2022-2023学年高二下学期期末考前必刷卷 物理01（全解全析）

2022-2023学年高二下学期期末考前必刷卷

物理·全解全析

注意事项：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。

1．关于热现象，下列说法正确的是（　　）

A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T

B．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越大，布朗运动越剧烈

C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式

D．分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能也越小

【答案】C

【详解】A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至T′，且

所以T′不等于2T，故A错误；

B．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，受力越不易平衡，布朗运动越剧烈，故B错误；

C．根据热力学第一定律可知，做功和热传递是改变内能的两种方式，故C正确；

D．若分子力表现为斥力时，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小；分子间距离越小，分子力做负功，分子势能越大；若分子力表现为引力时，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；分子间距离越小，分子力做正功，分子势能越小，故D错误。

故选C。

2．喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是喷剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果。水滴以椭球形分布在表面，故无法停留在玻璃上。从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰。如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．水滴呈椭球形的是液体表面张力作用的结果，与重力无关

B．照片中的玻璃和水滴发生了浸润现象

C．水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大

D．照片中水滴表面分子比水滴的内部密集

【答案】C

【详解】A．液体表面张力作用使得水滴呈球形，但是由于有重力作用使得水滴呈椭球形，选项A错误；

B．照片中的玻璃和水滴不浸润，选项B错误；

C．水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大，选项C正确；

D．照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏，选项D错误。

故选C。

3．在电影《流浪地球2》中，拥有超强算力和自我意识的量子计算机550W让人惊叹。事实上，量子计算机并非科幻，在安徽合肥就藏着国内首条量子芯片生产线。根据最新消息，我国的最新款量子计算机“悟空”即将在这里出世。预计到2025年，所研发的量子计算机将突破1000位量子比特，同时尝试将量子计算机运用在不同行业，解决不同行业对应问题。关于量子理论下列说法中不正确的是（　　）

A．普朗克首次提出了量子论，他认为微观粒子的能量是量子化的，分立而不连续的

B．玻尔把微观世界中物理量取分立值的观点应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说

C．爱因斯坦在解释光电效应现象时，利用了量子论的观点，提出了光子说。认为只有吸收了足够多光子数的电子才能从金属板中逸出

D．量子理论的诞生改变了人们看事物的角度和方式，是对人们原有经典物理学的补充而不是推倒重建

【答案】C

【详解】A．普朗克首次提出了量子论，他认为微观粒子的能量是量子化的，分立而不连续的，故A正确，不符合题意；

B．根据物理学史的知识可知，玻尔把普朗克的量子理论应用到原子系统上，提出了自己的原子结构假说，成功地解释了氢原子的光谱，故B正确，不符合题意；

C．爱因斯坦在解释光电效应现象时，利用了量子论的观点，提出了光子说；一个电子只能吸收一个光子，故C错误，不符合题意；

D．量子理论的诞生改变了人们看事物的角度和方式，是对人们原有经典物理学的补充而不是推倒重建，故D正确，不符合题意。

故选C。

4．氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．处于基态的氢原子是不稳定的

B．一个氢原子处于第三激发态时，可能辐射出的光谱线条数为3条

C．一群氢原子处于第三激发态时，可能辐射出的光谱线条数为3条

D．用10eV的光子照射基态的氢原子，能使氢原子向高能级跃迁

【答案】B

【详解】A．原子能量越低越稳定，处于基态的氢原子是稳定的，故A错误；

B．一个氢原子处于第三激发态时，最多可能辐射出4跃迁到3，3跃迁到2，2跃迁到1共3条光谱线，故B正确；

C．一群氢原子处于第三激发态时，最多可能辐射出4跃迁到3，3跃迁到2，2跃迁到1，4跃迁到2，4跃迁到1，3跃迁到1共6条光谱线，故C错误；

D．用10eV的光子照射基态的氢原子，没有达到基态跃迁到第一激发态所需的能量，所以不能使原子向高能级跃迁，故D错误。

故选B。

5．下列说法正确的是（　　）

A．图中放在小磁针正上方直导线通图示电流时，N极将垂直纸面向外转动

B．图中线圈ABCD沿平行通电直导线的方向移动时，线圈中有感应电流

C．图中两个与磁场方向垂直的面积相等的线圈，穿过线圈S1的磁通量大

D．图中工人在电焊时，眼睛看到的电焊弧光是紫外线

【答案】C

【详解】A．图中放在小磁针正上方直导线通图示电流时，导线下方的磁场方向向里，则N极将垂直纸面向里转动，选项A错误；

B．图中线圈ABCD沿平行通电直导线的方向移动时，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中没有感应电流，选项B错误；

C．图中两个与磁场方向垂直的面积相等的线圈，因S1所在位置的磁感线较密集，磁场较强，则穿过线圈S1的磁通量大，选项C正确；

D．图中工人在电焊时，电焊弧光中包括紫外线和可见光等，但是用眼睛看到的是可见光，紫外线用眼睛是看不到的，选项D错误。

故选C。

6．下列有关四幅图像的说法正确的是（　　）

A．图甲中振荡电路正在放电

B．图乙中的发电机是旋转磁极式发电机

C．图丙中的双线绕法可减小绕线的漏磁现象，从而减小磁场能的损失

D．图丁中变化的磁场产生电场是一个普遍规律，与闭合电路是否存在无关

【答案】D

【详解】A．对图甲，由右手螺旋定则可知电流方向为顺时针，可知振荡电路正在充电，A错误；

B．对图乙，由图中结构可看出发电机的磁极固定不动，线圈转动，这种发电机是旋转电驱式发电机，B错误；

C．对图丙，采用双线绕法时，相邻导线中电流方向相反，电流的磁效应可相互抵消，从而减小电阻的感抗，C错误；

D．对图丁，变化的磁场产生电场是一个普遍规律，与闭合电路是否存在无关，D正确。

故选D。

7．如图是一种身高、体重测量仪。其顶部探头向下发射波速为v的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被探头接收，从而记录从发射到接收的时间间隔。其底部有一质量未知的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用其上的压力满足（k为比例常数）。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，探头输出电压为。g为重力加速度，则（　　）

A．该仪器能测量的最大高度为 B．该同学的身高为

C．测重面板的质量为 D．该同学的质量为

【答案】D

【详解】A．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为超声波往复的时间，所以该仪器能测量的最大高度为

A错误；

B．当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，则同学的头顶距离测量仪的距离为

所以，同学的身高为

B错误；

CD．当测重台没有站人时，测重面板的重力等于对传感器的压力，根据题意，有

当同学站在上去之后，传感器受到的压力等于测重面板和人的重力之和，即

联立解得

，

C错误，D正确。

故选D。

8．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经状态b、c回到初态a、则（　　）

A．a→b过程中，气体中速率大的分子所占比例减小

B．b→c过程中，气体与外界没有热交换

C．c→a过程中，气体的内能保持不变

D．a→b过程中气体吸收的热量大于b→c过程中放出的热量

【答案】D

【详解】A．a→b过程中，压强不变，由，可知体积增大，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体中速率大的分子所占比例增大，故A错误；

B．b→c过程中，气体体积不变，外界对气体不做功，由，可知气体压强减小，温度降低，内能减小；由热力学第一定律，可知气体放出热量，故B错误；

C．由，可知气体在c状态与a状态的温度相等，c→a过程中，气体温度先升高后降低，所以气体的内能先增大后减小，故C错误；

D．a→b过程中气体体积增大，外界对气体做负功

气体温度升高，内能增大

由热力学第一定律可得气体吸收的热量

b→c过程中气体体积不变，外界对气体不做功

气体压强减小，温度降低，内能减小

由热力学第一定律可知

b→c过程中放出的热量

由于气体在c状态与a状态的温度相等，所以气体在c状态与a状态的内能相等，则

所以

故D正确。

故选D。

9．将两个质量均为m的完全相同的分子A、B，从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放，如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为r1、r2和r0时，两分子之间的势能为、0和，取间距无穷远时势能为零，整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力，下列说法正确的是（　　）

A．当分子B到达坐标r0时，两分子之间的分子力为零

B．分子B的最大动能为

C．两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小

D．当两分子间距无穷远时，分子B的速度为

【答案】D

【详解】A．两个完全相同的分子由静止释放后，A分子向左运动，B分子向右运动，运动性质完全相同，当它们之间距离为时，分子势能最小，分子间作用力为零，此时B向右移动，则A向左移动，则有

此时B分子的坐标应为

故A错误；

B．两分子之间势能为时动能最大，减少的势能为

根据能量守恒，减小的势能转化为两分子的动能，故分子B的最大动能为

故B错误；

C．分子势能是标量，且正负可以表示大小，故它们之间的分子势能是先减小后增大，故C错误；

D．当分子间距无穷远时，减少的势能全部转化为两分子的动能，则

解得

故D正确。

故选D。

10．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为5：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈回路接在电压有效值为26V的正弦交流电源上，则下列判断正确的是（　　）

A．原、副线圈中交流电的频率之比为1：5 B．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为25：1

C．电压表的示数为5V D．原线圈的输入电压为26V

【答案】C

【详解】A．原副线圈中交流电的频率相同，所以频率之比为1：1，A错误；

CD．设原线圈的输入电压为，电压表示数为

根据理想变压器规律

原线圈电阻的电压

因为

整理解得

C正确，D错误。

B．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为

B错误。

故选C。

第II卷（非选择题）

本卷共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

二、解答题(共60分）

11．“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。

（1）下列说法正确的是(     )

A．实验时各实验小组被封闭气体的质量和温度必须相同

B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积

C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确

D．处理数据时采用图像，是因为图像比p—V图像更直观

（2）实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强p、体积V变化的p—V图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与玻意耳定律明显不合，造成这一现象的可能原因是(     )

A．实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高     B．实验时迅速推动活塞

C．注射器没有保持水平                         D．推动活塞过程中有气体泄漏

（3）某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作出的图像如图丙所示，图线a与b在横轴上截距之比为1：2，则a与b密闭气体质量之比为_____________；

（4）两条图像都不过坐标原点，图中V0表示_____________的体积；

（5）请从气体压强的微观角度，说明：质量一定的气体，温度不变时，体积减小，则压强增大：______________。

【答案】     D     AB/BA     2：1     压强传感器与注射器之间的气体，（或细软管内气体）     气体的温度不变，即分子的平均动能（平均速率）不变，体积减小则分子数密度增大，所以单位面积上的分子对器壁的作用力增大，所以压强增大

【详解】（1）[1]A．本实验探究采用的方法是控制变量法，所以要保持实验过程中被封闭气体的质量和温度不变，而不是各实验小组被封闭气体的质量和温度必须相同，A错误；

B．由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B错误；

C．涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，不仅是为了减小摩擦，C错误；

D．当p与V成反比时，图像是一条过原点的直线，而p—V图像是双曲线，则图像比p—V图像更直观，D正确。

故选D。

（2）[2]由图像的特点可知压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器，导致温度升高；或实验时迅速推动活塞，没有使气体有充分的时间与外界进行热交换，导致温度升高。

故选AB。

（3）[3]气体温度相等，根据理想气体状态方程

可知，气体质量越大，气体物质的量越大，常数C越大。根据

可知，图像的斜率正比于气体质量，则设a与横轴上的截距为x，则a与横轴上的截距为2x，则

（4）[4]由图可知体积读数值比实际值大V0，根据

p(V＋V0) = C

C为定值，则

如果实验操作规范正确，则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。

（5）[5]气体的温度不变，即分子的平均动能（平均速率）不变，体积减小则分子数密度增大，所以单位面积上的分子对器壁的作用力增大，所以压强增大。

12．反冲是大自然中的常见现象。静止的铀核放出动能为的粒子后，衰变为钍核。计算中不考虑相对论效应，不考虑核子间质量的差异。

（1）请写出上述过程的核反应方程；

（2）求反冲的钍核的动能。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒，核反应方程为

（2）设氦核的质量为，速度大小为，钍核的质量为，速度大小为，根据动量守恒可得

又

联立解得反冲的钍核的动能为

13．如图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K金属的逸出功。如图乙是汞原子的能级图。求：

（1）用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射K极，要使微安表示数为0，滑片P应向a端移动还是b端移动？电压表的示数至少为多少？

（2）用一群处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射K极，移动滑片P，电压表示数为时，微安表显示出光电流达到饱和。在此电压下，光电子到达A极的最大动能为多少？

【答案】（1）a端，（2）

【详解】（1）滑片应向a端移动，由玻尔理论可知

由光电效应方程可知

因金属的逸出功

可得：电压表示数至少为

（2）由玻尔理论可知

光电子从阴极逸出的最大动能

光电子到达阳极A的最大动能为，由动能定理得

到达阳极A的光电子的最大动能

14．如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的质量不计且光滑的活塞密封一定质量的气体（可视为理想气体），活塞上静止一质量为m的物块。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的图像，密闭气体在A点的压强，从状态A变化到状态B的过程中吸收热量。已知外界大气压强，重力加速度g取。求：

①物块的质量；

②气体在状态B的体积；

③从状态A到状态B气体内能增量。

【答案】①2kg；②；③116J

【详解】①在A状态，根据平衡条件

mg+p0S=pAS

解得

m=2kg

②根据图像可知

气体做等压变化

解得

③从状态A变化到状态B的过程，气体对外界做功

解得

W=84J

根据热力学第一定律

解得

=116J

15．如图所示，固定于水平桌面上的足够长的平行导轨宽为，导轨的一端接有阻值为的电阻，磁感应强度的匀强磁场垂直于导轨平面向下。金属棒垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物A相连，金属棒的质量，电阻，它与导轨的动摩擦因数，重物A的质量。重物A由图示位置从静止释放，经过时间，金属棒达到匀速运动状态，重力加速度g取，求：

（1）金属棒匀速运动时的速度v；

（2）金属棒从静止到匀速的过程中通过电阻R的电荷量q；

（3）金属棒从静止到匀速的过程中电阻R上产生的焦耳热。

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）根据受力平衡有，对重物

对金属棒

感应电动势

感应电流

联立解得金属棒匀速运动时的速度

（2）对金属棒，根据动量定理有

对重物，根据动量定理有

又因为

解得金属棒从静止到匀速的过程中通过电阻R的电荷量

（3）由

得

对重物及金属棒组成的系统，根据能量守恒定律有

由

，

联立解得金属棒从静止到匀速的过程中电阻R上产生的焦耳热