2023-2024學(xué)年河北省石家莊市二校高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年河北省石家莊市二校高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列敘述正確的是(

)A.任何放射性元素都能同時發(fā)出α、β、γ三種射線

B.β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的

C.在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強

D.鈾核(?92238U)衰變?yōu)殂U核(?82206Pb)的過程中，要經(jīng)過2.如圖甲是在顯微鏡下追蹤一粒小炭粒的運動，每隔30s記錄炭粒的位置并連線得到的圖線；圖乙為熱機工作時的能流分配示意圖；圖丙為用熱熨斗在棉紙上來回燙熨來去除凝固在衣料上的蠟跡；分子間作用力F與分子間距離r，的關(guān)系如圖丁所示。下列說法正確的是(

)

A.圖甲中，圖線表明炭粒分子的運動是無規(guī)則的

B.根據(jù)圖乙可知，熱機的效率可能達到100%

C.圖丙中，由于棉紙的毛細現(xiàn)象，當蠟受熱熔化成液體后，它們就會被棉紙吸掉

D.圖丁中，相距較遠的兩個分子距離減小到r03.如圖所示，用一根長0.5m的輕質(zhì)細繩將一幅重力為15N的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大拉力為53N，要使繩不會被拉斷，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為(

)A.12m B.C.22m4.汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了ab、bc、cd、da四個過程，氣體a、b、c、d四個狀態(tài)的壓強與溫度的關(guān)系如圖所示，其中ba的延長線通過坐標原點，下列說法正確的是(

)A.氣體由a到b單位時間碰撞缸壁單位面積的分子數(shù)增加

B.由a到b氣體內(nèi)能的增加量大于吸收的熱量

C.由b到c氣體吸收熱量，內(nèi)能增加

D.由c到d氣體內(nèi)能的減少量大于放出的熱量5.圖示為幾種金屬的逸出功和氫原子能級圖?，F(xiàn)有大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷，結(jié)合圖表信息可知(

)金屬鎢鈣鉀銣W04.3.2.2.

A.銣的極限頻率大于鈣的極限頻率

B.氫原子躍遷時對外輻射連續(xù)光譜

C.氫原子輻射的光有3種頻率能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)

D.氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能減小6.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球A、B上系有不可伸長的細線a、b、c和d，其中a的上端懸掛于豎直固定的支架上，d跨過左側(cè)定滑輪、c跨過右側(cè)定滑輪分別與相同配重P、Q相連，調(diào)節(jié)左、右兩側(cè)定滑輪高度達到平衡。已知小球A、B和配重P、Q質(zhì)量均為50g，細線c、d平行且與水平成θ=30°(不計摩擦)，則細線a、b的拉力分別為(

)A.2N，1N B.2N，0.5N C.1N，1N D.1N，0.5N7.如圖甲所示，傾斜的傳送帶正以恒定速率v1沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶的傾角為θ(未知)。一物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動，其運動的v?t圖像如圖乙所示，物塊到傳送帶頂端時速度恰好為零，g取10m/s2，則(

)A.傳送帶的速度大小為16m/s

B.摩擦力方向一直與物塊運動的方向相反

C.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25

D.傳送帶轉(zhuǎn)動的速率越大，物塊到達傳送帶頂端時的速度就會越大二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.“反向蹦極”是一項比蹦極更刺激的運動。如圖所示，彈性輕繩的上端固定在O點。拉長后將下端固定在體驗者的身上，人再與固定在地面上的拉力傳感器相連，傳感器示數(shù)為1000N。打開扣環(huán)，人從A點由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發(fā)射”。經(jīng)B上升到最高位置C點，在B點時速度最大。人與裝備總質(zhì)量m=50kg(可視為質(zhì)點)。忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是(

)A.上升過程，人的加速度先增大后減小

B.打開扣環(huán)瞬間，人的加速度大小為20m/s2

C.在B點，人處于超重狀態(tài)

D.在9.無線藍牙耳機擺脫了線材束縛，可以在一定距離內(nèi)與手機等設(shè)備實現(xiàn)無線連接。為了研究在運動過程中無線連接的最遠距離，甲和乙兩位同學(xué)做了一個有趣的實驗。乙佩戴無線藍牙耳機，甲攜帶手機進行檢測。t=0時刻，乙在甲正前方10m處，二人同時沿同一直線向正前方運動6s，各自運動的xt?t圖像如圖所示(其中x為時間t內(nèi)的位移)，手機檢測到藍牙耳機能被連接的時間為4s。下列判斷正確的是(

)A.甲做加速度大小為0.5m/s2的勻減速直線運動B.乙做速度大小為3m/s的勻速直線運動

C.t=3s時，二人相距最近，最近距離為4.5mD.10.如圖所示，輕桿OA與輕桿OB通過光滑鉸鏈安裝在豎直墻面上，另一端通過鉸鏈連接于O點。已知∠OAB=30°，∠OBA=60°，鉸鏈質(zhì)量忽略不計，重力加速度為g?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m的物塊通過輕繩懸掛于A.豎直墻對A、B兩點鉸鏈的總作用力方向豎直向上

B.輕桿OA對O點鉸鏈的推力為12mg

C.若在O點施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿OB的彈力一直增大

D.若在O點施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.在探究氣體壓強與體積關(guān)系實驗中，某興趣小組設(shè)計如圖實驗裝置．已知重力加速度為g，注射器氣密性和導(dǎo)熱良好且外界環(huán)境溫度保持不變，不計一切摩擦．(1)用刻度尺測得注射器刻度上40mL到50mL的長度為1cm，注射器活塞的橫截面積為S=________cm(2)取下沙桶，向右拉動活塞一段距離后，用橡膠套堵住注射孔，此時的氣體壓強為大氣壓p0(3)掛上沙桶，穩(wěn)定后，測出此時的氣體體積V和沙桶的總質(zhì)量m，則氣體壓強的表達式p2=_________；(請選用p0、g、S、(4)在沙桶內(nèi)適量添加沙子，重復(fù)步驟(3)；(5)以沙桶的總質(zhì)量m為縱軸，以1V為橫軸，繪制m?1V圖像，其圖像如圖乙所示，圖中橫軸截距為a，縱軸截距為b，可求得未懸掛沙桶時注射器內(nèi)氣體的體積V0=_________，實驗時當?shù)氐拇髿鈮簭妏0=_________。(請選用a、12.一組同學(xué)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，實驗裝置如圖甲所示。(1)在下列儀器和器材中，還需要使用的有________。A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源C.刻度尺

D.秒表E.天平(含砝碼)(2)下列說法正確的是________。A.實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源B.本實驗砂和砂桶B的質(zhì)量應(yīng)遠大于小車和砝碼A的質(zhì)量C.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a?1(3)如圖乙所示為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡開始，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離。已知打點計時器打點周期為0.02s，則此次實驗中小車運動的加速度大小的測量值a=_______m/s2。((4)在某次利用上述已調(diào)整好的裝置進行實驗中，保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，小車自身的質(zhì)量為M且保持不變，改變小車中砝碼的質(zhì)量m，并測出小車中放上不同質(zhì)量的砝碼時所對應(yīng)的加速度a，以m為橫坐標，1a為縱坐標，在坐標紙上作出1A.B．C．

四、計算題：本大題共3小題，共38分。13.如圖所示，“拔火罐”是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的一種治療手段。操作時，醫(yī)生用點燃的酒精棉球加熱一個小罐內(nèi)的空氣，隨后迅速把小罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后小罐便緊貼在皮膚上。設(shè)加熱后小罐內(nèi)的空氣溫度為77°C，當時的室溫為21°C(1)若不考慮罐內(nèi)氣體質(zhì)量的變化，求罐內(nèi)溫度剛降至環(huán)境溫度時，封閉氣體的壓強；(2)若罐內(nèi)氣體溫度降為環(huán)境溫度后，開始往罐內(nèi)“慢跑氣”，一段時間后，封閉氣體的壓強為0.9p

14.近年來，受控核聚變的科學(xué)可行性已得到驗證，目前正在突破關(guān)鍵技術(shù)，最終將建成商用核聚變電站。一種常見的核聚變反應(yīng)是由氫的同位素氘(12H)和氚(13H)聚變成氦(24He)，并釋放一個中子。若已知氘原子的質(zhì)量為2.0141u，氚原子的質(zhì)量為3.0160u，氦原子的質(zhì)量為(1)寫出氘和氚聚變的反應(yīng)方程；(2)試計算這個核反應(yīng)釋放出來的能量；(3)若建一座功率為3.0×105kW的核聚變電站，假設(shè)聚變所產(chǎn)生的能量有60%變成了電能，每年要消耗多少質(zhì)量的氘？(一年按15.如圖，質(zhì)量m=2?kg的物塊靜置于質(zhì)量M=3?kg的長木板右端，長木板長L=1.5?m，物塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ1=0.2，長木板與地面間動摩擦因數(shù)μ2=0.1，物塊與長木板之間、長木板與地面之間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10?m/(1)若恒力F1(2)若恒力F2(3)若恒力F3=30?N，作用一段時間后撤去，物塊恰好不從長木板上掉下，求恒力作用的時間。答案解析1..C

【解析】解：A、γ射線一般不會單獨產(chǎn)生，都是伴隨著α、β射線產(chǎn)生的，放射性元素可以單獨發(fā)生α衰變，或β衰變，不會同時發(fā)生α和β衰變，故A錯誤；

B、β衰變所釋放的電子是因為原子核里面的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，其中電子釋放出來就是β射線，故B錯誤；

C、在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強，故C正確；

D、鈾核(?92238U)衰變?yōu)殂U核(?82206Pb)的過程中，要經(jīng)過α衰變次數(shù)為238?2064=8次，和β衰變的次數(shù)為82?(92?2×8)=6次，故D錯誤。

故選：C。

γ射線一般不會單獨產(chǎn)生，都是伴隨著α、β射線產(chǎn)生的；β衰變所釋放的電子是因為原子核里面的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子時釋放出來的；γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒計算。

掌握三種射線的特點是解題的基礎(chǔ)，知道β衰變所釋放的電子是因為原子核里面的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子而得到的，知道在一次2..C

【解析】解：A、圖甲中，圖線表明炭粒的運動是無規(guī)則的，說明了水分子在做無規(guī)則熱運動，故A錯誤；

B、根圖乙可知，熱機在工作過程中必然排出部分熱量，即對外做功W<Q，根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱機的效率不可能達到100%，B錯誤；

C、在衣料上，下的棉紙內(nèi)有許多細小的孔道起著毛細管的作用，當蠟受熱熔化成液體后，由于毛細現(xiàn)象，它們就會被松紙吸掉，故C′正確；

D、當分子間距離大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，相距較遠的兩個分子距離減小到r0的過程中。分子力一直做正功，分子勢能一直減小，故D錯誤。

故選：C。

布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動；熱機的效率不可能達到1；根據(jù)毛細現(xiàn)象分析；分子力做正功，分子勢能減小。3..B

【解析】當繩子拉力達到53N的時候，繩子間的張角最大，即兩個掛釘間的距離最大，畫框受到重力和繩子的拉力，三個力為共點力，受力分析如圖

設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)受力平衡有G=2Fcosθ

解得θ=30°

繩子長L0=0.5m，則兩個掛釘間距離L=2×L02sinθ

解得L=14m

故ACD錯誤，B正確。

4..A

【解析】A.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

pVT=C

，ba的延長線通過坐標原點，即

p?T

圖像斜率是恒量，可知，氣體由a到b是等積變化，溫度升高，壓強增大，氣體由a到b單位時間碰撞缸壁單位面積的分子數(shù)增加，故B.氣體由a到b是等積變化，外界對氣體做功為0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

ΔU=W+Q

，由a到b氣體內(nèi)能的增加量等于吸收的熱量，故B錯誤；C.由b到c溫度不變，內(nèi)能不變，故C錯誤；D.根據(jù)

pVT=CpT=1VC

p?T

W>0根據(jù)

ΔU=W+Q

，由c到d氣體內(nèi)能的減少量小于放出的熱量，故D錯誤。故選A。5..C

【解析】A、由ν0=W0?知：銣的逸出功小于鈣的逸出功，所以銣的極限頻率小于鈣的極限頻率，故A錯誤；

B、氫原子躍遷時輻射不連續(xù)的光譜，軌道是量子化的，故B錯誤；

C、大量的n=4能級氫原子躍遷時輻射種的光，其中分別是4→1，3→1，2→1的3種光的能量大于鎢的逸出功，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知這3種光可以使鎢發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確；

D、氫原子輻射光后，軌道降低，電子的動能增大，勢能減小，總能量減小，故D6..D

【解析】由題意可知細線c對A的拉力和細線d對B的拉力大小相等、方向相反，對A、B整體分析可知細線a的拉力大小為T設(shè)細線b與水平方向夾角為α，對A、B分析分別有TT解得Tb=0.5N，故D正確，故選D。7..C

【解析】A.由圖乙可知，1s時，物塊的運動發(fā)生突變，可知傳送帶的速度為

8m/s

，故A錯誤；BC.在

0～1s

內(nèi)，物塊的速度大于傳送帶速度，傳送帶對物塊的摩擦力沿傳送帶向下，與物塊運動的方向相反，根據(jù)牛頓第二定律有mg根據(jù)圖乙可得a在

1～2s

內(nèi)傳送帶的速度大于物塊的速度，傳送帶對物塊的摩擦力沿傳送帶向上，與物塊運動的方向相同，根據(jù)牛頓第二定律有mg根據(jù)圖乙可得a聯(lián)立解得μ=0.25

，

θ=故B錯誤，C正確；D.結(jié)合上述分析可知，當傳送帶的速度大于

16m/s

后，物塊在傳送帶上一直做加速度大小為

a2

的勻減速運動，無論傳送帶的速度為多大，物塊到達傳送帶頂端時的速度都相等，故D故選C。8..BD

【解析】解：A.人從A點到B點過程，彈性繩的拉力大于人的重力，隨著人向上運動，彈性繩的伸長量減小，彈性繩的彈力F減小，根據(jù)牛頓第二定律F?mg=ma，可知加速度減小，從B點到C點過程，彈性繩的拉力小于人的重力，隨著人向上運動，彈性繩的伸長量繼續(xù)減小，彈性繩的彈力F減小，直到減小到0，根據(jù)牛頓第二定律mg?F=ma，可知加速度增大，直到增大到g，故A錯誤；

B.固定在地面時傳感器示數(shù)為T=1000N，設(shè)此時彈性繩的彈力為F，由平衡條件得F=T+mg，打開扣環(huán)瞬間，對人根據(jù)牛頓第二定律列式得F?mg=ma，代入數(shù)據(jù)解得a=20m/s2，故B正確；

C.在B點時人的速度最大，此時人所受合力為零，則加速度為零，不是超重狀態(tài)，故C錯誤；

D.在C點速度為零，有向下的加速度，人處于失重狀態(tài)，故D正確。

故選：BD。

A.根據(jù)整個過程中人受到的重力和拉力的變化情況判斷合力的變化情況，結(jié)合牛頓第二定律判斷加速度的大小和方向的變化情況；

B.根據(jù)牛頓第二定律列式求解瞬時加速度大??；

CD.根據(jù)人位于B點和C點的受力情況分析加速度，再利用加速度判斷超失重狀態(tài)。9..BD

【解析】解：A、根據(jù)勻變速直線運動公式x=v0t+12at2可得xl=v0+12at，xt?t圖像的縱截距等于初速度，斜率的絕對值等于加速度大小的一半，由圖可知甲的初速度為6m/s，加速度大小為1m/s2，甲做加速度大小為1m/s2的勻減速直線運動，故A錯誤；

B、由圖可知乙做速度大小為3m/s的勻速直線運動，故B正確；

C、t=3s時，甲的瞬時速度v甲3=v0+at3=(6?1×3)m/s=3m/s=v乙，此時二人相距最近，設(shè)開始時兩者距離為x0，最近時距離為x1，則x1=x10..ACD

【解析】解：因為兩輕桿均由鉸鏈固定，所以桿上的力都沿桿，對O點受力分析，如圖，

由平衡知識可知豎直墻對A、B兩點鉸鏈的總作用力與物塊的重力等大反向，故方向豎直向上，

由平衡條件得：FOA=mgcosθ=32mg，F(xiàn)OB=mgsinθ=12mg，故A正確，B錯誤；

CD.若在O點施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則可得：F+FOAsinθ=F11..(1)10；(3)p0?mgS；【解析】(1)注射器活塞的橫截面積為S=VL=50?401cm2=10cm2

(3)根據(jù)受力平衡可得p0S=p2S+mg

解得氣體壓強的表達式為p2=p0?mgS12...(1)ACE(2)C(3)1.0(4)B

【解析】(1)打點計時器需要連接電壓合適的50Hz交流電源；需要用刻度尺測量紙帶上計數(shù)點間的距離；需要用天平測量小車和砂桶和砂的質(zhì)量；通過打點計時器可以知道紙帶上計數(shù)點間的時間間隔，所以不需要秒表。故選ACE。(2)A.為了充分利紙帶，實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車，故A錯誤；B.為使小車受到的合力在數(shù)值上近似等于砂及砂桶受到的總重力，本實驗砂和砂桶B的質(zhì)量應(yīng)遠小于小車和砝碼A的質(zhì)量，故B錯誤；C.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作

a?1mA

故選C。(3)相鄰兩個計數(shù)點間都有4個點跡沒有標出，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s根據(jù)逐差法可得車運動的加速度大小為a=(4)因為保持砂和砂桶的總質(zhì)