2023-2024学年河北省衡水某中学高二（下）期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年河北省衡水二中高二（下）期末物理试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.下列关于物理现象的说法正确的是（）

A.水晶和轮船都能漂浮在水面上而不会沉入水中都是因为液体表面张力的作用

B.在空间站内可以做出很大的水球和几十毫米长的“液桥”，是因为在微重力环境下水的表面张力明显增

大

C.插入水中的细玻璃管，管内水面会比管外水面高并稳定在一定的高度，说明表面张力方向垂直液面向上

D.液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势

2.已知银90的半衰期为28年，其衰变方程为瑞Sr-瑞丫+X,羽丫是一种非常稳定的元素，关于上述衰变过

程，下列说法正确的是（）

A.衰变方程中的X为质子B.的比结合能小于翡丫的比结合能

C.此反应的实质是Sr原子发生电离D.经过84年，会有净的铜90发生衰变

3.下列四幅图分别对应四种有关分子动理论的说法，正确的是（）

f各速率区间的分子数［二）

占总分子数的百分比

B.显微镜下三颗微粒C.分子间的作用与分子D.模拟气体压强

A.氧气分子速率分布图像运动位置的连线距离的关系产生的机理实验

A.任意一个分子在10（TC时的速率一定比（TC时要大

B.微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

C.当两个相邻的分子间距离为「0时，它们之间的势能达到最小值

D.实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等

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4.如图所示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中防的延长线过原点，则下列说法

正确的是（）

A.气体从状态a到匕的过程，气体体积增大

B.气体从状态6到c的过程，一定向外界放出热量

C.气体从状态c到d的过程，外界对气体做功

D.气体从状态d到a的过程，气体的内能减小

5.原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。如图甲，XX代表激发态1,X代表激发态2,G代表基态，由于能

级劈裂，如图乙，X态劈裂为两支，分别为X”、Xy两个能级。原子劈裂前辐射出光谱线①和②，劈裂后辐

射出光谱线③、④、⑤和⑥，下列说法正确的是（）

A.①和⑤的能量相等

B.③的频率大于⑥的频率

C.若用④照射某种金属能发生光电效应，则用⑥照射也一定能发生

D.①和②的频率之和等于⑤和⑥的频率之和

6.图甲为利用光电管研究光电效应的电路图，其中光电管阴极K的材料是钾，钾的逸出功为勿°。图乙为实

验中用某一频率的光照射光电管时，测量得到的光电管伏安特性曲线，当电压为“时，光电流恰好为零。

已知普朗克常量为力,光电子的电荷量为e。下列说法正确的是（

A.该实验的入射光频率为以产

B.该实验的光电子获得的最大初动能为耳=eUc

C.光电管两极间的正向电压越大，光电流越大

D.当入射光的频率小于竿时，仍可以发生光电效应

7.制作“吸管潜水艇”是深受小朋友喜爱的科学实验,如图所示，将吸管对折后用回形针固定，然后管口

竖直向下插入装有水的矿泉水瓶中，使吸管顶部露出水面，最后用盖子封紧矿泉水瓶（如图a）。实验时，用

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力按压瓶身，“潜水艇”就会沉入水底，松开手后，“潜水艇”又浮出水面。设水面上方的封闭气体体积

为人,压强为Po,吸管内封闭气体的体积为匕“吸管潜水艇”的总质量为小，水的密度恒为P，气体温度

始终保持不变，所有气体视为理想气体。缓慢挤压瓶身时，瓶内封闭气体吸热还是放热，挤压瓶身使“潜

水艇”恰好悬浮在水中时（如图b）,水面上方的气体体积减小了多少？（不考虑吸管厚度和回形针的体积，吸

管内外液面高度差产生的压强远小于大气压，即管内外气压始终相等）下列选项正确的是（)

771771

A.吸热，2Vo（1-同B.放热，%（1-同

C.吸热，D.放热，2Vo（l—氤）

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰・维尔金斯设计了一种磁力“永动

机”。如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜

面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放

一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔

P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q,由于有速度而

可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，至U小孔P处又掉下。在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机

居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，竟在德国取得

了专利权。关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是（）

A.不符合理论规律，一定不可能实现

B.如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现

C.如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现

D.违背能量转化和守恒定律，不可能实现

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9.无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线

连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一

个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方

10a处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的v-t图像如图所

示，结果手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s。下列判断正确的是（）

A.3s时甲、乙相距最近B.3s时甲、乙相距最远

C.最远连接距离为5.5爪D.最远连接距离为7.5小

10.粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30。的粗糙楔形物体C,斜面上有一个质量为2nl的物块B,B与一

轻绳连接，且绕过一固定在天花板上的定滑轮，另一端水平与一结点连接••个质量为2nl的小球4右上方

有一拉力F,初始夹角a=135。，如图所示，现让拉力尸顺时针缓慢转动90。且保持a角大小不变，转动过程

B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.轻绳对B拉力一直减小

B.BC间的摩擦力先增大再减小

C.物体C对地面的压力先增大再减小

D.物体C对地面的摩擦力的最大值为述m9

三、实验题：本大题共2小题，共20分。

11.某学生利用如图甲所示的实验装置来研究匀变速直线运动，测量一个质量加=100g的重锤下落时的加

速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器。

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ABCDE

工।।工J工,

图甲图乙

（1）下列是该同学正确的实验操作和计算过程，请在空白处填写：

①器材安装完毕，先接通电源，再，让重锤自由落下，待纸带全部通过打点计时器后，关闭电源。

②取下纸带，取其中一段清晰的点，每隔一个点标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为

Xi=5.13cm,比2=6.69cm,x3=8.23cm,x4-9.77cm,已知实验所用交流电的频率为50Hz,打点计时器

的打点间隔T=s,则重锤运动的加速度的代数表达式为a=（用含比0%2-乂3,血和T的代数

式表示），代入数据得加速度a=zn/s2（结果保留3位有效数字）。

③打点计时器打下C点时纸带的速度%=根/s（结果保留3位有效数字）。

（2）如果实验时交变电压频率稍有波动，从50Hz变成49Hz,而做实验的同学并不知道，仍按50Hz进行数据

处理，那么③中算得的心与实际值相比（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

12.某学习小组测定某电池的电动势与内阻，已知其电动势E约为十几伏，内阻r约为几欧姆，实验室中提供

以下器材：

4量程为10nM、内阻未知的电流表G；

8.电阻箱%（0〜9999.90）；

C定值电阻Ro（5O0）；

D滑动变阻器7?3（。〜I。。。）；

E.滑动变阻器式4（。〜200012）；

凡开关2只，导线若干。

十(A-')

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先用如图所示甲的电路来测定电流表G内阻。实验步骤与如下：

①按图甲连接好电路，断开Si、S2,将滑动变阻器R'的滑片调至图中a端所对应的位置；

②闭合Si，调节？，使电流表G满偏；

③保持R不变，再闭合S2,调节电阻箱电阻％=100.0。，使电流表G的读数为5爪小

④调节电阻箱时，干路上电流可视为几乎不变，即可测定的电流表G内阻勺的大小。

(1)为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取(选填“q”或"RJ)；而实际干路上电流会发生变

化，故测得的电流表内阻比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

(2)按图乙连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱电的阻值，记录每次电阻箱的阻值R及对应的电流表的示

数九作出彳-R图像如图丙所示，处理数据得到斜率k大小为0.2,纵轴截距b为8,则求得电池的电动势为

V,内阻为。(结果均保留两位有效数字)。

四、简答题：本大题共1小题，共10分。

13.甲乙两车在同一水平公路上沿同一方向做匀速直线运动，甲车的速度为lOm/s,乙车的速度为20m/s,

从某一时刻开始计时时，甲车在前，乙车在后，两车相距326，此后，乙车刹车，做匀减速直线运动，加速

度大小为lzn/s2,甲车仍做匀速直线运动：求：

(1)第一次相遇时，甲车行驶的位移

(2)若两车相遇时并不相撞，且不影响各自运动，贝U,从第一次相遇到第二次相遇所用的时间

(3)从第一次相遇到第二次相遇，两车间的最大距离.

五、计算题：本大题共2小题，共24分。

14.为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，可用如下图所示装石长

达刻度n的位置。--------A

b.关闭K,向上举。，使左侧水银面达到刻度小的位置。这是测得两管水银面高度差

为19.0cm

c.打开K,把被测固体放入C中，上下移动。，使左侧水银面重新到达位置n,然后

关闭K

d.向上举。，使左侧水银面重新到达刻度机处，这时测得两管水银面高度差为38.0an。

已知容器C和管4的总体积为1000czn3,外界大气压强为po=保持不变，此时环境温度为300K。

求：

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(1)容器B的体积；

(2)被测固体的体积；

(3)维持左侧液面在小处，要使放入固体后两管中液面高度差仍为19.0CM,则环境温度应为多少。

15.图甲为山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其取出进行研究。其示意

图如图乙所示，将带有活塞4的导热汽缸B放置在倾角为。=30。的光滑斜面上，活塞用另一端固定的轻弹簧

拉住，轻弹簧平行于斜面，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，初始状态活塞到汽缸底部的距离为加

=27cm,汽缸底部到斜面底端的挡板距离为勿=汽缸内气体的初始温度为Ti=270K。已知汽缸质

量为M=0.6kg,横截面积为S=1.5CM2,活塞能无摩擦滑动，重力加速度为g=lOm/s2,大气压为p°

5

=1.0x10Pao

(1)求初始状态下汽缸内气体压强Pi；

(2)对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从口上升到R，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，已知该

封闭气体的内能U与温度T之间存在关系U=kT,/C=2X10-3〃K,求该过程中气体吸收的热量Q；

(3)环境温度保持好不变，某次骑行者骑山地车加速下坡(坡度为6=30。)时，产生的加速度大小为a=5机/

s2,避震装置仍如图乙所示放置，发现此时活塞到汽缸底部的距离〃=27an,通过计算分析汽缸的气密性

是否良好，若良好，请说明理由；若不良好，进气或漏气部分气体占原有气体的百分比为多少？

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参考答案

1.D

2.B

3.C

4.D

5.D

6.B

7.B

8.AD

9.AD

10.BD

11.(1)①释放纸带；②0.02,(冷+果消+冷),9.66,③1.87；(2)偏大。

12.(1)/?4>偏小(2)15,6.7„

13.解：(1)设第一次相遇，两车运动的时间为tl，甲车的位移为小，乙车的位移为X2

根据题意：由，△%+久1=%2

17

即=v01t1+-aq—Viti

代入数据，解之；ti=4s或以=16s(舍)

x1—v1t1=10x4=40m

(2)第一次相遇时，乙车的速度为%2，

则%2=+ati=20+(―1)x4=16m/s

设两车从第一次相遇到第二次相遇所用时间为t2

根据题意有：X2=%1

即：%以=1702t2+1考

代入数据，解之；t2=12s

(3)从第一次相遇到第二次相遇过程中，当两车速度相等时，两车距离最大.设从第一次相遇到两车速度相

等所用时间为均

根据题意有：V()2+Cltj=Vi

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代入数据，解之；t3=6s

所以△x=%2—xi=%213+5a诒—也t3=16x6+-x(-1)x62-10x6=18m.

所以两车间的最大距离