2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市第三十二中学高二(下)期末物理试题含解析

哈32中2021～2022学年度下学期期末考试

物理试题

（考试范围：选择性必修1．3）

一、选择题（每题7分，共70分。9、10两题是多选题，错选零分，漏选得4分。）

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 物体吸收热量，同时外界对物体做功，物体的温度一定增加

B. 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大

C. 气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大

D. 一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加

【答案】D

【解析】

【详解】A．由热力学第一定律

可知物体吸收热量，同时外界对物体做功，物体的内能一定增加，但是物体的温度不一定增加，A错误；

BC．气体分子总数不变时，压强与温度和体积有关，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，压强不一定增大，BC错误；

D．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加，D正确；

故选D。

2. 做布朗运动实验，得到某个观测记录如图.图中记录的是( )

A. 分子无规则运动的情况

B. 某个微粒做布朗运动的轨迹

C. 某个微粒做布朗运动的速度—时间图线

D. 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线

【答案】D

【解析】

【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误．

B．布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误．

C．对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度﹣时间图线，故C项错误．

D．任意两点间的位置的连线，故D项正确．

3. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）

A. 在一定条件下物体的温度可以降到0 K

B. 物体从单一热库吸收的热量可全部用于做功

C. 吸收了热量的物体，其内能一定增加

D. 压缩气体总能使气体的温度升高

【答案】B

【解析】

【详解】A．绝对零度只能无限趋近，永远无法达到，故A错误；

B．物体从单一热库吸收的热量可以全部用来对外做功，只不过会引起其他变化，故B正确；

C．由热力学第一定律可知，内能的变化决定于做功和热传递两个方面，所以吸收了热量的物体，其内能不一定增加。压缩气体不一定能使气体的温度升高，故CD错误。

故选B。

4. 当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，这时发生的现象是（　　）

A. 验电器内金属箔带负电

B 有电子从锌板上飞出来

C. 有正离子从锌板上飞出来

D. 锌板吸收空气中的正离子

【答案】B

【解析】

【详解】发生光电效应，则电子从锌板上逃逸出来，使得验电器失去电子而使其内部的金属箔带上了正电荷。

故选B。

5. 卢瑟福通过对a粒子散射实验结果分析，提出（ ）

A. 原子的核式结构模型． B. 原子核内有中子存在．

C. 电子是原子的组成部分． D. 原子核是由质子和中子组成的．

【答案】A

【解析】

【详解】卢瑟福的粒子散射实验中，用粒子轰击金箔，发现粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进，但有少数粒子（约占1/8000）发生了大角度偏转，偏转角度甚至大于90°．而汤姆孙的“枣糕模型”是不能解释粒子发生大角度偏转的，也就是说“枣糕模型”是不正确的，卢瑟福通过分析认为：若要使粒子发生大角度偏转，占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围，这样才能使粒子受到足够大的斥力，发生大角度的偏转．所以1911年，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。

故选A．

6. 下列说法不正确的是（　　）

A. 是聚变

B. 是裂变

C. 是衰变

D. 是裂变

【答案】D

【解析】

【详解】A．是轻核的聚变方程，故A正确；

B．是重核的裂变方程，故B正确；

C．衰变方程，故C正确；

D．是β衰变方程，故D错误。

由于本题选择错误的，故选D。

7. 如图所示，两单摆的摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。现将摆球A在两摆线所在的平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后两摆球分开各自作简谐振动，以mA、mB分别表示摆球的质量，则（　　）

A. 当mA>mB时，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧

B. 当mA<mB时，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧

C. 只有当mA＝mB时，下一次碰撞才发生在平衡位置

D. 无论两球的质量关系如何，下一次碰撞一定还发生在平衡位置

【答案】D

【解析】

【详解】依题意，根据单摆的周期公式

可知两单摆的周期相同与质量无关，所以相撞后两球分别经过后回到各自的平衡位置，这样必然是在平衡位置相遇，所以无论两球的质量关系如何，下一次碰撞一定还发生在平衡位置。

故选D。

8. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，由图可知（　　）

A. 时，甲单摆的摆线拉力为0，乙的速度为0

B. 时，甲、乙的速度方向相同

C. 甲、乙两个单摆的摆长之比是

D. 甲、乙两个单摆的振幅之比是

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知时，甲处在平衡位置，绳子拉力不为零，乙处在最大位移处，速度为零，故A错误；

B．图像斜率代表速度，时，甲、乙的速度方向相反，故B错误；

C．根据单摆的周期公式

解得，单摆的摆长为

由图可知甲、乙两个单摆的周期之比为，所以摆长之比为，故C正确；

D．根据图像可知，甲、乙两个单摆的振幅之比是，故D错误。

故选C。

9. 如图所示，半径为R，质量为M，内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球从半球形物体的顶端的a点无初速释放，图中b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物块M和m的运动，下列说法中正确的有（ ）

A. m从a点运动到b点的过程中，m与M系统的机械能守恒、动量守恒

B. m从a点运动到b点的过程中，m的机械能守恒

C. m释放后运动到b点右侧，m能到达最高点c

D. 当m首次从右向左到达最低点b时，M的速度达到最大

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．小球从a到b过程中左侧墙壁对半球有弹力作用但弹力不做功，所以两物体组成的系统机械能守恒，但动量不守恒，故A错误，B正确；

C．m释放到达b点右侧后，最终m和M将达到共同速度，由机械能守恒知，m不能到达最高点c，故C错误；

D．选m与M组成的系统为研究对象，在m达到右侧最高点时二者具有共同的速度，之后返回的过程中，此系统水平方向动量守恒，当m从右向左到达最低点时，m具有向左的最大速度，故M具有最大的向右速度，故D正确。

故选BD。

10. 关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（　　）

A. 周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量

B. 位移减小时，加速度减小，速度增大

C. 位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同

D. 物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反，背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．周期是做一次完整运动过程所用的时间；频率是单位时间内完成全振动的次数，都反映了振动的快慢表征物体做简谐运动快慢程度的物理量，故A正确；

B．根据可知位移减小时，回复力减小，加速度减小，速度增大，故B正确；

C．根据可知位移的方向总跟加速度方向相反，物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，所以位移和速度的方向可能相同也可能相反，故C错误；

D．根据选项C的分析可知，D正确。

故选ABD。

二、计算题（11题18分，12题12分）

11. 如图所示，光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车上表面相平，质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车，使得小车在光滑水平面上滑动。已知小滑块从高为H的位置由静止开始滑下，最终停到小车上。若小车的质量为M。g表示重力加速度，求：

（1）滑块到达轨道底端时的速度大小v0；

（2）滑块滑上小车后，小车达到的最大速度v；

（3）该过程系统产生的内能Q；

（4）若滑块和车之间的动摩擦因数为，则车的长度至少为多少？

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）滑块由高处运动到轨道底端得速度为，由动能定理

解得

（2）小车最大速度为与滑块共速的速度，由动量守恒定律得

解得

（3）设小车的长度至少为L，对系统克服阻力做功转化为内能

解得

（4）设车的长度至少为L，由能量守恒定律得

解得

12. 气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14 cm,后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44 cm。(已知外界大气压为标准大气压,标准大气压相当于76 cm高水银柱产生的压强)

(1)求恒温槽的温度_______；

(2)此过程A内气体内能____(选填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将____(选填“吸热”或“放热”)。

【答案】    ①. T2=364K(或91 ℃)    ②. 增大    ③. 吸热

【解析】

【详解】(1)设恒温槽的温度为T2,由题意知T1=273 K

A内气体发生等容变化,根据查理定律得

p1=p0+ph1

p2=p0+ph2

联立代入数据得

T2=364 K(或91 ℃)．    ④

(2)此过程中A内气体温度升高,则内能增大;体积不变,则W=0;根据热力学第一定律有

ΔU=Q+W,得Q>0,即气体将吸热