2022-2023学年河南省信阳市高二（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年河南省信阳市高二（下）期末物理试卷（含解析），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省信阳市高二（下）期末物理试卷（7月）
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
1. 量子理论是现代物理学的两大基石之一，它揭示了微观物质世界的基本规律．下列关于量子理论的有关说法正确的是(    )
A. 卢瑟福提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射实验规律
B. 经典电磁理论可以完美地解释光电效应现象
C. 康普顿效应说明了光具有粒子性
D. 普朗克最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性
2. 装修材料中的板材和石材往往含有放射性元素，比如人工核素铯13755137Cs，当其浓度超过了国家规定的浓度值就是不合格材料．已知人工核素铯137的半衰期长达30年，衰变时会辐射γ射线．其衰变方程为 55137Cs→56137Ba+X.下列说法正确的是(    )
A. 衰变方程中的X来自于铯55137Cs内中子向质子的转化
B. 通过高温暴晒，可使板材中的铯55137Cs尽快衰变殆尽
C. 该反应产生的新核 56137Ba与铯55137Cs的比结合能相等
D. 衰变时放出的X离子的穿透性比γ射线强
3. 如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光．关于这三束单色光，下列说法正确的是(    )

A. 在同一均匀介质中，单色光c的波长最长
B. 单色光a在玻璃中的频率最大
C. 通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光a的最大
D. 单色光a从玻璃射向空气的全反射临界角最小
4. 如图所示，手机支架和手机静止在粗糙的水平桌面上，支架斜面和支撑杆可以转动来调节角度，当支撑杆绕A点逆时针转过一个小角度(支架斜面和支撑杆的夹角不变)，手机和支架仍然保持静止．则下列说法正确的是(    )

A. 支架底板受到桌面水平向右的摩擦力 B. 桌面对支架底板的支持力变小
C. 斜面对手机的摩擦力变大 D. 斜面对手机的支持力变大
5. 一质点做匀加速直线运动，依次通过A、B、C、D四个位置，如图所示，已知AB=2m,CD=9m，且该物块通过AB段、BC段和CD段的时间之比为1:2:1，那么BC段的长度为(    )

A. 6m B. 11m C. 12m D. 16m
6. 如图所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧的下端固定在水平地面上，其上端拴接一质量为m的物体A，初始时系统处于静止状态，将另一与A完全相同的物体B轻放在A上，之后两物体在竖直方向上运动，不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则弹簧最大的形变量为(    )

A. mgk B. 2mgk C. 3mgk D. 4mgk
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
7. 如图为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图(振动刚传到x=0.2m处)，此时a质点正沿y轴正方向运动，已知该波的周期为0.4s,a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是(    )

A. 该简谐横波沿x轴正方向传播
B. 在t=0.8s时，质点b的速度方向沿y轴负方向
C. 在t=0.2s时，质点c的速度达到最大值
D. 质点d的起振方向向下
8. 如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的p−V图象，其中BA的延长线过原点，下列说法正确的是(    )

A. 由状态A到状态B的过程中，气体对外做功，内能减少
B. 由状态B到状态C的过程中，气体吸收热量，内能增加
C. 由状态C到状态A的过程中，气体吸收热量，内能减少
D. A→B→C→A的过程中，气体放出的热量多于吸收的热量
9. 如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是(    )

A. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为引力
B. 当r等于r2时，分子间存在的引力和斥力相等
C. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为斥力
D. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功
10. A、B两球沿一直线发生正碰，图中的s−t图记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的a、b分别是A、B两球碰前的s−t图线，c是碰撞后的s−t图线(图线a与纵轴的交点坐标为9)，若B球的质量为mB=1kg，则由图可知(    )

A. 球A的质量mA=2kg
B. 碰撞前球A的动量大小为5kg⋅m/s
C. 碰撞过程中，球A受到的冲量大小为3N⋅s
D. 碰撞过程中，球B动量变化的大小为1kg⋅m/s
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
11. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在的直线aa′和bb′.画出一条直线AO,O为直线AO与aa′的交点，在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针．

(1)该同学接下来要完成的必要步骤有_______．
A.插上大头针P3，使P3仅挡住的P2像    B.插上大头针P3，使P3挡住P1和P2的像
C.插上大头针P4，使P4仅挡住P3        D.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
(2)过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′.测量图中角α和β的大小．则玻璃砖的折射率n=_______．
(3)甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)．

12. 某实验小组的同学利用如下装置做“测定匀变速直线运动加速度”的实验．

(1)实验中，将长木板垫起一个倾斜角度以平衡摩擦是必须的步骤吗？_______(填“是”或“不是”)．
(2)已知实验中使用的交流电的频率为f，下面是打出的一条清晰的纸带，相邻计数点之间有四个点没有画出，如果舍掉位移较小的x1，则计算实验小车加速度的表达式为_______．

(3)如果实验时所用交流电的频率比理论值f偏大，则加速度的测量值与实际值相比_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)
(4)实验小组的小明同学按照《物理》必修一课后题中提到的方法，从每个计数点处将纸带剪开分成五段贴到坐标纸上，沿下端各计数点连线作横轴，沿AB段左侧作纵轴，上端各计数点(纸带宽度的中点)能够拟合成一条倾斜直线，如图所示，说明实验小车做_______运动，若用纵轴表示xn(n=1、2、3、4、5)，纸带宽度表示_______(用题中所给物理量符号写出表达式)，则倾斜直线的斜率就表示纸带运动的加速度．


四、计算题（本大题共4小题，共44.0分）
13. 某品牌家用便携式氧气瓶的容积为1L,27时瓶内压强为9个大气压．通过按压阀门可以输出1个大气压的氧气，一般按压150∼170次后瓶内压力降至1个大气压1atm左右，氧气瓶不能再使用．
(1)冬季气温为−3时，瓶内气体压强为多少？
(2)在气温27℃时使用氧气瓶，若按压160次后瓶内气体压强恰好降为1个大气压，则每次按压输出氧气的体积为多少？

14. 如图所示，质量M=3kg的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m=2kg的小球相连．今用跟水平方向成30∘角的力F=20N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，取g=10m/s2.求：
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ．


15. 随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点．基于5G技术的无人驾驶汽车在“感知”距离汽车80m范围内的紧急情况下的反应时间可以缩短到Δt1=0.2s，刹车时的加速度可以达到8m/s2，而普通驾驶员的正常反应时间为0.7s∼1.0s.某封闭测试公路上某汽车驾驶员和无人驾驶汽车以v=20m/s的相同速度并排匀速行驶，在前方d=50m处突然出现障碍物，该驾驶员开始刹车的反应时间Δt2=0.8s，刹车后两车加速度大小均为a=5m/s2．
(1)判断两车是否撞上障碍物，如果没有撞上，车停下时到障碍物的距离；
(2)若无人汽车正以v1=30m/s的速度在平直公路上行驶，某时刻以v2=20m/s速度行驶的另一汽车突然变道到同一车道的正前方，此时两车相距15m，无人驾驶汽车“感知”后立即减速，若两车最近时相距9m，求无人汽车减速时的加速度大小．

16. 如图所示，足够长的水平传送带以v=1m/s的速度沿逆时针方向匀速转动，长度为L=2m的光滑水平面BD与传送带的左端平滑连接．光滑斜面AB的倾角θ=30∘.在水平面BD的中点C放一物块Q，在斜面上由静止释放质量为m的物块P，释放的位置距B点的距离为x=1.6m，物块P下滑到水平面上与物块Q发生弹性碰撞，不计物块经过B点损失的机械能，两物块与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，物块P、Q均看作质点，碰撞过程的时间忽略不计，重力加速度取g=10m/s2，求：
(1)物块P与Q第一次碰撞前瞬间速度大小；
(2)若P与Q第一次碰后，P获得向左的速度再次滑上斜面，到达斜面上的最高点离B点的距离为x1=0.4m，求物块Q的质量M；
(3)在满足第(2)问的条件下，求P与Q第二次碰撞的位置离D点多远．


答案和解析

1.【答案】C 
【解析】略

2.【答案】A 
【解析】略

3.【答案】C 
【解析】略

4.【答案】D 
【解析】略

5.【答案】B 
【解析】略

6.【答案】C 
【解析】略

7.【答案】AD 
【解析】略

8.【答案】BD 
【解析】略

9.【答案】BD 
【解析】A.当r小于r1时，随着分子间距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以分子力表现为斥力，故A错误；
B.当r等于r2时，从图中可得分子势能最小时，因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，故分子间存在的引力和斥力相等，故B正确；
CD.当r大于r1而小于r2时分子力表现为斥力，故从当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，当r大于r2时分子力表现为引力，故D正确，C错误。
故选BD。


10.【答案】ABC 
【解析】略

11.【答案】   BD     sinβsinα      偏小     不变 
【解析】略

12.【答案】     不是     a=x4+x5−x2−x3f2100      偏小     匀加速直线     25f2 
【解析】略

13.【答案】(1) 8.1atm ；(2)50mL 
【解析】(1)27℃时，氧气开始时的压强为 P1=9atm ，温度 T1=300K,−3 时，温度 T2=270K ，压强为 P
由 P1T1=P2T2                      
得： P2=8.1atm             
(2) V1=1L ，设每次输出体积为 ΔV,P3=1atm
由 P1V1=P3V1+160ΔV                 
得： ΔV=0.05L=50mL


14.【答案】(1)30°；(2) μ= 34 
【解析】(1)对 m 进行受力分析，设细绳对 m 的拉力为 T ，由平衡条件可得 Fcos30∘=Tcosθ         
Fsin30∘+Tsinθ=mg                 
解得： T=20N             
tanθ= 33                 
即 θ=30∘                 
(2)对 M 进行受力分析，由平衡条件有 Tsinθ+Mg=FN             
Tcosθ=μFN                 
解得： μ= 34


15.【答案】(1)撞上障碍物；(2) a=12.5m/s2 
【解析】(1)设刹车过程无人驾驶汽车和普通汽车的位移分别为 x1 和 x2 ， x1=vΔt+v22a             
得： x1=44m ，                
所以，无人汽车没有撞上障碍物； Δd=d−x1=6m                 
同理得 x2=56m>d ，普通汽车撞上障碍物            
(2)两车相距最近时速度相等，设无人汽车减速运动的加速度大小为 a1 ，减速到 v2 时前进的距离为 x3 ，另一汽车前进的距离为 x4 ，则
减速时间： t1=v1−v2a1             
x3=v1Δt1+v12−v222a1             
x4=v2Δt1+t1                 
x3+9m=x4+15m                 
联立解得： a=12.5m/s2


16.【答案】(1)4m/s；(2) M=3m ；(3)0.6m 
【解析】(1)根据动能定理： mgxsinθ=12mv02                 
解得 v0=4m/s                 
(2)设第一次碰撞后， P、Q 的速度大小分别为 vP1、vQ1 ，根据动量守恒有 mv0=MvQ1−mvP1         
根据能量守恒有： 12mv02=12MvQ12+12mvP12             
P 再次滑上斜面过程有： mgx1sinθ=12mvP12                 
解得： vP1=vQ1=12v0=2m/sM=3m                 
(3)两物块碰撞后速度大小相等，则两物块同时滑上斜面和传送带物块 P 在斜面上运动的加速度大小： a1=gsinθ=5m/s2                 
物块 P 在斜面上运动的时间 a1                 
物块 Q 在传送带上相对传送带运动的加速度： a2=μg=5m/s2             
Q 向右做匀减速运动的时间： a2                 
向左加速的时间： t3=va2=0.2s
向左匀速 t4=0.3s
则 P 比 Q 早 Δt=t2+t3+t4−t1=0.1s 返回水平面，设 Q 返回 D 点后经过时间 t 与 P 在水平面上第二次碰撞，有 L=vt+vP1(t+Δt)                 
解得： t=0.6s                 
第二次碰撞的位置离 D 点距离为： d=vt=0.6m