遼寧省鞍山市2023-2024學年高二下學期期末考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023—2024學年度下學期期末考試高二物理時間：75分鐘滿分：100分一、選擇題：（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1.關(guān)于物體的運動，下列說法中正確的是（）A.甲圖中老鷹飛得比較高，可以看成質(zhì)點B.乙圖中導航顯示的是位移大小C.丙圖中籃球比賽計時牌，圖中為時刻D.丁圖中雷達測速儀測得的是汽車的瞬時速率【答案】D【解析】A．研究問題不明確，因此無法判斷能否將老鷹看做質(zhì)點，故A錯誤；B．導航上顯示的是路程而不是位移大小，故B錯誤；C．籃球比賽計時牌顯示的是時間間隔，故C錯誤；D．測速儀顯示的是瞬時速率，故D正確。2.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)過等容、等溫、等壓三個過程，先后達到狀態(tài)b、c，再回到狀態(tài)a。下列說法正確的是（）A.在過程a→b中氣體對外做功B.在過程a→b中氣體內(nèi)能減少C.在過程b→c中氣體從外界吸熱D.在過程c→a中氣體的溫度升高【答案】C【解析】A．在過程a→b中氣體體積不變，不對外做功,選項A錯誤；B．在過程a→b中由查理定律可知，氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，選項B錯誤；C．在過程b→c中氣體溫度不變，內(nèi)能不變體積變大，對外做功根據(jù)熱力學第一定律則即氣體從外界吸熱，選項C正確；D．在過程c→a中氣體的壓強不變，體積減小，溫度降低，選項D錯誤。3.利用圖像法研究物理量之間的關(guān)系是常用的一種數(shù)學物理方法。如圖所示，為物體做直線運動時各物理量之間的關(guān)系圖像，x、v、a、t分別表示物體的位移、速度、加速度和時間。下列說法中正確的是（）A.根據(jù)甲圖可求出物體的加速度大小為3m/s2B.根據(jù)乙圖可求出物體的加速度大小為5m/s2C.根據(jù)丙圖可求出物體的加速度大小為2m/s2D.根據(jù)丁圖可求出物體在前2s內(nèi)的速度變化量大小為6m/s【答案】B【解析】A．根據(jù)得加速度為A錯誤；B．根據(jù)得加速度為B正確；C．根據(jù)得則加速度大小為C錯誤；D．a(chǎn)-t圖線與坐標軸圍成的面價等于速度變化量，則D錯誤。故選B。4.兩分子間的作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖所示。若將甲分子固定在坐標原點O，乙分子從r=r2處由靜止釋放，僅考慮這兩個分子間的作用力，下列說法正確的是（）A.從r=r2到r=r0，分子間引力、斥力都在增大B.從r=r2到r=r1，分子力的大小先減小后增大C.從r=r2到r=r0，分子勢能先減小后增大D.從r=r2到r=r1，分子動能先減小后增大【答案】A【解析】A．從r=r2到r=r0，分子之間間距減小，分子間引力、斥力都在增大，故A正確；B．從r=r2到r=r1，分子力的大小先增大后減小，最后增大，故B錯誤；C．從r=r2到r=r0，分子力做正功，分子勢能一直減小，故C錯誤；D．從r=r2到r=r1，分子力先做正功后做負功，則分子動能先增大后減小，故D錯誤。5.籃球從距地面高1.25m處自由下落，第一次從地面反彈后上升了0.8m，忽略籃球和地面的作用時間，取重力加速度大小，則籃球從釋放到第一次從地面反彈后上升到最高點的時間為（）A.0.4s B.0.5s C.0.9s D.1.2s【答案】C【解析】由題意，根據(jù)可得籃球自由下落的時間為利用逆向思維，可得籃球反彈后上升的時間為則籃球從釋放到第一次從地面反彈后上升到最高點的時間為故選C。6.靜止的镎在勻強磁場中發(fā)生α衰變，衰變方程式為，衰變后的α粒子與新核X均做勻速圓周運動，若、α、X的比結(jié)合能分別為E1、E2、E3，光速為c，下列說法正確的是（）A.這種核反應的方程式為B.衰變剛結(jié)束時，α粒子與新核X的動能相等C.α粒子與新核X的軌跡半徑之比為45∶1D.這種核反應的質(zhì)量虧損為【答案】D【解析】A．這種核反應的方程式為A錯誤；B．衰變過程滿足動量守恒而且總動量為0，則衰變剛結(jié)束時，α粒子與新核X的動量等大反向，由于α粒子與新核X的質(zhì)量不同，則動能不相等，B錯誤；C．衰變剛結(jié)束時，設α粒子與新核X的動量大小均為p，由可得C錯誤；D．由能量守恒可得解得D正確。故選D。7.如圖所示，三根細線a、b、c將重力均為G的兩個小球1和2懸掛起來。靜止時細線a與豎直方向的夾角和細線c與水平方向的夾角均為30°。則（）A.細線a的拉力大小為 B.細線b的拉力大小為GC.細線b與水平方向的夾角為45° D.細線c的拉力大于細線b的拉力【答案】B【解析】A．將兩小球看成一個整體，該整體受重力,細線a的拉力，細線c的拉力，受力如圖可得，聯(lián)立，解得故A錯誤；BC．以小球1為研究對象，設細線b與水平方向的夾角為，受力分析，聯(lián)立，解得故B正確；C錯誤；D．綜上所述，有故D錯誤。故選B。8.小明同學用力傳感器探究滑動摩擦力的大小，如圖甲所示。質(zhì)量的物塊放在水平長木板上，物塊右端拴一根細線，細線與固定在實驗臺上的力傳感器相連，傳感器能記錄細線拉力大小F?，F(xiàn)用水平向左的力拉動長木板，得到圖像如圖乙所示。結(jié)合圖中相關(guān)信息，以下說法正確的是（）A.實驗時長木板不必保持勻速直線運動B.實驗時用4N的水平拉力可以拉動靜止的長木板C.物塊與木板間的動摩擦因數(shù)約為D.物塊與木板間的動摩擦因數(shù)約為【答案】AD【解析】A．長木板受到的摩擦力可以由力傳感器測得，且長木板受到的滑動摩擦力與長木板運動狀態(tài)無關(guān)，故實驗時長木板不必保持勻速直線運動，故A正確；B．由圖乙可知長木板受到的最大靜摩擦力為，故實驗時用4N的水平拉力不可以拉動靜止的長木板，故B錯誤；CD．由圖乙可知長木板受到的滑動摩擦力為，則解得物塊與木板間的動摩擦因數(shù)約為故C錯誤，D正確。故選AD。9.如圖所示為氫原子能級圖。下列說法正確的是（）A.一個處于n=3能級的氫原子，可以吸收一個能量為0.7eV的光子B.一個處于n=3能級的氫原子，可以吸收一個能量為2eV的光子C.大量處于n=3能級的氫原子，躍遷到基態(tài)的過程中可以釋放出3種頻率的光子D.氫原子從高能級向低能級躍遷的過程中釋放的光子的能量不可能大于13.6eV【答案】BCD【解析】A．根據(jù)可知0.7eV不等于高能級與n=3能級的差值，又小于n=3能級的氫原子電離需要的能量，則一個處于n=3能級的氫原子，不可以吸收一個能量為0.7eV的光子，故A錯誤；B．當吸收能量為2eV的光子時，處于n=3能級的氫原子出現(xiàn)電離現(xiàn)象，則一個處于n=3能級的氫原子，可以吸收一個能量為2eV的光子故B正確；C．根據(jù)可知大量處于n=3能級的氫原子，躍遷到基態(tài)的過程中可以釋放出3種頻率的光子，故C正確；D．根據(jù)輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，可知，從高能級向低能級躍遷的過程中釋放的光子的能量最大值小于13.6eV，故D正確。故選BCD。10.光電效應用于癌細胞放射治療取得新進展，某興趣小組用如圖甲所示電路研究光電效應中遏止電壓與光的頻率之間的關(guān)系，作出某金屬的圖像如圖乙所示，已知電子電量，則（）A.圖甲中，電源的a端為正極B.該金屬的逸出功約為C.用頻率為的光入射到該金屬時，遏止電壓約為D.其它金屬圖像與該金屬的圖像平行【答案】BD【解析】A．圖甲所示的實驗裝置測量某金屬的遏止電壓與入射光頻率，因此光電子應該在電極間做減速運動，故A應該是陰極，則電極A應該連接電源的負極，電源的a端為負極，故A錯誤；B．由圖像可知，當時對應的即為該金屬的截止頻率約為則逸出功故B正確；C．根據(jù)光電效應方程代入數(shù)據(jù)，求得故C錯誤；D．根據(jù)光電效應方程化簡可知可知圖像的斜率是一個定值，故D正確。二、實驗題（18分，每空各3分。）11.如圖為做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過打點計時器打出的紙帶，選出的部分計數(shù)點分別記為O、A、B、C、D、E、F，每相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，打點計時器使用的是頻率為50Hz的220V交流電。則：（1）從打O點到打F點所經(jīng)歷時間為______s。（2）計數(shù)點“A”處的速度為______m/s（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）小車的加速度大小為______（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）0.6（2）0.36（3）1.60【解析】（1）[1]打點計時器使用的是頻率為50Hz的交流電，紙帶上每相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，因此每相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為則有從打O點到打F點所經(jīng)歷時間為（2）[2]由中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，可得計數(shù)點“A”處的速度為（3）[3]由勻變速直線運動的推論，可得小車的加速度大小為12.某同學探究求合力的方法，如圖甲，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB與OC為細繩，如圖所示。（1）下列說法正確的是______；A.記錄拉力方向時用鉛筆貼著細線畫直線表示B.測量時，彈簧秤外殼與木板之間的摩擦對實驗沒有影響C.測量時，橡皮筋應與兩細線夾角的平分線在同一直線上D.拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮筋、細繩應靠近木板且與木板面平行（2）在（1）實驗中，、表示兩個互成角度的力，F(xiàn)表示平行四邊形作出的與的合力；表示用一個彈簧秤拉橡皮筋時的力，則乙圖中符合實驗事實的是______；（3）在另一小組研究兩個共點力合成的實驗中，兩個分力的夾角為，合力為F，F(xiàn)與的關(guān)系圖像如圖丙所示。已知這兩分力大小不變，則任意改變這兩個分力的夾角，能得到的合力大小的最大值為______?！敬鸢浮浚?）BD（2）C（3）7N【解析】（1）A．記錄拉力方向時，在細線上離O點適當遠處找一點，該點與O點的連線就是拉力的方向。故A錯誤；B．測量時，彈簧秤外殼與木板之間可以存在摩擦，不影響測量。故B錯誤；C．測量時，橡皮筋不一定與兩細線夾角的平分線在同一直線上。故C錯誤；D．拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮筋、細繩應靠近木板且與木板面平行，保證力的四邊形在同一平面內(nèi)，可以減小誤差。故D正確。故選BD。（2）AD．根據(jù)二力平衡條件，一定與橡皮筋在同一條直線上。故AD錯誤；BC．F是根據(jù)平行四邊形得到的合力，F(xiàn)一定是平行四邊形的對角線。故C正確；B錯誤。故選C（3）根據(jù)圖像得，解得，合力最大值為三、解答題（（本題共3小題，共36分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.截至2023年8月，中國已累計開放智能網(wǎng)聯(lián)無人駕駛汽車測試道路2萬千米。如圖所示，某次測試時，無人駕駛測試車甲、乙在兩平行車道上做直線運動；當甲、乙兩車并排時，甲車以的速度勻速運動，乙車開始同方向做初速度為零的勻加速運動，經(jīng)兩車恰好再次并排。求：（1）乙車的加速度大小a；（2）內(nèi)，兩車相距的最大距離。【答案】（1）；（2）【解析】（1）依題意得解得（2）內(nèi)，當兩車速度相等時，兩車的距離最大，設經(jīng)時間兩車速度相等，由運動學公式得。在時間內(nèi)，甲車的位移乙車位移而聯(lián)立解得14.如圖所示小球被輕質(zhì)細繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上，設小球質(zhì)量為m，斜面傾角α=30°，懸線與豎直方向的夾角θ=30°，光滑斜面的質(zhì)量為M=3m，置于粗糙水平面上，重力加速度為g。（1）當斜面體靜止時，求懸線對小球的拉力大?。唬?）當斜面體靜止時，求地面對斜面的摩擦力的大小和方向；（3）若另外用一個外力拉小球，能夠把小球拉離斜面，求最小拉力的大小和方向。【答案】（1）；（2），方向水平向左；（3），與繩子垂直斜向左上方【解析】（1）設小球所受的支持力為F，繩子的拉力為T，則有解得（2）以小球和斜面組成的整體為研究對象，則有f=Tsin30°解得方向水平向左。（3）要能夠把小球拉離斜面，當所用的拉力與繩子垂直斜向左上方時，根據(jù)平衡條件可得拉力的最小值為Fmin=mgsin30°解得15.壓力鍋的作用是增大鍋內(nèi)氣體壓強、提升沸點，提高烹煮食物的效率。如圖所示為壓力鍋的結(jié)構(gòu)示意圖，為了測試壓力鍋的加壓效果，將空鍋蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當鍋內(nèi)氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起。已知外界大氣壓強為，氣孔橫截面積為，壓力