精品解析：黑龙江省大庆实验中学实验三部2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版）

这是一份精品解析：黑龙江省大庆实验中学实验三部2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

大庆实验中学实验三部2021级高（二）下学期期末考试
物理试题
第Ⅰ卷（选择题，共52分）
一、单项选择题：本大题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求。
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 某气体的摩尔质量为M，密度为，阿伏伽德罗常数为，则该气体的分子体积为
B. 相同质量的的水和的冰比较，水的分子势能较小
C. 悬浮在水中的花粉颗粒越大，撞击花粉颗粒的水分子越多，布朗运动越明显
D. 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
【答案】D
【解析】
【详解】A．某气体的摩尔质量为M，密度为，阿伏伽德罗常数为，则该气体的分子占据的空间为

故A错误；
B．相同质量的的水和的冰比较，水的分子势能较大，故B错误；
C．悬浮在水中的花粉颗粒越大，撞击花粉颗粒的水分子越多，布朗运动越不明显，故C错误；
D．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，故D正确。
故选D。
2. 根据热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A. 热量既能自发地从高温物体传递到低温物体，也能够自发地从低温物体传递到高温物体
B. 一定质量的理想气体吸收了热量，则气体温度一定升高
C. 对于一定质量的理想气体，如果体积增大，就会对外做功，所以内能一定减少
D. 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，故A错误；
B．根据热力学第一定律，可知物体内能的改变是外界对物体做功与物体吸收的热量的和。所以物体吸收热量，又对外做功时。物体的内能可能减小。故B错误；
C．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大对外做功，根据热力学第一定律结合理想气体状态方程可知，温度一定升高，内能增大，故C错误；
D．根据热力学第二定律可知，物体不可以从单一热源吸收的热量全部用于做功而不产生其他影响，也就是说在引起其它变化的情况下，物体可以从单一热源吸收的热量可全部用于做功，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的理想气体被一段水银柱隔开，当玻璃管水平放置时，左侧管内气体的体积小于右侧管内气体的体积，左侧管内气体的温度高于右侧管内气体的温度，水银柱处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A. 此时左侧管内气体压强大于右侧管内气体压强
B. 此时左侧管内气体压强小于右侧管内气体压强
C. 若管内两端的气体都升高相同的温度，则水银柱向左移动
D. 若管内两端的气体都升高相同的温度，则水银柱向右移动
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对水平状态的水银柱受力分析可知，来自两侧的封闭气体的压力相等，则此时左侧管内气体压强等于右侧管内气体压强，故AB错误；
CD．管内两端的气体都升高相同的温度时，假设水银柱不动，由等容变化有

可得

因左侧管内气体的温度高于右侧管内气体的温度，，则左侧压强的增加小于右侧气体压强的增加，，而初态两侧的压强相等，故水银柱要向左移动，故C正确，D错误。
故选C。
4. 在光电效应中，当一定频率光照射某种金属时，实验得到的遏止电压与入射光的频率的关系如图所示，其横轴截距为，纵轴截距为，元电荷电量为。下列说法正确的是（　　）

A. 遏止电压与入射光的频率成正比 B. 金属的逸出功为
C. 金属的截止频率为 D. 普朗克常量
【答案】B
【解析】
【详解】根据光电效应方程可得电子的最大初动能为

根据动能定理可得

联立可得

可知遏止电压与入射光的频率不成正比关系，图像的斜率为

解得普朗克常量为

图像的纵轴截距为

解得金属的逸出功为

金属的截止频率为

故选B。
5. 关于结合能、比结合能，下列说法正确的是（　　）
A. 原子核的结合能越大表示该原子核越稳定
B. 质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量
C. 比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能
D. 在中子轰击下生成和过程中，原子核中的平均核子质量变大
【答案】B
【解析】
【详解】A．原子核的比结合能越大表示该原子核越稳定，故A错误；
B．质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，一定会释放能量，故B正确；
C．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时会出现质量亏损，故一定会释放能量，故C错误；
D．在中子轰击下生成和的过程中，会伴随有能量的释放，所以存在有质量亏损，则核子的平均质量变小，故D错误。
故选B。
6. 某物体以的初速度竖直向上抛出，取向上为正，不计空气阻力。则（　　）
A. 物体上升的最大高度为 B. 物体上升的时间为
C. 内物体的位移为 D. 末物体的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据运动学规律，物体上升的最大高度为

故A错误；
B．物体上升的时间为

故B错误；
C．根据运动学规律，内物体的位移为

故C正确；
D．末物体的速度为

故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本大题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求，每道题全对得6分，部分选对得3分，有错误选项不得分。
7. 滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴恰好离开水龙头．从第1次听到水击盘声时开始计时，测出n次听到水击盘声的总时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度．设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s，声速为340m/s，g取10m/s2，则（　　）
A. 水龙头距人耳的距离至少为34m B. 水龙头距盘子的距离至少为0.05m
C. 重力加速度的计算式为 D. 重力加速度的计算式为
【答案】BD
【解析】
【分析】由题意可知考查滴水法测重力加速度，根据测量原理分析计算可得．
【详解】A．人耳能区分两个声音的最小时间间隔为0.1s，所以两次声音传到人耳的时间差最小为0.1s，设盘子到人耳的距离为x，则
+t＝0.1，
t为滴水的时间间隔，由于不知道t的具体值，所以无法算出x，故A错误；
B．由于人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s，故水龙头距盘子的距离至少为：
h＝gt2＝×10×0.12m＝0.05m，
故B正确；
CD．从前一滴水滴到盘子里面听到声音时后一滴水恰好离开水龙头，测出n次听到水击盘的总时间为t，知道两滴水间的时间间隔为
△t＝，
所以水从水龙头到盘子时间为
t＝，
由自由下落公式可得
h＝gt2
联立可求得
g＝，
故C错误，D正确．
【点睛】利用累积法测出滴水总时间，计算出滴水的时间间隔，再利用由自由落实体运动公式可得写出重力加速度的表达式．
8. 如图所示，把球夹在竖直墙A和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为，球对板的压力为。在将板BC逐渐放至水平的过程中，对和的情况分析正确的是（　　）

A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先减小后增大
【答案】AC
【解析】
【详解】以小球为研究对象，分析受力可知小球受到重力mg、墙对小球的支持力和板对球的支持力，设板与墙间的夹角为α，受力如下图

根据平衡条件得知


在将板BC逐渐放至水平的过程中，α增大，减小，减小，则知减小，减小，根据牛顿第三定律可得


故板BC逐渐放至水平的过程中，和均减小。
故选AC。
9. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m。O点在半圆柱体圆心的正上方，OA与竖直方向成角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成角，则下列叙述正确的是（　　）

A. A球质量为
B. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
C. 此时地面对半圆柱体的摩擦力的大小为
D. 若用力拉动小球B使小球A一直沿着半圆柱体缓慢向上运动，则小球A受到绳的拉力变小
【答案】ACD
【解析】
【详解】ABC．分别对A、B进行受力分析如图所示

对B，根据受力可知弹簧处于伸长状态，则


解得


对A，由几何关系可知、与竖直方向的夹角相等，夹角为，则


其中

代入解得


A正确，B错误；
C．对半圆柱体和A球看作整体，对系统受力分析得，此时地面对半圆柱体的摩擦力的大小为

C正确；
D．根据共点力平衡和三角形定则，结合相似三角形可得

若小球B缓慢下降，使小球A一直沿着半圆柱体缓慢向上运动，由于不断减小，可得小球A受到绳的拉力变小，D正确。
故选ACD。
10. 一物体在一周期性变化的合外力作用下，从x轴坐标原点由静止开始运动，加速度变化周期为T，在每个周期内前半个周期加速度为（沿x轴正方向），后半个周期内加速度为（负号表示为x轴负方向，）。其中T、、k为已知量。则下列说法正确的是（　　）
A. 物体在第一个周期内的位移是
B. 物体在9.5T末的速度为
C. 物体在9.5T末速度为
D. 如果物体在第N个T内的位移是0，则
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．物体在第一个周期内的前半个周期的位移

物体在第一个周期内的前半个周期的末速度

物体在第一个周期末的速度

物体在第一个周期内的后半个周期的位移

物体在第一个周期内的位移是

故A正确；
BC．物体在9.5T末的速度为

故B正确，C错误；
D．物体在第二个周期内的前半个周期的末速度

物体在第二个周期内的前半个周期的位移

物体在第二个周期内的后半个周期的末速度

物体在第二个周期内的后半个周期的位移

物体在第二个周期内的位移

以此类推物体在第N个T内的位移是

如果物体在第N个T内的位移是0，则

解得

故D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷（非选择题，共48分）
三、实验题：本题共2小题，每题8分，共16分。把答案填在答题卡的相应位置。
11. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：
（1）下列操作中正确的是______；
A. 在释放小车前，小车应该靠近打点计时器
B. 打点计时器应该安装在长木板有滑轮的这一端
C. 应该先接通电源，后释放小车
D. 电火花计时器应该使用220V直流电源
（2）某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。

①实验时该纸带的______端是和小车相连的；（选填“左”或“右”）
②打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）；
③由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为______（结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. AC##CA ②. 左 ③. 0.30 ④. 0.40
【解析】
【详解】（1）[1] AB．为了有效的利用纸带，小车应靠近打点计时器，打点计时器应该安装在长木板远离滑轮的一端，故A正确，B错误；
C．应先接通电源再释放纸带，故C正确；
D．电火花计时器应该使用220V交流电源，D错误。
故选AC
（2）①[2]由图2所示纸带可知，纸带的左端与小车相连。
②[3]相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则计数点间时间间隔

打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为

③[4]根据，得小车的加速度

12. 甲、乙两同学为了验证力的平行四边形定则，各自根据不同的实验器材采用了不同的方法。
（i）甲同学按教材提供的方法：把橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端通过细绳连接弹簧测力计（O为橡皮条与细绳结点在伸长时到达的固定点，所用弹簧测力计的量程为0~5N），如图甲所示。

（1）若图乙是该同学用两个弹簧测力计在三个不同角度的情况下，把橡皮筋的另一端拉到某一确定点O点时，两弹簧测力计的拉力示意图（和分别表示B、C弹簧测力计的拉力），三次操作中各力和夹角如下，那么这三次操作中不合适的是______（填（a）、（b）或（c））。
（a）中的和的方向互相垂直，、；
（b）中的和方向间的夹角约为，；
（c）中的和方向间的夹角约为，。
（2）图丙是根据没有操作失误的实验结果画出的图，则图中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______。
（ii）乙同学根据题图所示的实验装置，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向（所用弹簧测力计的量程也均为0~5N）。

（1）在实验操作过程中，改变拉力，重复多次实验时，要求O点______（“一定”或“不一定”）静止在同一位置。
（2）在某次实验中，若该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，为了解决这一问题，在不换用弹簧测力计的前提下，以下办法可行的是______。
A. 减小M的质量
B. 弹簧测力计A、B互换位置
C. 保持弹簧测力计B的方向不变，适当减小B的拉力
D. 将弹簧测力计B绕结点O缓慢沿顺时针方向转过某一夹角
【答案】 ①. （b） ②. ③. 不一定 ④. ACD
【解析】
【详解】（i）（1）[1]（a）中F1和F2的合力大小为

F1、F2的合力未超出弹簧测力计的量程，此次操作合适；
（b）中F1和F2的合力大小为

F1、F2的合力已超出弹簧测力计的量程，此次操作不合适；
（c）中F1和F2的合力大小为

F1、F2的合力未超出弹簧测力计的量程，此次操作合适。
（2）[2]题图丙中F是通过平行四边形定则得到两个弹簧测力计拉力合力的理论值，而F′是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮条的力，所以一定沿AO方向的是F′。
（ii）（1）[3]此实验中，MO段拉线对结点O的拉力始终不变，所以O点不一定静止在同一位置。
（2）[4]AC．设OA与竖直方向的夹角为θ，则根据平衡条件有


为使弹簧测力计不超过量程，即减小FOA，可以减小M，或减小θ，或适当减小B的拉力，故AC可行；
B．由于两弹簧测力计相同，所以弹簧测力计A、B互换位置后，B也会超过量程，故B不可行；
D．如图所示，可知保证O点位置不动，同时将弹簧测力计B缓慢沿顺时针方向转过某一夹角，FOA减小，故D可行。
故选ACD。

四、解答题：本大题共3小题，其中13和14题满分均为10分，15题满分16分，共36分。把答案填在答题卡的相应位置。
13. 如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平地面上的质量为的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态，人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为。已知，，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
（2）人对地面的摩擦力是多大？
（3）欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少？

【答案】（1）250N，150N；（2）150N；（3）32kg
【解析】
【详解】（1）以结点O为研究对象，如图所示

建立直角坐标系，将FOA分解，由平衡条件有


解得


（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示

由平衡条件得

方向水平向左；
根据牛顿第三定律可得人对地面的摩擦力大小是150N，方向水平向右；
（3）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值

由平衡条件得

又

解得

所以物体甲的质量最大不能超过32kg。
14. 一根一端封闭的玻璃管竖直放置，内有一段高的水银柱，当温度为时，封闭空气柱长为，则（外界大气压相当于高的水银柱产生的压强，取）
（1）如图所示，若玻璃管足够长，缓慢地将管转至开口向下，求此时封闭气柱的长度（此过程中气体温度不变）；
（2）若玻璃管长，温度至少升到多少开尔文时，水银柱会全部从管中溢出？

【答案】（1）1.20m；（2）361.25k
【解析】
【详解】（1）设玻璃管内部横截面积为S，对水银柱分析可知，气体初状态的压强

初状态的体积

管转至开口向下后，气体的压强

体积为

气体做等温变化，由玻意耳定律可得

代入数据解得

（2）由理想气体状态方程

可知，乘积越大，对应的温度T越高，假设管中还有长为x的水银柱尚未溢出，值最大，即的值最大，因为

由数学知识可知当时，取得最大值，代入数据解得

即管中水银柱由0.25m溢出到还剩下0.10m的过程中，的乘积越来越大，这一过程必须是升温的，此后温度不必再升高（但是要继续给气体加热），水银柱也将继续外溢，直至全部溢出，由理想气体状态方程

得

代入数据得

15. 假设在某公路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为，若汽车起动时都以的加速度做匀加速运动，加速到后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间，而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题：
（1）一停在停车线内的第一辆汽车完全通过路口时间为8s，已知车长为5m，问路口长度为多少米？
（2）若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，问有多少辆汽车能通过路口？
（3）事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车，现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后起动汽车，后面司机都比前一辆车迟后起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？
【答案】（1）50m；（2）41辆；（3）25辆
【解析】
【详解】（1）汽车加速时间

8s时间，汽车能行驶位移为

所以路口长为

根据题意，路口长为50米；
（2）汽车加速时间

经过时间，汽车能行驶的位移为

所以

根据题意，则第41辆汽车能通过；
（3）设能通过k辆汽车，则第k辆汽车能通过路口要满足

数据代入后解得

所以能通过25辆汽车。