睢县第三高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷
时间：90分钟 满分：110分
一、选择题，共12小题，1-8为单选题，9-12为多选题，多选题选不全得2分，错选不得分，每小题4分，共48分。
1．有位质量为m的同学从静止下蹲状态向上起跳，经时间以速度v离开地面，重力加速度大小为g，该同学的重心升高了h，在此过程中（ ）
A．地面弹力对他的冲量大小为
B．地面弹力对他的冲量大小为
C．地面弹力对他的做功大小为
D．地面弹力对他的做功大小为
2．如图所示，是介质Ⅰ、Ⅱ的交界面，光在介质Ⅰ中的传播速度为，在介质Ⅱ中的传播速度为，光线、沿图中方向射到介面上．关于光线、的下列说法中，正确的是（ ）
、都不能发生全反射
B．、都能发生全反射
C．不能发生全反射、能发生全反射
D．能发生全反射、不能发生全反射
3．两分子间的斥力与引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A．在阶段，F做正功，分子动能和分子势能均增大
B．在阶段，分子势能先增大后减小
C．在时，分子势能为零，动能最大
D．在时，分子引力和分子斥力大小相等
4．如图所示，两端封闭的玻璃管在常温下竖直放置，管内充有理想气体，一段汞柱将气体封闭成上下两部分，两部分气体的长度分别为，，且，下列判断正确的是（ ）
A．将玻璃管转至水平，稳定后两部分气体长度
B．将玻璃管转至水平，稳定后两部分气体长度
C．保持玻璃管竖直，使两部分气体升高相同温度，稳定后两部分气体长度
D．保持玻璃管竖直，使两部分气体升高相同温度，稳定后两部分气体长度
5．如图甲是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的图像，此刻x=5m处的质点刚开始振动。如图乙是该波在t=0.2s时刻的波的部分图像，已知在波向右传播的这段时间内x=7m处的Q点有两次到达波峰的经历，则（ ）
该波的周期为0.1s
B.．该波的波速为120m/s
C．t=0.2s时，x=5m处质点的位置坐标为（5m，）
D．0到0.05s内，质点Q通过的路程为12cm
6．如图甲所示，足够长的内壁光滑、导热性良好的汽缸用横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸竖直放置，给活塞施加竖直向下的推力使活塞缓慢向下移动，当气体的压强为时，活塞离汽缸底部的距离为，此时推力。现将汽缸缓慢顺时针转动，该过程中保持推力大小不变、方向始终垂直于活塞，最终静止在水平面上，如图乙所示。已知大气压强，环境温度不变，重力加速度。则（ ）
A．活塞的质量为
B．图乙状态下，理想气体的压强为
C．图乙状态下，活塞离汽缸底部的距离为
D．缓慢转动汽缸的过程中，气体向外放出热量
7．如图所示，质量为m的长木板B放在光滑的水平面上，质量为的木块A放在长木板的左端，一颗质量为的子弹以速度v0射入木块并留在木块中，当木块滑离木板时速度为，木块在木板上滑行的时间为t，则下列说法错误的是（ ）
A．木块获得的最大速度为
B．木块滑离木板时，木板获得的速度大小为
C．木块在木板上滑动时，木块与木板之间的滑动摩擦力大小为
D．因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减少的动能与木板增加的动能之差
8．如图甲，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，由静止释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间做简谐运动，其中B点为运动过程中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t＝0为摆球从A点开始运动的时刻，g取10m/s2.则下列说法正确的是（ ）
T=0.2πs
B．单摆的摆长l＝2.5m
C．摆球的质量m＝0.5kg
D．摆球运动过程中的最大速度m/s
9．如图所示，利用单色光照射透明标准板来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到现象如图乙所示的条纹中的A和B的情况，这说明（ ）
N的上表面A处向上凸起
N的上表面B处向上凸起
N的上表面A处向下凹陷
N的上表面B处向下凹陷
10．一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D再到A，其体积V和热力学温度T的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均经过O点，则下列说法正确的是（ ）
A．状态B的压强大于状态C的压强
B．状态B的内能和状态D的内能相同
C．从状态C到状态D，每个气体分子的速率都减小
D．从A到B的过程中，单位时间单位面积与容器壁碰撞的分子数减少
11．如图所示，两个水平放置、内径不同的导热圆柱形金属气缸A、B通过细管相连，一定质量的气体被封闭在两个活塞之间，两个活塞通过金属细杆相连，活塞与气缸之间无摩擦。初始状态两活塞都静止不动，此时活塞到各自气缸底部的距离相等，缸内气体温度为，外界大气压强为。已知气缸A、B内径之比为，中间细管体积忽略不计，现缓慢对气缸加热，使得缸内气体温度逐渐升高，下面说法正确的是（ ）
A．初始状态连接两活塞的金属杆受到拉力作用
B．温度升高到450K时内部气压大小为
C．温度升高到350K时内部气压大小为
D．温度升高到600K时内部气压大小为
12．容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为145atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，（ ）
A．如果小瓶原来是真空的，最多能分装54瓶
B．如果小瓶原来是真空的，最多能分装58瓶
C．如果小瓶原来装有1atm的氧气，最多能分装56瓶
D．如果小瓶原来装有1atm的氧气，最多能分装60瓶
二、实验题，每空2分，共14分。
13．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球a、b，按下述步骤做了实验：
①用天平测出两小球a、b的质量（分别为m1和m2，且m1>m2）。
②按如图所示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端。
③先不放小球b，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。
④将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球a和b在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中点D、E、F是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）在不放小球b时，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，a的落点在图中___________点，把小球b放在斜槽末端边缘处，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球a的落点在图中___________点。
（2）若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有___________。
A．m1LF=m1LD＋m2LE
B．m1LE2=m1LD2＋m2LF2
C．m1LE=m1LD＋m2LF
14．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是______
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL，油酸膜的面积是______根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______（此结果保留三位有效数字）
三、解答题（15题10分，16题10分，17题12分，18题16题分）。
15．如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。
（1）求细管的长度；
（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
16．一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为20cm．P、Q两点的坐标分别为﹣1m和﹣5m，波沿x轴负方向传播．已知t＝0.5s时，P点第一次出现波谷．试计算：
(i)这列波的传播速度多大；
(ii)当Q点第二次出现波峰时，P点通过的路程为多少．
17．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p—V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27oC。求：
(1)该气体在状态C时的温度为多少摄氏度？
(2)该气体从状态B到C的过程中外界对气体做的功？
(3)该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？
18．如图所示，在光滑的冰面上放置一个曲面滑槽，其上表面为四分之一圆周的圆弧，圆弧的半径足够大且光滑，圆弧与水平地面相切．一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上，某时刻小孩将小球以v0的速度向曲面推出．已知小球的质量为m，曲面滑槽的质量为2m，重力加速度为g.
（1）求小球在曲面上能上升的最大高度；
（2）若小孩将小球推出后还能再接到小球，则小孩和冰车的总质量M应满足什么条件？
参考答案：
1．B 2．D 3．D 4．B 5．C 6．C 7．B
8．D 9．BC 10．BD 11．CD 12．AD
13． E D C
14． 40
15．（1）41cm；（2）312K
【详解】（1）设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有
pV=p1V1
由力的平衡条件可得，细管倒置前后后，管内气体压强有
p=p0+ρgh=78cmHg，p1S=p0S–ρghS=74cmHg
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。由题意有
V=S（L–h1–h），V1=S（L–h）
联立解得
L=41cm
（2）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖–吕萨克定律有
则
T=312K
16．(i)10m/s(2)180cm
【详解】(1) 由图可知，波长λ=4m，质点的起振方向竖直向上，由t=0.5s时，P点第一次出现波谷，可知，
解得：
波速
(2) 波从P点传到Q点用时，
Q点从开始振动到第二次出现波峰用时，
P点振动的总时间为：
则P通过的路程为
17．(1)27oC；(2)1200J；(3)向外界放出热量，1200J
【详解】(1)A→C由理想气体状态方程得
代入数据得
TC＝300K
即
tC＝27℃
(2)从B到C，气体的体积减小，外界对气体做正功
在体积变化任意极小体积ΔV过程中，外界对气体做的功为
W=PΔV
由p-V图线与横轴所围成的面积可得
W=1200J
(3)由于TA=TC，该理想气体在状态A和状态C内能相等，即
ΔU=0
由热力学第一定律
ΔU=W+Q
可解得
Q=-1200J
由于Q为负，所以气体向外界放出热量，传递的热量为1200J
18．（1）（2）M>3m
【详解】（1）小球在曲面上运动到最大高度时两者共速，设速度为v，小球与曲面的系统动量守恒，机械能也守恒，有：
mv0＝（m＋2m）v
＝（m＋2m）v2＋mgh
解得：
h＝
（2）小孩推球的过程中动量守恒，即：
0＝mv0－MvM
对于球和曲面，在相互作用到最后分开的过程中，动量守恒且机械能守恒，则有：
mv0＝mv1＋2mv2
解得：
v1＝－v0
若小孩将球推出后还能再接到球，则有 v0>vM
得：M>3m.
