河南省商丘名校联考2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题（含解析）

商丘名校联考2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理试题
（考试时间：90分钟 试卷满分：110分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48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）
1．下列各组物理量中，都是矢量的是（ ）
A．位移和路程 B．速度和速率 C．加速度和速度 D．时间和力
2．关于机械振动与机械波，下列说法正确的是（ ）
A．当观察者远离波源时，观察者接收到波的频率大于波源的振动频率
B．产生干涉现象的必要条件之一是两列波的频率相等
C．能产生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长更大
D．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率小于驱动力频率
D．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率小于驱动力频率
3．光滑的水面上有一平板小车，车的右端站着一个人，人的质量为，车的质量为．开始时，人和车都静止，从某时刻起，人以的速度向车的左端走去，走到车的左端突然停止走动（人和车相对静止）．车长为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．人走动时人的动量大于车的动量
B．人在车上走动过程中，车的速率为
C．人在车上走动过程中，车的位移大小是人的位移大小的1.5倍
D．人突然停止走动后，小车由于惯性的缘故还会继续运动
4．如右图所示，一竖直放置、开口向上的足够长的粗细均匀的试管，用长度为的水银柱将一定质量的理想气体封闭在管内，气柱长，现把试管顺时针缓慢旋转至水平，假设该过程中气体的温度不变，大气压强恒为．则管内气柱的长度变为（ ）
A． B． C． D．
5．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆．“嫦娥四号”的核电池利用放射性同位素衰变供电，发生衰变的方程为的半衰期为88年，则下列说法正确的是（ ）
A．方程中是 B．一个核会有92个核子
C．的比结合能比的比结合能小 D．80个原子核经过176年后还有20个未衰变
6．一定质量的理想气体经历、、三个变化过程，其体积V随热力学温度T变化的关系图象如下图所示，图中从a到b过程的图象反向延长线过原点，从b到c过程图线与纵轴平行，a、c、d在与横轴平行的直线上，则下列说法中正确的是（ ）
A．从过程，气体可能向外界放热
B．从过程，分子对器壁的平均撞击力变小
C．从过程，气体分子的密集程度变小
D．从过程，气体对外界做的功小于外界对气体做的功
7．下面是教材中的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
B．图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度降低，其内能一定减小
C．图丙是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线，则
D．图丁中一只水黾能停在水面上，主要是靠水对水黾的浮力作用
8．我国“北斗三号”最后一颗全球组网卫星已于2020年6月23日成功发射．“北斗三号”采用星载氢原子钟，该钟数百万年到一千万年才有误差．氢原子的部分能级结构如下图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．氢原子由激发态跃迁到步态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大
B．一群氢原子处于的激发态，最多能辐射3种不同频率的光子
C．从的能级跃迁到能级比跃迁到组级辒射的光子的频率高
D．用氢原子从的能级跃迁到的能级时所辐射的光去照射逸出功为的钠表面，产生的光电子的坐大初动能为
9．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等
B．图甲中，从状态②变化到状态①不是所有分子的运动速率都会变大
C．由图乙可知，分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增大再减小
D．由图乙可知，分子间距离大于时，增大分子间距离，分子间作用力先做负功再做正功
10．将一个小球以的初速度竖直向上抛出，空气阻力不计．重力加速度大小，从小球抛出开始计时，取竖直向上为正方向，则（ ）
A．任意内的速度变化量大小都是
B．上升过程中相邻内的位移大小之差都是
C．位移为时，经历的时间可能为
D．小球在内，速度方向和加速度方向相反
11．光学现象在生活中有广泛的应用，下列四幅图中所涉及的物理知识论述，正确的是（ ）
A．甲图所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的
B．图乙是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是纵波
C．丙图所示“泊松亮斑”是光通过小圆板衍射形成的
D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的
12．一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核Y．已知和粒子的质量分别是和，真空中的光速为．核反应过程中释放的核能完全转化为粒子及新核的动能．下列说法正确的是（ ）
A．核反应前后质量数和电荷数都守恒
B．核反应过程中释放出的核能为
C．粒子和新核的电荷量之比为
D．新核的动能为
二、实验题（本题共2小题，共15分）
13．（6分）某实验小组的同学在物理实验室做“用单摆测定重力加速度”的实验，实验装置如图甲所示，先用毫米刻度尺测量摆线长度，再用游标卡尺测量摆球的直径．
（1）（多选）下列做法正确的是____________________（选填选项前的字母）．
A．摆球应选择质量大并且体积小的球
B．摆线应选择弹性大并且尽可能短的线
C．要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动
D．将摆球从平衡位置拉开一个较大的角度后释放
（2）（多选）该小组同学测得的g值偏大，可能的原因是____________________（选填选项前的字母）．
A．误将摆线长与小球直径之和当作摆长人
B．开始计时时，没有及时按下秒表
C．实验中误将30次全振动记为29次
D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
（3）该小组同学测出不同摆长对应的周期，作出图象，如图乙所示，再利用图线上任两点的坐标，可求得____________________．
14．（9分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某实验小组的实验方法及步骤如下：
①向体积为的油酸中加酒精，直至总量达到；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是；
③先往边长为的浅盘里倒入深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如下图所示，数出轮廓范围内小方格的个数为135，小方格的边长为．
根据以上信息，回答下列问题（计算结果均保留一位有效数字）：
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是____________________．
（2）油酸分子直径是____________________m．
（3）若该小组同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积之后，不小心拿错了另一个注射器把溶液滴在水面上．拿错的注射器针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径____________________（选填“偏大”或“偏小”）；若在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都忽略不计，则实验测得的油酸分子直径会____________________（选填“偏大”或“偏小”）．
三、计算题（本题共4小题，共47分．要有必要文字说明，解题步骤，有数值计算的要注明单位）
15．（8分）近两年，交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象，某司机驾车以的速度在平直的城市道路上沿直线行驶．看到车头前方处有人行横道，立即轻踩刹车，以的加速度刹车；行驶时，发现前方有行人正准备过马路，同时深踩刹车，以的加速度刹车．设最开始刹车时刻为计时起点（即）．
（1）求前汽车通过的位移大小；
（2）通过运算说明，司机能否做到“停车礼让斑马线”．
16．（12分）一列简谐横波的波形如下图所示，实线表示时刻的波形图，虚线表示时刻的波形图．该波的周期为．
（1）若波沿轴正方向传播，求最大周期；
（2）若波沿轴负方向传播，求波速．
17．（13分）如下图所示，一个质量为的木板放在光滑水平面上，在其右端放一个质量为的小铁块（小铁块可以看成质点），间动摩擦因数为，现给和以大小相等、方向相反的初速度，使开始向左运动，开始向右运动，足够长，最后不会滑离．求：
（1）最后的速度大小和方向；
（2）从地面上看，小铁块向左运动到离出发点最远处时，木板向右运动的位移大小；
（3）若小铁块恰好没有滑离木板，则木板至少多长
18．（14分）如下图所示，导热性能良好的气缸开口向上，质量为的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度，此时气体的温度．已知活塞面积，大气压强，不计活塞与气缸之间的摩擦，现在活塞上放一个质量为的物块，．求：
（1）稳定时活塞距气缸低的高度；
（2）若再缓慢给气体加热，活塞上升到距气缸底时，气体的温度；
（3）已知该气体的内能满足（单位取），求在（2）给气体缓慢加热的过程中气体吸收的热量．
商丘名校联考2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理参考答案
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48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．）
1．【答案】C
【解析】A．位移是矢量，路程为标量，故A错误；B．速度是矢量，速率为标量，故B错误；C．加速度是矢量，速度是矢量，故C正确；D．时间是标量，力是矢量，故D错误．故选C．
2．【答案】B
【解析】A．当观察者远离波源时，接收到的频率小于波源的振动频率，故A错误；B．当两列波发生干涉时，两列波的频率必须相等，故B正确；C．当障碍物的尺寸与波长相比差不多，或比波长小，会发生明显的衍射，故C错误；D．物体做受迫振动达到稳定后，其振动的频率等于驱动力的频率，故D错误．故选B．
3．【答案】B
【解析】A．对人和车组成的系统，水平方向上动量守恒，人走动时人的动量与小车的动量等大反向，故A错误；B．以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得得，故B正确；C．人从车的右端走到车的左端，设人和车对地发生的位移大小分别为和，以人速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，又，解得，即人的位移大小是车的位移大小的1.5倍，故C错误；D．人“突然停止走动”是指人和车相对静止，设这时人、车的速度为，则，所以说明车的速度立即变为零，故D错误．故选B．
4．【答案】A
【解析】设水银柱长度为，开始气柱长为，则由题意可得，初始状态：，．末状态为：；．根据玻意耳定律可得：，解得：，故A正确，BCD错误．故选A．
5．【答案】C
【解析】A．根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，所以是，故A错误；B．核的质量数为234，质子和中子统称核子，有234个核子，故B错误；C．因为会不断发生衰变，且放出热量，能量减小，所以的比结合能比的比结合能小，故C正确；D．半衰期是统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核衰变不适用，故D错误．故选C．
6．【答案】D
【解析】A．的过程中，图象的斜率不变，即压强不变，气体体积增加，说明气体对外界做功（为负），但气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，，即气体一定从外界吸热．故A错误；B．从过程，气体体积增加，单位体积内气体分子数减少，而压强不变；温度升高，平均动能增大，分子对器壁的平均撞击力变大，故B错误；C．从过程，气体温度不变，气体体积减小，则单位体积内气体分子数增多，气体分子密集程度变大，故C错误；D．从过程中的压强小于到过程的平均压强，则到过程中气体对外做的功小于到过程中外界对气体做的功，到过程中气体不做功，所以从过程，气体对外界做的功小于外界对气体做的功，故D正确．故选D．
7．【答案】B
【解析】A．每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图象反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故A错误；B．理想气体不计分子势能，所以温度降低时，分子平均动能减小，则内能一定减小，故B正确；C．由理想气体状态方程可判断，一定质量的理想气体，不同温度下对应的等温线是不同的，且越靠近原点等温线所表示的温度就越低，即，故C错误；D．水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用，故D错误．故选B．
8．【答案】D
【解析】A．氢原子由激发态跃迁到基态，库仑力做正功，所以氢原子的电势能减小；根据和可得：，由于轨道半径减小，可知核外电子动能增大，故A错误；B．一群氢原子处于的激发态，最多能辐射种不同频率的光子．故B错误；C．从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射光子的能量小，辐射光子的频率低，C错误；D．用此光照射逸出功为的钠时，由光电效应方程有：，产生光电子的最大初动能为：，故D正确．故选D．
9．【答案】BC
【解析】A．两条曲线如果完整，两条曲线下的面积相等均为1，故A错误；B．状态①中速率大的分子占据的比例较大，说明①对应的平均速率较大，平均动能会变大，但单个分子的运动是无规则的，不是所有分子速率都变大，故B正确；C．分子间距离增大时，当时，分子之间的距离增大时，分子力减小，当时，分子之间的距离增大时，分子力先增大后减小，故C正确；D．分子间距离大于时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功，故D错误．故选BC．
10．【答案】AC
【解析】A．任意内的速度变化量大小为，故A正确；B．小球上升过程为匀减速直线运动，相邻内的位移大小之差是，故B错误；C．小球以的初速度竖直向上抛，位移为时，有，代入数据解得：或，故C正确；D．小球在内，速度方向和加速度方向相反，在内，速度方向和加速度方向相同，故D错误．故选AC．
11．【答案】CD
【解析】A．甲图水中的气泡看上去特别光亮，是光从水射向气泡时发生了全反射造成的，故A错误；B．偏振片式立体电影技术的原理是光的偏振，用的是横波的特点，故B错误；C．丙图“泊松亮斑”是光通过小圆板衍射形成的，故C正确；D．丁图中，干涉条纹弯曲位置是空气膜层厚度较小的区域提前出现了空气膜层厚度较厚区域的条纹，可知，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的，故D正确．故选：CD．
12．【答案】AD
【解析】A．原子核反应前后质量数和电荷数都守恒，故A正确；B．根据爱因斯坦质能方程可知，故B错误；C．粒子和新核的电荷量之比为，故C错误；D．取新核的方向为正方向，根据反应前后的动量守恒定律得，根据能量恒有，得，故D正确．故选AD．
二、实验题（本题包含2小题，共15分．）
13．（1）AC （2）AB （3）
【解析】（1）A．为减小空气阻力对实验的影响，摆球要选择质量大些、体积小些的球，故A正确；B．为防止单摆运动中摆长发生变化，减小实验误差，应选择弹性小的细线做摆线，摆线应适当长些，故B错误；C．要保证单摆始终在同一竖直面内摆动，故C正确；D．单摆在摆角比较小时（小于）的运动是简谐运动，故D错误．故选：AC．
（2）A．摆长应为摆线长度与小球半径之和，若误将摆线长与小球直径之和当作摆长，计算出的摆长偏大，由单摆周期公式得，偏大时，所测重力加速度偏大，故A正确；B．开始计时时，秒表过迟按下，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，故B正确；C．实验中误将30次全振动记为29次，周期偏大，值偏小，故C错误；D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则计算时代入的摆长偏小，故所测重力加速度偏小，故D错误．故选：AB．
（3）由周期公式可知：，变形得到：，把的坐标代入可得：．
14．（1） （2） （3）偏小；偏大
【解析】（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为．
（2）根据油膜形状占据的方格数为135个，故面积为油酸分子的直径为：代入数据得：．
（3）该小组同学拿错的注射器针管比原来的粗，油酸酒精溶液的体积变大，油膜的面积变大，但体积仍然按照原来的体积，根据油酸分子直径可知，测定的油酸分子的直径偏小；若在计算油酸薄膜面积时，把凡是半格左右的油膜都忽略不计，则计算出油膜的面积偏小，由可知，所得油酸分子直径偏大．
三、计算题（本题共4小题，共47分．要有必要文字说明，解题步骤，有数值计算的要注明单位）
15．【解析】（1）设汽车运动方向为正方向，前汽车的位移大小为：
解得：
（2）时汽车的速度大小为：
解得：
假设在人行横道前停下，则
解得：
又
司机能做到“停车礼让斑马线”．
16．【解析】（1）若波沿轴正方向传播，
则
解得
当时，最大，则最大周期
（2）由波形图可知，波长，若波沿轴负方向传播，则波的传播距离
把波长代入得：
由得：
17．解析（1）设木板运动的方向为正方向，由系统动量守恒得：
代入解得：，方向水平向右
（2）小铁块向左运动速度减为零时，到达最远处，设此时木板移动的位移为，速度为，则由动量守恒定律得：
对木板应用动能定理得：
代入数据解得：
（3）若小铁块恰好没有滑离木板，则小铁块与木板共速时，小铁块刚好运动到木板B的左端，根据能量守恒定律有：
代入数据解得：，故木板长至少
18．【解析】（1）以气缸内封闭气体为研究对象，气体发生等温变化初状态：
末状态：
根据玻意耳定律得：
代入数据得：
（2）以气缸内封闭气体为研究对象，气体发生等压变化，
初状态：，
末状态：，
根据盖 吕萨克定律得：
代入数据得：
（3）气缸内封闭气体的压强为，
气体对外界做功
气体内能增加量为
根据热力学第一定律得
代入数据得：