辽宁省县级重点高中2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。下列关于核聚变的说法正确的是( )
A.核电站采用核聚变技术发电
B.任何两个原子核都可以发生聚变
C.两个轻核结合成质量较大的原子核，核子的比结合能变小
D.两个轻核结合成质量较大的原子核，生成核的质量小于两轻核的质量之和
2、在如图所示的电路中，C是平行板电容器，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S，下列说法正确的是( )
A.当A板上所带的正电荷逐渐增多时，LC振荡电路中的电流在增加
B.当B板上所带的正电荷逐渐增多时，LC振荡电路中的电流在减小
C.仅减小电容器两极板间的距离，LC振荡电路的周期将变小
D.减小电容器两极板间的距离，同时增加电感线圈的匝数，LC振荡电路的周期可能不变
3、两分子间的分子力与它们之间距离的关系图像如图甲所示，图中为分子力的零点，为分子力的极值点；两分子的势能与分子间距离的关系图像如图乙所示，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，为分子势能的零点，为分子势能的极值点，极小值为。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
4、氢原子能级图如图所示，用某单色光照射大量处于基态的氢原子后，氢原子辐射的光对应谱线只有两根谱线属于巴耳末系，则该单色光的光子能量为( )
A.14.14eV B.12.75eV C.12.09eV D.10.20eV
5、如图所示，半径为的光滑大圆管固定在水平面上，把两个半径均为R的均质圆管A、B放置在大圆管内，平衡时圆管B的圆心与大圆管圆心的连线与竖直线的夹角为θ，已知，则A、B两圆管的质量之比为( )
A.2:1 B.2:3 C. D.
6、如图甲所示，斜面固定在水平地面上，可视为质点的物体从斜面底端以10m/s的速度沿斜面向上滑动，到达斜面顶端时速度恰好为0，之后又滑回斜面底端。规定平行于斜面向上为正方向，物体运动的部分图像如图乙所示，取重力加速度大小，则斜面顶端距水平地面的高度为( )
A.2m B.3m C.4m D.5m
7、如图所示，用同种材料制成的质量相等、粗细均匀的闭合金属圆环，它们围成的面积之比为4:1，把它们垂直放在磁感应强度随时间均匀变化的磁场中，下列说法正确的是( )
A.穿过两环的磁通量之比为2:1
B.两环内的感应电动势之比为3:1
C.两环内的感应电流之比为2:1
D.相同时间内通过两环某截面的电荷量相等
8、某同学用如图所示的电路探究远距离输电的能量损耗，为两个完全相同的理想变压器（升压、降压），将总电阻为500Ω的长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线卷的自感作用，当变压器原线圈的输入电压为4V时，铭牌为“2.5V、0.3A”的灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是( )
A.变压器原线圈中的电流为0.25A B.导线卷A产生的热功率为0.45W
C.远距离输电的效率为80% D.变压器原线圈的输入电压为25V
二、多选题
9、关于热学现象与规律，下列说法正确的是( )
A.热机的效率不可能达到100%
B.自然界中某些热现象不具有方向性
C.热量能从低温物体传到高温物体
D.孤立系统的自发过程中熵可能减小
10、质量为M、半径为R的圆柱形汽缸（上端有卡扣）用活塞封闭一定质量的理想气体，如图甲所示，活塞用细线连接并悬挂在足够高的天花板上。初始时封闭气体的热力学温度为，活塞与容器上、下部的距离分别为h和，现让封闭气体的温度缓慢升高，气体从初始状态A经状态B到达状态C，其图像如图乙所示，已知外界大气压恒为，点O、A、C共线，活塞气密性良好，重力加速度大小为g。则理想气体在状态( )
A.B的热力学温度为 B.B的压强为
C.C的压强为 D.C的热力学温度为
三、实验题
11、某同学用如图所示的装置，探究力的合成与分解。
（1）本实验采用的科学方法为________.
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法
（2）下列实验操作符合规范且正确的是________（多选）.
A.同一组实验必须将结点O拉到同一位置
B.实验时两弹簧测力计的示数不能超过量程
C.应使两弹簧测力计之间的夹角总保持为60°，以便于计算
D.为保证实验结果尽可能准确，两弹簧测力计必须保持与木板垂直
12、小谭同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）一端固定有定滑轮的长木板放在水平桌面上，按照图甲安装好器材，图甲中电源应该接入________。
A.8V的正弦交流电源 B.8V的直流电源
C.220V的直流电源 D.220V的正弦交流电源
（2）往空砂桶里，逐渐加入砂子，当小车开始缓慢运动时，取下砂桶，在天平上称得砂和砂桶的质量为，由此可知，小车受到的摩擦力为________。
（3）在满足小车质量M远大于砂和砂桶质量m的条件下进行实验，根据实验得到的多组数据，即砂和砂桶的质量m和小车对应的加速度a，画出的图像如图乙所示，重力加速度大小为g，则图中b表示的物理量为________，图像斜率为________。
四、计算题
13、滑草超级大滑梯深受大人和小孩的喜爱。滑草大滑梯由倾角为α的倾斜滑道和水平滑道平滑连接，如图所示。某同学坐在滑垫上从A点由静止下滑，在倾斜部分做匀加速直线运动，经过B点后在水平部分开始做匀减速直线运动，最后停在C点，整个过程中人与草坪不接触。从刚下滑开始计时，运动过程中该同学的速度大小与对应的时刻如表所示，求：
0.0 1.0 2.0 … 9.0 10 11 …
0.0 2.0 4.0 … 11 6.0 1.0 …
（1）滑垫运动的总时间；
（2）滑垫经过B点时的速度大小。
14、一光电管的阴极K用截止频率为的金属铯制成，并接入如图所示的电路中.当用频率为ν的单色光射向阴极K时，能产生光电流.移动变阻器的滑片，当电压表的示数为U时，电流计的示数达到饱和电流I.已知普朗克常量为h，电子的质量为m，电子的电荷量为e，真空中的光速为c.求：
（1）每个单色光的光子的动量大小p；
（2）光电子到达阳极时的最大速率.
15、如图所示，质量为、可当成质点的滑块放在质量为m的长木板上，已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ，水平地面光滑，某时刻滑块和木板以相同的初速度向右做匀速直线运动，在木板的右侧固定有一竖直放置的挡板，木板与挡板碰撞过程无能量损失，碰撞时间极短可以忽略不计，最终滑块恰好静止在木板右端（滑块未与挡板碰撞），重力加速度大小为g，求：
（1）木板的长度L；
（2）从木板与挡板第一次碰撞到滑块停下来所用的时间t。
参考答案
1、答案：D
解析：A.核电站采用核裂变技术发电，故A错误；
B.自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素，氘和氚的聚变，不是任何两个原子核都可以发生聚变，故B错误；
C.两个轻核结合成质量较大的原子核，新生成的核子更加稳定，核子的比结合能变大，故C错误；
D.两个轻核结合成质量较大的原子核，要释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知生成核的质量小于两轻核的质量之和，故D正确。
故选D。
2、答案：B
解析：A.当A板上所带的正电荷逐渐增多时，电容器中电场能增加，则线圈中磁场能减小，LC振荡电路中的电流在减小，故A错误；
B.当B板上所带的正电荷逐渐增多时，电容器中电场能增加，则线圈中磁场能减小，LC振荡电路中的电流在减小，故B正确；
C.仅减小电容器两极板间的距离，根据
可知电容器电容变大，LC振荡电路的周期将变大，故C错误；
D.减小电容器两极板间的距离，同时增加电感线圈的匝数，根据
可知电容器电容变大，电感线圈自感系数变大，则LC振荡电路的周期将变大，D错误。
故选B。
3、答案：B
解析：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以，从减小到的过程中，分子势能增大，分子间距离小于平衡位置，分子间作用力为斥力，故。故选B。
4、答案：B
解析：巴耳末系是高能级氢原子跃迁到2能级的谱线图，根据题意可知氢原子辐射的光对应谱线只有两根谱线属于巴耳末系，则氢原子从4能级跃迁到2能级时有两根谱线属于巴耳末系，则单色光的光子能量为
故选B。
5、答案：A
解析：设大圆圆心为O，圆管A、B的圆心为、，由题意可知为正三角形，设平衡时圆管A的圆心与大圆管圆心的连线与竖直线的夹角为α，有
由于A、B处于平衡状态，二者重力关于O点力矩总和为零，有
解得
根据三角函数关系有
可得，
可得A、B两圆管的质量之比为
故选A。
6、答案：B
解析：图像的斜率等于加速度，可知在0~2s内，物体的加速度大小
根据牛顿第二定律有
在2s~4s内，物体的加速度大小
根据牛顿第二定律有
解得
斜面长度
斜面高度
故选B。
7、答案：D
解析：A.根据磁通量表达式
可知穿过两环的磁通量之比为
故A错误；
B.根据法拉第电磁感应定律可得
可知两环内的感应电动势之比为
故B错误；
C.根据
可知两环的半径之比为
设材料的密度为，横截面积为，则材料的质量为
由于两环质量相等，则两环的横截面积之比为
根据电阻定律可得
可知两环的电阻之比为
根据
可知两环内的感应电流之比为
故C错误；
D.根据
可知相同时间内通过两环某截面的电荷量之比为
D正确。
故选D。
8、答案：D
解析：A、设原、副线圈的电压比为：，则原、副线圈的电压比为：，当变压器原线圈的输入电压为时，则；因为灯泡正常发光，则：，，根据：，，可知变压器原线圈的输入电压为，输电线路中电流为：，根据：，，代入解得：，根据：，，代入解得原线圈中的电流为：，故A错误；
B、导线卷A产生的热功率为：，故B错误；
C、远距离输电的效率为：，故C错误；
D、变压器原线圈的输入电压为：，故D正确。
9、答案：AC
解析：A.根据热力学第二定律：不可能从单一热库吸热使之完全转化为有用的功而不产生其他影响，即热机的效率不可能达到100%，故A正确；
B.自然界中的热现象都具有方向性，热量只能自发的从高温物体转移到低温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体，故B错误；
C.通过外力做功的方式可以使热量能从低温物体传到高温物体，例如冰箱、空调等，故C正确；
D.孤立系统的自发过程中熵永不减少，即熵增原理，此为热力学第二定律的另一种表述，故D错误。
故选AC。
10、答案：BD
解析：A.气体从状态A到B为等压变化，有
解得
选项A错误；
B.汽缸悬挂后处于平衡状态，有
解得
选项B正确；
C.气体在状态B时活塞处于顶端，B到C为等容变化，有
解得
选项C错误；
D.气体从状态B到C为等容变化，有
解得
选项D正确。
故选BD。
11、答案：（1）C（2）AB
解析：（1）合力与分力是等效与替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法。
故选C。
（2）A.为了保证效果相同，同一组实验必须将结点O拉到同一位置，故A正确；
B.为了准确性和不损坏器材，实验时两弹簧测力计的示数不能超过量程，故B正确；
C.为了让实验结果具有普遍意义，两弹簧测力计之间的夹角适当大一些就可以，不需要为特定角，故C错误；
D.为保证实验结果尽可能准确，两弹簧测力计必须保持与木板平行，故D错误。
故选AB。
12、答案：（1）A（2）（3）；
解析：（1）图甲中使用的是电磁花计时器，则电源插头应该插入的正弦交流电源。
故选A。
（2）当小车开始缓慢运动时，绳子的拉力大小等于砂和砂桶的重力
对于小车受到拉力和摩擦力作用，小车开始缓慢运动则
（3）对于根据牛顿第二定律
即
即b表示的是纵轴的截距，为，图像的斜率
13、答案：（1）（2）
解析：（1）从表中数据可知，匀减速直线运动的加速度大小
由速度公式可得
解得
（2）匀加速直线运动的加速度大小
取前9s为研究过程，设匀加速的时间为t，则
联立解得
14、答案：（1）（2）
解析：（1）设单色光的波长为λ，则有
又
解得
（2）设光电子的最大初动能为，根据光电效应方程及动能定理有
，
解得
15、答案：（1）（2）
解析：（1）滑块相对木板始终向右滑动，系统的动能转变为内能，所以有
解得
（2）滑块运动的加速度大小
木板运动的加速度大小
木板反向后速度大小仍然为，则滑块与木板发生相对运动，设经过时间二者达到共同速度，则
这段时间内，木板向左运动的位移大小
此后滑块与木板以共同速度向右滑动直到木板与挡板发生第二次碰撞设这段过程中木板运动的时间为，显然
联立解得
之后滑块和木板以的共同初速度重复上述运动过程，设第二次碰撞后二者的共同速度为，滑块和木板相对运动的时间为，共同匀速运动的时间为，同理可得
所以滑块和木板从第一次与挡板碰撞到停下来所需的时间为
