2023-2024学年辽宁省鞍山市高二下学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023—2024学年度下学期期末考试高二物理时间：75分钟满分：100分一、选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.关于物体的运动，下列说法中正确的是（）A.甲图中老鹰飞得比较高，可以看成质点B.乙图中导航显示的是位移大小C.丙图中篮球比赛计时牌，图中为时刻D.丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率【答案】D【解析】A．研究问题不明确，因此无法判断能否将老鹰看做质点，故A错误；B．导航上显示的是路程而不是位移大小，故B错误；C．篮球比赛计时牌显示的是时间间隔，故C错误；D．测速仪显示的是瞬时速率，故D正确。2.如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c，再回到状态a。下列说法正确的是（）A.在过程a→b中气体对外做功B.在过程a→b中气体内能减少C.在过程b→c中气体从外界吸热D.在过程c→a中气体的温度升高【答案】C【解析】A．在过程a→b中气体体积不变，不对外做功,选项A错误；B．在过程a→b中由查理定律可知，气体的温度升高，内能增加，选项B错误；C．在过程b→c中气体温度不变，内能不变体积变大，对外做功根据热力学第一定律则即气体从外界吸热，选项C正确；D．在过程c→a中气体的压强不变，体积减小，温度降低，选项D错误。3.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示，为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像，x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间。下列说法中正确的是（）A.根据甲图可求出物体的加速度大小为3m/s2B.根据乙图可求出物体的加速度大小为5m/s2C.根据丙图可求出物体的加速度大小为2m/s2D.根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s【答案】B【解析】A．根据得加速度为A错误；B．根据得加速度为B正确；C．根据得则加速度大小为C错误；D．a-t图线与坐标轴围成的面价等于速度变化量，则D错误。故选B。4.两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示。若将甲分子固定在坐标原点O，乙分子从r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（）A.从r=r2到r=r0，分子间引力、斥力都在增大B.从r=r2到r=r1，分子力的大小先减小后增大C.从r=r2到r=r0，分子势能先减小后增大D.从r=r2到r=r1，分子动能先减小后增大【答案】A【解析】A．从r=r2到r=r0，分子之间间距减小，分子间引力、斥力都在增大，故A正确；B．从r=r2到r=r1，分子力的大小先增大后减小，最后增大，故B错误；C．从r=r2到r=r0，分子力做正功，分子势能一直减小，故C错误；D．从r=r2到r=r1，分子力先做正功后做负功，则分子动能先增大后减小，故D错误。5.篮球从距地面高1.25m处自由下落，第一次从地面反弹后上升了0.8m，忽略篮球和地面的作用时间，取重力加速度大小，则篮球从释放到第一次从地面反弹后上升到最高点的时间为（）A.0.4s B.0.5s C.0.9s D.1.2s【答案】C【解析】由题意，根据可得篮球自由下落的时间为利用逆向思维，可得篮球反弹后上升的时间为则篮球从释放到第一次从地面反弹后上升到最高点的时间为故选C。6.静止的镎在匀强磁场中发生α衰变，衰变方程式为，衰变后的α粒子与新核X均做匀速圆周运动，若、α、X的比结合能分别为E1、E2、E3，光速为c，下列说法正确的是（）A.这种核反应的方程式为B.衰变刚结束时，α粒子与新核X的动能相等C.α粒子与新核X的轨迹半径之比为45∶1D.这种核反应的质量亏损为【答案】D【解析】A．这种核反应的方程式为A错误；B．衰变过程满足动量守恒而且总动量为0，则衰变刚结束时，α粒子与新核X的动量等大反向，由于α粒子与新核X的质量不同，则动能不相等，B错误；C．衰变刚结束时，设α粒子与新核X的动量大小均为p，由可得C错误；D．由能量守恒可得解得D正确。故选D。7.如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则（）A.细线a的拉力大小为 B.细线b的拉力大小为GC.细线b与水平方向的夹角为45° D.细线c的拉力大于细线b的拉力【答案】B【解析】A．将两小球看成一个整体，该整体受重力,细线a的拉力，细线c的拉力，受力如图可得，联立，解得故A错误；BC．以小球1为研究对象，设细线b与水平方向的夹角为，受力分析，联立，解得故B正确；C错误；D．综上所述，有故D错误。故选B。8.小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小，如图甲所示。质量的物块放在水平长木板上，物块右端拴一根细线，细线与固定在实验台上的力传感器相连，传感器能记录细线拉力大小F。现用水平向左的力拉动长木板，得到图像如图乙所示。结合图中相关信息，以下说法正确的是（）A.实验时长木板不必保持匀速直线运动B.实验时用4N的水平拉力可以拉动静止的长木板C.物块与木板间的动摩擦因数约为D.物块与木板间的动摩擦因数约为【答案】AD【解析】A．长木板受到的摩擦力可以由力传感器测得，且长木板受到的滑动摩擦力与长木板运动状态无关，故实验时长木板不必保持匀速直线运动，故A正确；B．由图乙可知长木板受到的最大静摩擦力为，故实验时用4N的水平拉力不可以拉动静止的长木板，故B错误；CD．由图乙可知长木板受到的滑动摩擦力为，则解得物块与木板间的动摩擦因数约为故C错误，D正确。故选AD。9.如图所示为氢原子能级图。下列说法正确的是（）A.一个处于n=3能级的氢原子，可以吸收一个能量为0.7eV的光子B.一个处于n=3能级的氢原子，可以吸收一个能量为2eV的光子C.大量处于n=3能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出3种频率的光子D.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量不可能大于13.6eV【答案】BCD【解析】A．根据可知0.7eV不等于高能级与n=3能级的差值，又小于n=3能级的氢原子电离需要的能量，则一个处于n=3能级的氢原子，不可以吸收一个能量为0.7eV的光子，故A错误；B．当吸收能量为2eV的光子时，处于n=3能级的氢原子出现电离现象，则一个处于n=3能级的氢原子，可以吸收一个能量为2eV的光子故B正确；C．根据可知大量处于n=3能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出3种频率的光子，故C正确；D．根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知，从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量最大值小于13.6eV，故D正确。故选BCD。10.光电效应用于癌细胞放射治疗取得新进展，某兴趣小组用如图甲所示电路研究光电效应中遏止电压与光的频率之间的关系，作出某金属的图像如图乙所示，已知电子电量，则（）A.图甲中，电源的a端为正极B.该金属的逸出功约为C.用频率为的光入射到该金属时，遏止电压约为D.其它金属图像与该金属的图像平行【答案】BD【解析】A．图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率，因此光电子应该在电极间做减速运动，故A应该是阴极，则电极A应该连接电源的负极，电源的a端为负极，故A错误；B．由图像可知，当时对应的即为该金属的截止频率约为则逸出功故B正确；C．根据光电效应方程代入数据，求得故C错误；D．根据光电效应方程化简可知可知图像的斜率是一个定值，故D正确。二、实验题（18分，每空各3分。）11.如图为做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器打出的纸带，选出的部分计数点分别记为O、A、B、C、D、E、F，每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是频率为50Hz的220V交流电。则：（1）从打O点到打F点所经历时间为______s。（2）计数点“A”处的速度为______m/s（计算结果保留两位小数）（3）小车的加速度大小为______（计算结果保留三位有效数字）【答案】（1）0.6（2）0.36（3）1.60【解析】（1）[1]打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电，纸带上每相邻两计数点间还有四个点未画出来，因此每相邻两计数点间的时间间隔为则有从打O点到打F点所经历时间为（2）[2]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得计数点“A”处的速度为（3）[3]由匀变速直线运动的推论，可得小车的加速度大小为12.某同学探究求合力的方法，如图甲，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳，如图所示。（1）下列说法正确的是______；A.记录拉力方向时用铅笔贴着细线画直线表示B.测量时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦对实验没有影响C.测量时，橡皮筋应与两细线夹角的平分线在同一直线上D.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行（2）在（1）实验中，、表示两个互成角度的力，F表示平行四边形作出的与的合力；表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则乙图中符合实验事实的是______；（3）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如图丙所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最大值为______。【答案】（1）BD（2）C（3）7N【解析】（1）A．记录拉力方向时，在细线上离O点适当远处找一点，该点与O点的连线就是拉力的方向。故A错误；B．测量时，弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦，不影响测量。故B错误；C．测量时，橡皮筋不一定与两细线夹角的平分线在同一直线上。故C错误；D．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行，保证力的四边形在同一平面内，可以减小误差。故D正确。故选BD。（2）AD．根据二力平衡条件，一定与橡皮筋在同一条直线上。故AD错误；BC．F是根据平行四边形得到的合力，F一定是平行四边形的对角线。故C正确；B错误。故选C（3）根据图像得，解得，合力最大值为三、解答题（（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.截至2023年8月，中国已累计开放智能网联无人驾驶汽车测试道路2万千米。如图所示，某次测试时，无人驾驶测试车甲、乙在两平行车道上做直线运动；当甲、乙两车并排时，甲车以的速度匀速运动，乙车开始同方向做初速度为零的匀加速运动，经两车恰好再次并排。求：（1）乙车的加速度大小a；（2）内，两车相距的最大距离。【答案】（1）；（2）【解析】（1）依题意得解得（2）内，当两车速度相等时，两车的距离最大，设经时间两车速度相等，由运动学公式得。在时间内，甲车的位移乙车位移而联立解得14.如图所示小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量为m，斜面倾角α=30°，悬线与竖直方向的夹角θ=30°，光滑斜面的质量为M=3m，置于粗糙水平面上，重力加速度为g。（1）当斜面体静止时，求悬线对小球的拉力大小；（2）当斜面体静止时，求地面对斜面的摩擦力的大小和方向；（3）若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力的大小和方向。【答案】（1）；（2），方向水平向左；（3），与绳子垂直斜向左上方【解析】（1）设小球所受的支持力为F，绳子的拉力为T，则有解得（2）以小球和斜面组成的整体为研究对象，则有f=Tsin30°解得方向水平向左。（3）要能够把小球拉离斜面，当所用的拉力与绳子垂直斜向左上方时，根据平衡条件可得拉力的最小值为Fmin=mgsin30°解得15.压力锅的作用是增大锅内气体压强、提升沸点，提高烹煮食物的效率。如图所示为压力锅的结构示意图，为了测试压力锅的加压效果，将空锅盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。已知外界大气压强为，气孔横截面积为，压力锅的容积为4.5L，初始锅内气体压强与大气压强相等，内部气体温度为300K。测得锅内气体的压强最大可达，重力加速度g取，求：（1）压力阀的质量；（2）压力阀刚要被顶起时锅内气体温度；（3）若压力阀顶起时将压力阀取走，此后继续加热使锅内气体温度达到500K，这时锅内气体质量与压力阀未顶起时锅内气体质量之比为多少。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）锅内气体的压强达到最大时，对压力阀受力分析有解得（2）压力阀刚要被顶起时锅内气体压强为，则有解得（3）设加热后的气体体积为，则有解得则锅内气体质量与压力阀未顶起时锅内气体质量之比为2023—2024学年度下学期期末考试高二物理时间：75分钟满分：100分一、选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.关于物体的运动，下列说法中正确的是（）A.甲图中老鹰飞得比较高，可以看成质点B.乙图中导航显示的是位移大小C.丙图中篮球比赛计时牌，图中为时刻D.丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率【答案】D【解析】A．研究问题不明确，因此无法判断能否将老鹰看做质点，故A错误；B．导航上显示的是路程而不是位移大小，故B错误；C．篮球比赛计时牌显示的是时间间隔，故C错误；D．测速仪显示的是瞬时速率，故D正确。2.如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c，再回到状态a。下列说法正确的是（）A.在过程a→b中气体对外做功B.在过程a→b中气体内能减少C.在过程b→c中气体从外界吸热D.在过程c→a中气体的温度升高【答案】C【解析】A．在过程a→b中气体体积不变，不对外做功,选项A错误；B．在过程a→b中由查理定律可知，气体的温度升高，内能增加，选项B错误；C．在过程b→c中气体温度不变，内能不变体积变大，对外做功根据热力学第一定律则即气体从外界吸热，选项C正确；D．在过程c→a中气体的压强不变，体积减小，温度降低，选项D错误。3.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示，为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像，x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间。下列说法中正确的是（）A.根据甲图可求出物体的加速度大小为3m/s2B.根据乙图可求出物体的加速度大小为5m/s2C.根据丙图可求出物体的加速度大小为2m/s2D.根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s【答案】B【解析】A．根据得加速度为A错误；B．根据得加速度为B正确；C．根据得则加速度大小为C错误；D．a-t图线与坐标轴围成的面价等于速度变化量，则D错误。故选B。4.两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示。若将甲分子固定在坐标原点O，乙分子从r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（）A.从r=r2到r=r0，分子间引力、斥力都在增大B.从r=r2到r=r1，分子力的大小先减小后增大C.从r=r2到r=r0，分子势能先减小后增大D.从r=r2到r=r1，分子动能先减小后增大【答案】A【解析】A．从r=r2到r=r0，分子之间间距减小，分子间引力、斥力都在增大，故A正确；B．从r=r2到r=r1，分子力的大小先增大后减小，最后增大，故B错误；C．从r=r2到r=r0，分子力做正功，分子势能一直减小，故C错误；D．从r=r2到r=r1，分子力先做正功后做负功，则分子动能先增大后减小，故D错误。5.篮球从距地面高1.25m处自由下落，第一次从地面反弹后上升了0.8m，忽略篮球和地面的作用时间，取重力加速度大小，则篮球从释放到第一次从地面反弹后上升到最高点的时间为（）A.0.4s B.0.5s C.0.9s D.1.2s【答案】C【解析】由题意，根据可得篮球自由下落的时间为利用逆向思维，可得篮球反弹后上升的时间为则篮球从释放到第一次从地面反弹后上升到最高点的时间为故选C。6.静止的镎在匀强磁场中发生α衰变，衰变方程式为，衰变后的α粒子与新核X均做匀速圆周运动，若、α、X的比结合能分别为E1、E2、E3，光速为c，下列说法正确的是（）A.这种核反应的方程式为B.衰变刚结束时，α粒子与新核X的动能相等C.α粒子与新核X的轨迹半径之比为45∶1D.这种核反应的质量亏损为【答案】D【解析】A．这种核反应的方程式为A错误；B．衰变过程满足动量守恒而且总动量为0，则衰变刚结束时，α粒子与新核X的动量等大反向，由于α粒子与新核X的质量不同，则动能不相等，B错误；C．衰变刚结束时，设α粒子与新核X的动量大小均为p，由可得C错误；D．由能量守恒可得解得D正确。故选D。7.如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则（）A.细线a的拉力大小为 B.细线b的拉力大小为GC.细线b与水平方向的夹角为45° D.细线c的拉力大于细线b的拉力【答案】B【解析】A．将两小球看成一个整体，该整体受重力,细线a的拉力，细线c的拉力，受力如图可得，联立，解得故A错误；BC．以小球1为研究对象，设细线b与水平方向的夹角为，受力分析，联立，解得故B正确；C错误；D．综上所述，有故D错误。故选B。8.小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小，如图甲所示。质量的物块放在水平长木板上，物块右端拴一根细线，细线与固定在实验台上的力传感器相连，传感器能记录细线拉力大小F。现用水平向左的力拉动长木板，得到图像如图乙所示。结合图中相关信息，以下说法正确的是（）A.实验时长木板不必保持匀速直线运动B.实验时用4N的水平拉力可以拉动静止的长木板C.物块与木板间的动摩擦因数约为D.物块与木板间的动摩擦因数约为【答案】AD【解析】A．长木板受到的摩擦力可以由力传感器测得，且长木板受到的滑动摩擦力与长木板运动状态无关，故实验时长木板不必保持匀速直线运动，故A正确；B．由图乙可知长木板受到的最大静摩擦力为，故实验时用4N的水平拉力不可以拉动静止的长木板，故B错误；CD．由图乙可知长木板受到的滑动摩擦力为，则解得物块与木板间的动摩擦因数约为故C错误，D正确。故选AD。9.如图所示为氢原子能级图。下列说法正确的是（）A.一个处于n=3能级的氢原子，可以吸收一个能量为0.7eV的光子B.一个处于n=3能级的氢原子，可以吸收一个能量为2eV的光子C.大量处于n=3能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出3种频率的光子D.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量不可能大于13.6eV【答案】BCD【解析】A．根据可知0.7eV不等于高能级与n=3能级的差值，又小于n=3能级的氢原子电离需要的能量，则一个处于n=3能级的氢原子，不可以吸收一个能量为0.7eV的光子，故A错误；B．当吸收能量为2eV的光子时，处于n=3能级的氢原子出现电离现象，则一个处于n=3能级的氢原子，可以吸收一个能量为2eV的光子故B正确；C．根据可知大量处于n=3能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出3种频率的光子，故C正确；D．根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知，从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量最大值小于13.6eV，故D正确。故选BCD。10.光电效应用于癌细胞放射治疗取得新进展，某兴趣小组用如图甲所示电路研究光电效应中遏止电压与光的频率之间的关系，作出某金属的图像如图乙所示，已知电子电量，则（）A.图甲中，电源的a端为正极B.该金属的逸出功约为C.用频率为的光入射到该金属时，遏止电压约为D.其它金属图像与该金属的图像平行【答案】BD【解析】A．图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率，因此光电子应该在电极间做减速运动，故A应该是阴极，则电极A应该连接电源的负极，电源的a端为负极，故A错误；B．由图像可知，当时对应的即为该金属的截止频率约为则逸出功故B正确；C．根据光电效应方程代入数据，求得故C错误；D．根据光电效应方程化简可知可知图像的斜率是一个定值，故D正确。二、实验题（18分，每空各3分。）11.如图为做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器打出的纸带，选出的部分计数点分别记为O、A、B、C、D、E、F，每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是频率为50Hz的220V交流电。则：（1）从打O点到打F点所经历时间为______s。（2）计数点“A”处的速度为______m/s（计算结果保留两位小数）（3）小车的加速度大小为______（计算结果保留三位有效数字）【答案】（1）0.6（2）0.36（3）1.60【解析】（1）[1]打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电，纸带上每相邻两计数点间还有四个点未画出来，因此每相邻两计数点间的时间间隔为则有从打O点到打F点所经历时间为（2）[2]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得计数点“A”处的速度为（3）[3]由匀变速直线运动的推论，可得小车的加速度大小为12.某同学探究求合力的方法，如图甲，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳，如图所示。（1）下列说法正确的是______；A.记录拉力方向时用铅笔贴着细线画直线表示B.测量时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦对实验没有影响C.测量时，橡皮筋应与两细线夹角的平分线在同一直线上D.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行（2）在（1）实验中，、表示两个互成角度的力，F表示平行四边形作出的与的合力；表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则乙图中符合实验事实的是______；（3）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如图丙所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最大值为______。【答案】（1）BD（2）C（3）7N【解析】（1）A．记录拉力方向时，在细线上离O点适当远处找一点，该点与O点的连线就是拉力的方向。故A错误；B．测量时，弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦，不影响测量。故B错误；C．测量时，橡皮筋不一定与两细线夹角的平分线在同一直线上。故C错误；D．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行，保证力的四边形在同一平面内，可以减小误差。故D正确。故选BD。（2）AD．根据二力平衡条件，一定与橡皮筋在同一条直线上。故AD错误；BC．F是根据平行四边形得到的合力，F一定是平行四边形的对角线。故C正确；B错误。故选C（3）根据图像得，解得，合力最大值为三、