【物理】河南省信陽市2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期7月期末試題（解析版）

2022~2023學(xué)年普通高中高二（下）期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試題一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，第1~6題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第7~10題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1.量子理論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基石之一，它揭示了微觀物質(zhì)世界的基本規(guī)律。下列關(guān)于量子理論的有關(guān)說法正確的是（）A.盧瑟福提出的能量子假說很好地解釋了黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律B.經(jīng)典電磁理論可以完美地解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象C.康普頓效應(yīng)說明了光具有粒子性D.普朗克最先提出了物質(zhì)波，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性【答案】C【解析】A．普朗克提出的能量子假說很好地解釋了黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律，不是盧瑟福提出來的，故A錯(cuò)誤；B．光電效應(yīng)現(xiàn)象是無法用經(jīng)典電磁理論進(jìn)行解釋的，故B錯(cuò)誤；C．康普頓效應(yīng)說明了光具有粒子性，故C正確；D．德布羅意最先提出了物質(zhì)波，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤。故選C。2.裝修材料中的板材和石材往往含有放射性元素，比如人工核素銫，當(dāng)其濃度超過了國家規(guī)定的濃度值就是不合格材料。已知人工核素銫137的半衰期長(zhǎng)達(dá)30年，衰變時(shí)會(huì)輻射射線。其衰變方程為。下列說法正確的是（）A.衰變方程中的來自于銫內(nèi)中子向質(zhì)子的轉(zhuǎn)化B.通過高溫暴曬，可使板材中的銫盡快衰變殆盡C.該反應(yīng)產(chǎn)生的新核與銫的比結(jié)合能相等D.衰變時(shí)放出的離子的穿透性比射線強(qiáng)【答案】A【解析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程中的X為電子，來自于銫內(nèi)的中子向質(zhì)子的轉(zhuǎn)化，故A正確；B．半衰期是由放射性元素本身決定的，與環(huán)境溫度無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．銫衰變過程中虧損的質(zhì)量，新核的比結(jié)合能較大，故C錯(cuò)誤；D．衰變時(shí)放出的X離子是電子，即射線的穿透性比射線弱，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，一細(xì)光束通過玻璃三棱鏡折射后分成三束單色光。關(guān)于這三束單色光，下列說法正確的是（）A.在同一均勻介質(zhì)中，單色光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)B.單色光在玻璃中的頻率最大C.通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉條紋的間距，單色光的最大D.單色光從玻璃射向空氣的全反射臨界角最小【答案】C【解析】AB．由題圖可以看出，光的偏折程度最大，光的偏折程度最小，則光的折射率最大，頻率最大，在同一均勻介質(zhì)中，單色光的波長(zhǎng)最短，光的折射率最小，頻率最小，在同一均勻介質(zhì)中，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故AB錯(cuò)誤；C．由公式可知，由于單色光的波長(zhǎng)最短，單色光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，則通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉條紋的間距，單色光的最大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意，由公式可得，由于光折射率最小，則單色光從玻璃射向空氣的全反射臨界角最大，故D錯(cuò)誤。4.如圖所示，手機(jī)支架和手機(jī)靜止在粗糙的水平桌面上，支架斜面和支撐桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)角度，當(dāng)支撐桿繞A點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度（支架斜面和支撐桿的夾角不變），手機(jī)和支架仍然保持靜止。則下列說法正確的是（）A.支架底板受到桌面水平向右摩擦力B.桌面對(duì)支架底板的支持力變小C.斜面對(duì)手機(jī)的摩擦力變大D.斜面對(duì)手機(jī)的支持力變大【答案】D【解析】AB．根據(jù)題意，對(duì)整體受力分析可知，受豎直向下的整體重力和桌面豎直向上的支持力，手機(jī)和支架保持靜止，由平衡條件可知，豎直方向上，支持力與重力等大反向，水平方向上，不受桌面水平方向的摩擦力，當(dāng)支撐桿繞A點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度時(shí)，由于手機(jī)和支架仍然保持靜止，則桌面對(duì)支架底板的支持力與整體的重力仍等大反向，水平方向上，仍不受桌面水平方向的摩擦力，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意，對(duì)手機(jī)受力分析，如圖所示由平衡條件可得當(dāng)支撐桿繞A點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度（支架斜面和支撐桿的夾角不變），變小，則減小，增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，依次通過四個(gè)位置，如圖所示，已知，且該物塊通過段、段和段的時(shí)間之比為，那么段的長(zhǎng)度為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】物塊經(jīng)過AB和CD段的時(shí)間相等，設(shè)為T，經(jīng)過BC段的時(shí)間為2T，則設(shè)BC中間時(shí)刻為E點(diǎn)，則解得則故選B。6.如圖所示，勁度系數(shù)為的豎直輕彈簧的下端固定在水平地面上，其上端拴接一質(zhì)量為的物體A，初始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，將另一與A完全相同的物體B輕放在A上，之后兩物體在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切阻力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為，則彈簧最大的形變量為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】初始時(shí)，對(duì)A受力分析可知將B放在A上后，對(duì)系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律有當(dāng)兩物體運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)，速度為0，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性有解得故選C。7.如圖為一列沿軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖（振動(dòng)剛傳到處），此時(shí)質(zhì)點(diǎn)正沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，已知該波的周期為，為沿波傳播方向上的質(zhì)點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A.該簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播B.在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿軸負(fù)方向C.在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度達(dá)到最大值D.質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下【答案】AD【解析】A．根據(jù)題意可知，圖中點(diǎn)此時(shí)刻正沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，由同側(cè)法可知，該簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，故A正確；B．根據(jù)題意，由圖可知，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)正沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，在質(zhì)點(diǎn)仍沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意可知，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在負(fù)的最大位移處，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在正的最大位移處，則速度為0，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意可知，時(shí)，振動(dòng)剛傳到處，由圖可知，質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿沿軸負(fù)方向，則質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下，故D正確。8.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程的圖像，其中的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.由狀態(tài)A到狀態(tài)的過程中，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減少B.由狀態(tài)到狀態(tài)過程中，氣體吸收熱量，內(nèi)能增加C.由狀態(tài)到狀態(tài)A的過程中，氣體吸收熱量，內(nèi)能減少D.的過程中，氣體放出的熱量多于吸收的熱量【答案】BD【解析】A．由于理想氣體質(zhì)量不變，由公式可知的乘積變大，溫度升高，內(nèi)能增大；由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體體積增大，則氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸熱，故A錯(cuò)誤；B．由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，做等容變化，壓強(qiáng)變大，所以溫度升高，氣體吸收熱量，內(nèi)能增加，故B正確；C．由狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中的乘積變小，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對(duì)氣體做功，所以氣體放出熱量，故C錯(cuò)誤；D．圖像中，圖像與橫軸面積代表做功，可以看出，由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中氣體對(duì)外做的功小于狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中外界對(duì)氣體做的功，且A→B→C→A的過程中，氣體的內(nèi)能不變，所以氣體放出的熱量多于吸收的熱量，故D正確。9.如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，下列說法正確的是（）A.當(dāng)r小于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當(dāng)r等于時(shí)，分子間存在的引力和斥力相等C.當(dāng)r大于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力D.在r由變到過程中，分子間的作用力做正功【答案】BD【解析】A．當(dāng)r小于r1時(shí)，隨著分子間距離的減小，分子勢(shì)能增大，即減小分子間距離分子力做負(fù)功，所以分子力表現(xiàn)為斥力，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)r等于r2時(shí)，從圖中可得分子勢(shì)能最小時(shí)，因?yàn)楫?dāng)分子間相互作用力為零時(shí)，分子勢(shì)能最小，故分子間存在的引力和斥力相等，故B正確；CD．當(dāng)r大于r1而小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力，故從當(dāng)r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)r大于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，故D正確，C錯(cuò)誤。故選BD。10.A、B兩球沿一直線發(fā)生正碰，圖中的圖記錄了兩球碰撞前后的運(yùn)動(dòng)情況，圖中的分別是A、B兩球碰前的圖線，是碰撞后的圖線（圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為9），若B球的質(zhì)量為，則由圖可知（）A.球A的質(zhì)量B.碰撞前球A的動(dòng)量大小為C.碰撞過程中，球A受到的沖量大小為D.碰撞過程中，球B動(dòng)量變化的大小為【答案】ABC【解析】根據(jù)題意，由圖可知，碰撞后球A、B共速，由圖像中斜率表示速度可知，碰前球A的速度為球B的速度為碰撞后，球A、B共同的速度為A．根據(jù)題意可知，碰撞過程中球A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以B球初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得故A正確；B．根據(jù)題意，由公式可得，碰撞前球A的動(dòng)量為即碰撞前球A的動(dòng)量大小為，故B正確；C．根據(jù)題意，設(shè)碰撞過程中，球A受到的沖量為，碰撞前后對(duì)A球，由動(dòng)量定理有代入數(shù)據(jù)解得故C正確；D．根據(jù)題意，由公式可得，碰撞過程中，球B動(dòng)量變化量為即碰撞過程中，球B動(dòng)量變化的大小為，故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共16分．）11.在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，某同學(xué)先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面所在的直線和．畫出一條直線為直線與的交點(diǎn)，在直線上豎直地插上兩枚大頭針。（1）該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有______；A．插上大頭針，使僅擋住的像B．插上大頭針，使擋住和的像C．插上大頭針，使僅擋住D．插上大頭針，使擋住和、的像（2）過、作直線交于，過作垂直于的直線，連接，測(cè)量圖中角和的大小．則玻璃磚的折射率______；（3）甲、乙二位同學(xué)在紙上畫出的界面與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖乙中①、②所示，其中甲同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚，他們的其他操作均正確，且均以為界面畫光路圖，則甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比______（填“偏大”“偏小”或“不變”）；乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。【答案】（1）BD（2）（3）偏小不變【解析】（1）[1]確定P3大頭針的位置的方法是插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像。確定P4大頭針的位置的方法是插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像，故AC錯(cuò)誤，BD正確。（2）[2]如圖，光線在bb′面由玻璃射入空氣，入射角為α，折射角為β，則根據(jù)折射定律得：玻璃磚的折射率（3）[3]如果在實(shí)驗(yàn)過程中不小心將玻璃磚向下平移了一些，bb′移到圖中實(shí)線位置，而在作光路圖時(shí)aa′不變，作出光路圖：線②表示作圖時(shí)所用的光路，線①表示實(shí)際的光路，可見，測(cè)量得到的入射角沒有變化，而折射角偏大，根據(jù)折射率公式n=可知所測(cè)得的折射率將偏小。[4]測(cè)折射率時(shí)，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關(guān)，所以若所使用的玻璃磚的bb′邊與aa′不平行（如圖所示），其他操作無誤，則所測(cè)得的折射率將不變。12.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如下裝置做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中，將長(zhǎng)木板墊起一個(gè)傾斜角度以平衡摩擦是必須的步驟嗎？________（填“是”或“不是”）。（2）已知實(shí)驗(yàn)中使用的交流電的頻率為，下面是打出的一條清晰的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，如果舍掉位移較小的，則計(jì)算實(shí)驗(yàn)小車加速度的表達(dá)式為________。（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)所用交流電的頻率比理論值偏大，則加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比________（填“偏大”“偏小”或“不變”）（4）實(shí)驗(yàn)小組的小明同學(xué)按照《物理》必修一課后題中提到的方法，從每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段貼到坐標(biāo)紙上，沿下端各計(jì)數(shù)點(diǎn)連線作橫軸，沿段左側(cè)作縱軸，上端各計(jì)數(shù)點(diǎn)（紙帶寬度的中點(diǎn)）能夠擬合成一條傾斜直線，如圖所示，說明實(shí)驗(yàn)小車做________運(yùn)動(dòng)，若用縱軸表示，紙帶寬度表示________（用題中所給物理量符號(hào)寫出表達(dá)式），則傾斜直線的斜率就表示紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度?！敬鸢浮浚?）不是（2）（3）偏?。?）勻加速直線【解析】（1）[1]測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度實(shí)驗(yàn)中不需要平衡摩擦力，只需要保證小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)即可，則將長(zhǎng)木板墊起一個(gè)傾斜角度以平衡摩擦不是必須的步驟。（2）[2]交流電的頻率為，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，則相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為由逐差法有整理可得（3）[3]根據(jù)題意，由（2）分析可知，若實(shí)驗(yàn)時(shí)所用交流電的頻率比理論值偏大，則加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比偏小。（4）[4][5]根據(jù)題意，若用縱軸表示，由逐差法有可知，紙帶寬度表示若上端各計(jì)數(shù)點(diǎn)能夠擬合成一條傾斜直線，則不變，說明實(shí)驗(yàn)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。三、計(jì)算題（本大題共4小題，共44分．解答應(yīng)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給分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.某品牌家用便攜式氧氣瓶的容積為，時(shí)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)為9個(gè)大氣壓．通過按壓閥門可以輸出1個(gè)大氣壓的氧氣，一般按壓次后瓶?jī)?nèi)壓力降至1個(gè)大氣壓左右，氧氣瓶不能再使用．（1）冬季氣溫為時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為多少？（2）在氣溫27℃時(shí)使用氧氣瓶，若按壓160次后瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)恰好降為1個(gè)大氣壓，則每次按壓輸出氧氣的體積為多少？【答案】（1）；（2）50mL【解析】（1）27℃時(shí)，氧氣開始時(shí)的壓強(qiáng)為，溫度時(shí)，溫度，壓強(qiáng)為p2，由解得（2），設(shè)每次輸出體積為，由，解得14.如圖所示，質(zhì)量的木塊套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量的小球相連。今用跟水平方向成角的力，拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中的相對(duì)位置保持不變，取。求：（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角；（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）根據(jù)題意，對(duì)進(jìn)行受力分析，設(shè)細(xì)繩對(duì)的拉力為，如圖所示由平衡條件可得解得即（2）根據(jù)題意，對(duì)進(jìn)行受力分析，如圖所示由平衡條件有解得15.隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，無人駕駛汽車已經(jīng)成為智能科技的焦點(diǎn)?；诩夹g(shù)的無人駕駛汽車在“感知”距離汽車范圍內(nèi)的緊急情況下的反應(yīng)時(shí)間可以縮短到，剎車時(shí)的加速度可以達(dá)到，而普通駕駛員的正常反應(yīng)時(shí)間為。某封閉測(cè)試公路上某汽車駕駛員和無人駕駛汽車以的相同速度并排勻速行駛，在前方處突然出現(xiàn)障礙物，該駕駛員開始剎車的反應(yīng)時(shí)間，剎車后兩車加速度大小均為。（1）判斷兩車是否撞上障礙物，如果沒有撞上，車停下時(shí)到障礙物的距離；（2）若無人汽車正以的速度在平直公路上行駛，某時(shí)刻以速度行駛的另一汽車突然變道到同一車道的正前方，此時(shí)兩車相距，無人駕駛汽車“感知”后立即減速，若兩車最近時(shí)相距，求無人汽車減速時(shí)的加速度大小?！敬鸢浮浚?）無人汽車沒有撞上，，普通汽車撞上障礙物；（2）【解析】（1）根據(jù)題意，設(shè)剎車過程無人駕駛汽車和普通汽車的位移分別為和，則有