山东省泰安市2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含答案）

试卷类型：A
泰安市2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试题
2023.07
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一.单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.中国海军服役的歼-15舰载机在航母甲板上加速起飞过程中，某段时间内战斗机的位移时间(x-t)图像如图所示，则
A.由图可知，舰载机起飞的运动轨迹是曲线
B.在M点对应的位置，舰载机的速度大于20m/s
C.在N点对应的时刻，舰载机的速度为7m/s
D.在0~3s内，舰载机的平均速度大于12m/s
2.如图所示为电饼铛自动控温电路。电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是温度传感器(可等效为可变电阻)。温度越高，温度传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U，时，控制开关自动闭合开始加热；当a、b两端的电压小于(、为定值)时，控制开关断开停止加热。下列说法正确的是
A.为温度传感器
B.定值电阻的阻值越小，电饼铛停止加热时的温度越低
C.定值电阻的阻值越小，电饼铛停止加热时的温度越高
D.<
3.有关下列四幅图涉及的物理知识，以下说法正确的是
A.图甲：阴极射线管的K极发射的射线是电磁波
B.图乙：研究黑体辐射发现随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C.图丙：处于n=3能级的1个氢原子自发跃迁，能辐射出3种频率的光
D.图丁：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量
4.如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图，、、、，是其中的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为n=3、4、5，6的能级向量子数为n=2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是
A.四条光谱线中，谱线对应的光子动量最大
B.谱线对应的光，照射逸出功为2.65eV的金属，可使该金属发生光电效应
C.谱线对应的光，照射逸出功为2.75eV的金属，可使该金属发生光电效应
D.谱线对应的光是可见光中的红光
5.如图，用M、N两个弹簧秤在О点作用两个力，此时=90°，<45°。现保持M的示数不变，而使α角连续减小，直到+<90°，为保持两力的合力大小不变且方向沿虚线方向，在此过程中对N弹簧秤的操作正确的是
A.减小示数同时减小β角 B.减小示数同时使β角先增大后减小
C.增大示数同时增大β角 D.增大示数同时减小β角
6.下列核反应方程及其类型的对应关系，正确的是
A.属于β衰变
B.属于核聚变
C.铀核裂变的一种核反应方程器
D.属于原子核的人工转变，X表示质子
7.放射源钋()发生α衰变变成铅()，同时释放的核能为△E。已知钋()核的质量为m1，铅()核的质量为m2，真空中的光速为c。则下列说法正确的是
A.释放的α粒子的质量为
B.释放的α粒子的质量为
C.通过增大压强，可以使的半衰期减小
D.通过增大压强，可以使的半衰期增大
8.如图所示，将一轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部中心O'处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点，OP与竖直方向OO'间的夹角为θ。已知弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是
A.弹簧的原长为 B.弹簧的原长为
C.容器对小球的作用力大小为 D.弹簧对小球的作用力大小为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源(内阻不计)上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内影响。闭合开关S后
A.电压表V1的示数减小 B.电流表A1的示数增大
C.电压表V2的示数减小 D.电流表A2的示数增大
10.如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历AB、BC、CD、DA四个过程回到原状态A，其中AB、CD为等压过程，BC、DA为等温过程，状态C、D的压强和体积未知，下列说法正确的是
A.气体在状态B的内能大于状态D的内能 B.气体从状态B到状态C没有热量交换
C.在过程AB中气体对外做功为300J D.在过程CD中外界对气体做的功为300J
11.某物体沿斜面上滑，做匀减速直线运动，依次经过A、B、C三点，到达D点时速度恰好为零，如图所示。已知AB=12m，BC=8m，从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度变化量都为-2m/s，则下列说法正确的是
A.物体的加速大小为2m/s2 B.物体到达B点时速度大小为5m/s
C.A、D两点间的距离为24.5m D.物体从A点运动到C点的时间为6s
12.如图所示，倾角为60°、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力F，系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
A.球B受到斜面体的弹力大小为2mg
B.球B受到墙面的弹力大小2mg
C.为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最大为
D.为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最小一定为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，实验装置如图1所示。
(1)下列说法中正确的是________(填字母)。
A.连接重物和小车的细线应与长木板保持平行
B.长木板的一端必须垫高，使小车在不挂重物时能在木板上做匀速运动
C.小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车
D.选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始
(2)已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，图2是实验中打下的一段纸带。算出计数点3的速度大小为________m/s，(保留两位有效数字)并在图3中标出，其余计数点1、2、4、5对应的小车瞬时速度大小在图3中已标出。
(3)作图并求得小车的加速度大小为_________m/s2(保留三位有效数字)。
14.(8分)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得40滴这样的溶液为1mL。在一正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入1滴这样的溶液，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。
(1)该实验中1滴油酸酒精溶液含________mL油酸；
(2)由上述数据估算得到油酸分子直径约为__________m(结果保留两位有效数字)；
(3)某同学配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，所测的分子直径_______(偏大、偏小、不变)；
(4)若阿伏加德罗常数为6.02×1023/mol，油酸的摩尔质量为282g/mol，油酸的密度为0.9g/cm3。则1cm3油酸约含__________个油酸分子(结果保留两位有效数字)。
15.(7分)一个直流电动机的内电阻r1=4Ω，与R=3Ω的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈的面积为m2，匝数n=200，线圈的电阻为r2=7Ω，线圈在B=2T的匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'以角速度=20rad/s匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，理想电压表的示数为220V，求：
(1)通过电动机的电流的有效值；
(2)电动机正常工作时的效率(保留三位有效数字)。
16.(9分)如图所示，两等高、内壁光滑、导热性良好的圆柱形汽缸竖直放置，左、右两侧汽缸的横截面积分别为S、S，汽缸顶部由细管(体积不计)连通，左侧汽缸底部带有阀门K，两汽缸中有厚度均可忽略的活塞I、II，将某种理想气体分成A、B、C三部分，活塞I、II的质量分别为、。初始时，阀门K关闭，活塞I处于左侧汽缸的顶部且与顶部无弹力，活塞II处于右侧汽缸的中间位置，A气体的压强为2P0。已知大气压强为P0，重力加速度为g，其他量均为未知量；整个过程中，周围环境温度不变。
(1)求初始时左侧汽缸中封闭气体C的压强P0；
(2)一段时间后，活塞П漏气，求再次稳定后，活塞Ⅰ距离汽缸顶部的距离与气缸总高度的比值(可保留根号)；
(3)接(2)问，打开阀门K，用打气筒通过K给左侧汽缸充气，直至活塞I再次回到汽缸顶部且与顶部无弹力，求此过程中充人气体质量与最初封闭气体C的质量比。
17.(14分)如图所示，质量M=2kg的木块P套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m=1kg的小球Q相连。今用与水平方向成α=60°角的恒力F=N，拉着小球带动木块一起向右匀速运动，运动中P、Q相对位置保持不变，g取10m/s2。求：
(1)木块对水平杆的压力大小；
(2)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；
(3)若α调整到某个值时，使小球和木块一起向右匀速运动的拉力F最小，求该最小拉力。
18.(16分)如图所示，甲、乙两车在同一水平道路上，甲车在后匀速直线运动，乙车在前停在路边，甲车距乙车d=30m时开始减速，第1秒内位移为24m，第4秒内位移为1m。甲车减速1秒末乙车开始运动，与甲车同向做匀加速直线运动，加速度大小为4m/s'，当速度达到10m/s后保持该速度做匀速直线运动。甲乙相遇时会错车而过，不会相撞。求：
(1)乙车从静止加速到最大速度时间内，行驶的位移是多少；
(2)甲车刚开始减速时的速度大小；
(3)甲乙两车第一次相遇时甲车的速度大小；
(4)从甲车减速时开始计时，甲乙两车第二次相遇的时间。
泰安市2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题：本题共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B C D C B D B A AB ACD BC AC
三、非选择题：共60分。
13.(1)AC(2分)；(2)0.72~0.76(2分)；(3)1.43~1.53(1分)
14.(1)2.5×10-6；(2)6.1×10-10～6.4×10-10；(3)偏大；(4)1.9×1021(1每空2分，共8分)
15.解：(1)，①
，②
，③
解得I=18A，④
(2)，⑤
，⑥
×100%，⑦
解得，⑧
评分参考：本题7分，①②③④⑦⑧式，每式1分⑤⑥每式各0.5分。
16.解：
(1)对活塞I受力分析得
，①
对活塞II受力分析得
，②
解得，
，③
(2)由于活塞II漏气，AB两部分气体合为一部分气体，设稳定后的压强为P，左侧气缸体积为V。活塞I上部气体体积为 V，根据玻意耳定律得
，④
对C部分气体，根据玻意耳定律得
，⑤
对活塞I受力分析得
，
，
，⑥
，⑦
(3)充气前，设C部分气体在压强P0下的体积为V1
，⑧
活塞I回到顶部时，右侧气体压强为P'，
对活塞I受力分析得
设充气后该部分气体在压强P0下的体积为V2，
，⑨
，⑩
评分参考：本题9分，①②③⑥⑦⑧⑨⑩式各1分，④⑤每式0.5分。
17.解：
(1)对PQ整体进行分析，根据平衡条件
，①
解得FN=22.5N，②
由牛顿第三定律得，木块对水平杆的压力大小为22.5N.③
(2)对Q进行受力分析，设细绳对Q的拉力为T，由平衡条件可得
，④
，⑤
解得T=10N
即θ=30°.⑥
(3)对PQ整体进行分析，由平衡条件有
，⑦
解得
对P、Q进行受力分析，由平衡条件有
，⑧
，⑨
解得，⑩
令，，
即，
则，
当时，即时，F有最小值，
，
N.
评分参考：本题14分，②~ 每式1分，①式2分。
18.解：
(1)乙车从静止加速到最大速度时间内，
，①
解得x=12.5m；②
(2)设甲车减速第4s末速度为，甲车减速的加速度大小为，按甲车逆运动为匀加速，
第4s内：
第1s内：
，
将=24m，=1m，t=1s代入以上三式，联立解得
<0
说明第4秒内甲车已经停下。③
设第4秒内甲车运动了 t，则
，④
，⑤
解得Δt=0.5s，=8m/s2，
设甲车刚减速时速度为，
，⑥
解得=28m/s；⑦
(3)设从甲车减速开始经过t1甲车乙车相遇
，⑧
由位移公式
，⑨
甲乙两车的位移关系
，⑩
乙车加速时间：=2.5s
解得或(乙车已经匀速，不合理舍去)
，
解得m/s，
(4)由题意和以上结果可知，甲车乙车还会第二次相遇，设甲车减速阶段位移为，
，
此过程中乙车的位移为
=12.5m
解得=49m，=12.5m
甲车乙车还没有第二次相遇即
，
得=0.65s
甲车乙车第二次相遇时间为
，
=4.15s。
评分参考：本题16分，①~ 每式1分。