2023-2024学年陕西省西安中学高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年陕西省西安中学高二（下）期末物理试卷，共13页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．用不能被水浸润的塑料瓶做酱油瓶，向外倒酱油时不易外洒，所以塑料是不浸润物体
B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力的作用
C．某气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该气体的分子体积为V0
D．与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显
2．（4分）关于近代物理学，下列图象在描述现象中，解释正确的是（ ）
A．如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动
B．如图乙所示，发生光电效应时，入射光越强，光电子的最大初动能也就越大
C．如图丙所示，金属的遏制电压Uc与入射光的频率ν的图象中，该直线的斜率为，截距为
D．同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图丁所示。则可判断甲、乙、丙光的频率关系为ν丙＜ν乙＜ν甲
3．（4分）如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图象，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，物体在0∼t0这段时间内的平均速度为
B．乙图中，物体的加速度大小为2m/s2
C．丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量
D．丁图中，t＝3s时物体的位移大小为15m
4．（4分）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为﹣E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．乙分子在Q点x＝x1时，处于平衡状态
B．乙分子在P点x＝x2时，加速度最大
C．乙分子在Q点x＝x1时，其动能为E0
D．乙分子的运动范围为x≥x1
5．（4分）烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅Am来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时，镅Am衰变所释放的射线会将它们电离，从而产生电流。一旦有烟雾进入探测腔内，烟雾中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报。则（ ）
A．镅Am放出的是α射线
B．镅Am放出的是γ射线
C．1mg的镅Am经864年将有0.25mg发生衰变
D．发生火灾时，烟雾探测器中的镅Am因温度升高而半衰期变短
6．（4分）一定质量理想气体的卡诺循环过程p﹣V图线如图所示，状态a、d的温度分别为Ta、Td，ad、bc两条绝热线下的面积分别为S1、S2（图中阴影部分），则（ ）
A．Ta＜TdB．Ta＝TdC．S1＞S2D．S1＝S2
7．（4分）几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球，则可以判定（ ）
A．子弹在每个水球中运动的时间相同
B．由题干信息不能确定子弹穿过每个水球的时间比
C．子弹在每个水球中速度变化相同
D．子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
（多选）8．（5分）如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为32cm，大气压强恒为76cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取sin53°＝0.8，cs53°＝0.6，下列说法正确的是（ ）
A．图乙气柱长度为35cm
B．图丙气柱长度为38cm
C．图乙状态的气体压强小于图丙
D．若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将增大
（多选）9．（5分）在夏天的高温天气下，一辆家用轿车的胎压监测系统（TPMS）显示一条轮胎的胎压为3.20atm（1atm是指1个标准大气压）、温度为47℃。由于胎压过高会影响行车安全，故快速（时间很短）放出了适量气体，此时胎压监测系统显示的胎压为2.40atm、温度为27℃，设轮胎内部体积始终保持不变，气体视为理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A．由于温度降低轮胎内每个气体分子的速度都变小了
B．此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
C．此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
D．气体温度快速降低是因为气体对外界做了功
（多选）10．（5分）如图所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有3种不同频率的光a，b，c照射到图甲电路阴极K的金属上能够发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，调节过程中三种光均能达到对应的饱和光电流，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A．阴极金属的逸出功可能为W0＝5.5eV
B．图乙中的b光光子能量为10.2eV
C．若图乙中的Ua＝7V，则Uc＝4.45V
D．若甲图中电源右端为正极，随滑片向右滑动，光电流先增大后保持不变
11．（5分）一长为L的金属管从地面以v0的速率竖直上抛，管口正上方高h（h＞L）处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为g，不计空气阻力。关于该运动过程说法正确的是（ ）
A．小球穿过管所用时间大于
B．若小球在管上升阶段穿过管，则
C．若小球在管下降阶段穿过管，则
D．小球不可能在管上升阶段穿过管
二、实验题：（每空3分，共12分）
12．（12分）某同学用如图甲所示的数字化实验装置测量滑块的加速度。在滑块上安装一遮光条，将滑块放在水平气垫导轨上的A处，让细绳跨过定滑轮与钩码相连，光电门固定安装在气垫导轨上的B处，测得遮光条中心与B处的距离为s。将滑块由静止释放，遮光条通过光电门时光电门记录的挡光时间为t。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，遮光条的宽度d＝ mm；
（2）实验时，光电门记录的挡光时间t＝1.0×10﹣2s，则滑块通过光电门时的速度大小v＝ m/s（结果保留2位有效数字）；
（3）改变距离s，测量时间t。多次测量，记录数据，描点并作出s﹣t﹣2图像，已知图像斜率为k。
（4）根据以上信息得到加速度的表达式为 （用字母d，k表示）。
（5）测量计算出来的加速度比真实加速度 （选填“偏大”，“偏小”，“相等”）。
三、计算题：（13题12分，14题12分，15题16分，共40分）
13．（12分）一辆汽车以v0＝20m/s的速度在平直公路上行驶，制动后要经过x＝100m才能停下来。现在该汽车正以20m/s的速度在平直公路上行驶，突然发现正前方x0＝60m处停有一辆摩托车，汽车司机经Δt＝0.5s的反应时间后，立即采取制动措施，汽车开始制动的同时摩托车以的加速度加速启动。求：
（1）该汽车制动时的加速度大小a1；
（2）汽车是否会与摩托车相撞？若会相撞，将在汽车制动后何时相撞？若不会相撞，则两车的最近距离是多少？
14．（12分）在某些恒星内部，3个氦核结合成1个碳核。已知1个氦核的质量为m1、1个碳核的质量为m2，1个质子的质量为mp，1个中子的质量为mn，真空中的光速为c。求：
（1）写出核反应方程式；
（2）反应过程中产生的核能；
（3）碳核的比结合能。
15．（16分）如图所示，一水平放置的薄壁导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m＝1.0kg的活塞A、B用一长度为3L＝30cm、质量不计的刚性轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的面积分别为SA＝100cm2和SB＝50cm2，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边都是大气，大气的温度恒定为280K、大气压强始终保持为p0＝1.0×105Pa．当汽缸内气体的温度为T1＝500K时，活塞处于图示位置平衡。求：
（1）此时汽缸内理想气体的压强多大？
（2）当汽缸内气体的温度从T1＝500K缓慢降至T2＝400K时，活塞A、B向哪边移动？移动的位移多大？
（3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。
2023-2024学年陕西省西安中学高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：（1-7为单选题，每题4分；8-11为多选题，每题5分，共48分）
1．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．用不能被水浸润的塑料瓶做酱油瓶，向外倒酱油时不易外洒，所以塑料是不浸润物体
B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力的作用
C．某气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该气体的分子体积为V0
D．与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显
【答案】B
2．（4分）关于近代物理学，下列图象在描述现象中，解释正确的是（ ）
A．如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动
B．如图乙所示，发生光电效应时，入射光越强，光电子的最大初动能也就越大
C．如图丙所示，金属的遏制电压Uc与入射光的频率ν的图象中，该直线的斜率为，截距为
D．同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图丁所示。则可判断甲、乙、丙光的频率关系为ν丙＜ν乙＜ν甲
【答案】C
3．（4分）如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图象，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，物体在0∼t0这段时间内的平均速度为
B．乙图中，物体的加速度大小为2m/s2
C．丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量
D．丁图中，t＝3s时物体的位移大小为15m
【答案】C
4．（4分）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为﹣E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．乙分子在Q点x＝x1时，处于平衡状态
B．乙分子在P点x＝x2时，加速度最大
C．乙分子在Q点x＝x1时，其动能为E0
D．乙分子的运动范围为x≥x1
【答案】D
5．（4分）烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅Am来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时，镅Am衰变所释放的射线会将它们电离，从而产生电流。一旦有烟雾进入探测腔内，烟雾中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报。则（ ）
A．镅Am放出的是α射线
B．镅Am放出的是γ射线
C．1mg的镅Am经864年将有0.25mg发生衰变
D．发生火灾时，烟雾探测器中的镅Am因温度升高而半衰期变短
【答案】A
6．（4分）一定质量理想气体的卡诺循环过程p﹣V图线如图所示，状态a、d的温度分别为Ta、Td，ad、bc两条绝热线下的面积分别为S1、S2（图中阴影部分），则（ ）
A．Ta＜TdB．Ta＝TdC．S1＞S2D．S1＝S2
【答案】D
7．（4分）几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球，则可以判定（ ）
A．子弹在每个水球中运动的时间相同
B．由题干信息不能确定子弹穿过每个水球的时间比
C．子弹在每个水球中速度变化相同
D．子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
【答案】D
（多选）8．（5分）如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为32cm，大气压强恒为76cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取sin53°＝0.8，cs53°＝0.6，下列说法正确的是（ ）
A．图乙气柱长度为35cm
B．图丙气柱长度为38cm
C．图乙状态的气体压强小于图丙
D．若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将增大
【答案】BC
（多选）9．（5分）在夏天的高温天气下，一辆家用轿车的胎压监测系统（TPMS）显示一条轮胎的胎压为3.20atm（1atm是指1个标准大气压）、温度为47℃。由于胎压过高会影响行车安全，故快速（时间很短）放出了适量气体，此时胎压监测系统显示的胎压为2.40atm、温度为27℃，设轮胎内部体积始终保持不变，气体视为理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A．由于温度降低轮胎内每个气体分子的速度都变小了
B．此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
C．此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
D．气体温度快速降低是因为气体对外界做了功
【答案】BD
（多选）10．（5分）如图所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有3种不同频率的光a，b，c照射到图甲电路阴极K的金属上能够发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，调节过程中三种光均能达到对应的饱和光电流，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A．阴极金属的逸出功可能为W0＝5.5eV
B．图乙中的b光光子能量为10.2eV
C．若图乙中的Ua＝7V，则Uc＝4.45V
D．若甲图中电源右端为正极，随滑片向右滑动，光电流先增大后保持不变
【答案】AC
11．（5分）一长为L的金属管从地面以v0的速率竖直上抛，管口正上方高h（h＞L）处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为g，不计空气阻力。关于该运动过程说法正确的是（ ）
A．小球穿过管所用时间大于
B．若小球在管上升阶段穿过管，则
C．若小球在管下降阶段穿过管，则
D．小球不可能在管上升阶段穿过管
【答案】B
二、实验题：（每空3分，共12分）
12．（12分）某同学用如图甲所示的数字化实验装置测量滑块的加速度。在滑块上安装一遮光条，将滑块放在水平气垫导轨上的A处，让细绳跨过定滑轮与钩码相连，光电门固定安装在气垫导轨上的B处，测得遮光条中心与B处的距离为s。将滑块由静止释放，遮光条通过光电门时光电门记录的挡光时间为t。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，遮光条的宽度d＝ 19.95 mm；
（2）实验时，光电门记录的挡光时间t＝1.0×10﹣2s，则滑块通过光电门时的速度大小v＝ 2.0 m/s（结果保留2位有效数字）；
（3）改变距离s，测量时间t。多次测量，记录数据，描点并作出s﹣t﹣2图像，已知图像斜率为k。
（4）根据以上信息得到加速度的表达式为 （用字母d，k表示）。
（5）测量计算出来的加速度比真实加速度 偏小 （选填“偏大”，“偏小”，“相等”）。
【答案】（1）19.95mm；（2）2.0；（4）；（5）偏小。
三、计算题：（13题12分，14题12分，15题16分，共40分）
13．（12分）一辆汽车以v0＝20m/s的速度在平直公路上行驶，制动后要经过x＝100m才能停下来。现在该汽车正以20m/s的速度在平直公路上行驶，突然发现正前方x0＝60m处停有一辆摩托车，汽车司机经Δt＝0.5s的反应时间后，立即采取制动措施，汽车开始制动的同时摩托车以的加速度加速启动。求：
（1）该汽车制动时的加速度大小a1；
（2）汽车是否会与摩托车相撞？若会相撞，将在汽车制动后何时相撞？若不会相撞，则两车的最近距离是多少？
【答案】（1）该汽车制动时的加速度大小a1为2m/s2；
（2）不会相撞，则两车的最近距离是10m。
14．（12分）在某些恒星内部，3个氦核结合成1个碳核。已知1个氦核的质量为m1、1个碳核的质量为m2，1个质子的质量为mp，1个中子的质量为mn，真空中的光速为c。求：
（1）写出核反应方程式；
（2）反应过程中产生的核能；
（3）碳核的比结合能。
【答案】（1）核反应方程式为→；
（2）反应过程中产生的核能为（3m1﹣m2）c2；
（3）碳核的比结合能为。
15．（16分）如图所示，一水平放置的薄壁导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m＝1.0kg的活塞A、B用一长度为3L＝30cm、质量不计的刚性轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的面积分别为SA＝100cm2和SB＝50cm2，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边都是大气，大气的温度恒定为280K、大气压强始终保持为p0＝1.0×105Pa．当汽缸内气体的温度为T1＝500K时，活塞处于图示位置平衡。求：
（1）此时汽缸内理想气体的压强多大？
（2）当汽缸内气体的温度从T1＝500K缓慢降至T2＝400K时，活塞A、B向哪边移动？移动的位移多大？
（3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。
【答案】见试题解答内容
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/7 9:10:14；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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答案
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A
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