2023学年第二学期高二期末测试卷
物理学科试卷
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）
1．如图所示，一只小鸟在倾斜的树枝上静止不动。以下说法正确的是（ ）
A．小鸟可能只受两个力的作用
B．树枝对小鸟的作用力一定竖直向上
C．若小鸟站在树枝上挥动翅膀，则树枝对小鸟的作用力一定小于其重力
D．小鸟起飞离开树枝前瞬间，树枝对鸟的作用力一定竖直向上
2．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波依靠电和磁的相互“感应”以及介质的振动而传播
B．无线电波较可见光更容易发生明显的衍射现象
C．红外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质
D．麦克斯韦预言了光是电磁波，并通过实验证实了电磁场理论
3．关于热力学第二定律说法正确的是（ ）
A．在自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小
B．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律
C．热量能自发地从低温物体传向高温物体
D．物体可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响
4．下列生活中的物理现象，说法正确的是（ ）
A．如图甲，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦的力比较大
B．如图乙，B超利用的是超声波的反射
C．如图丙，一辆正驶近的救护车的鸣笛声调越来越高，是因为声音的传播速度变快了
D．如图丁，团体操表演“波浪”，表演者必须向左右两侧移动
5．如图甲所示为某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，为光敏电阻（该电阻特性是光照强，导电性好）、为定值电阻，A、B接监控装置。如图乙所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压减小
B．图甲中，仅减小的阻值时，可增大A、B之间的电压
C．图乙中，温度升高至74℃时，灯亮报警
D．图乙中，温度升高至78℃时，灯亮报警
6．2021年12月9日，宇航员王亚平等在天宫二号太空舱的微重力环境下进行了“浮力消失”实验。图甲中她将乒乓球放入盛有水的杯中，发现球浸没在水中未上浮，图乙在地球表面的对比实验中，乒乓球漂浮于水面。在地球表面可以复现“浮力消失”的实验条件是（ ）
A．真空管内 B．加速上升的电梯内
C．水平加速的飞机内 D．游乐园的“跳楼机”下坠时
7．一定质量的理想气体从状态a经①②③过程再次恢复到原状态a，气体压强和摄氏温度t的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．过程②中气体体积减小
B．过程③是气体等容变化
C．状态b的体积为状态a的2倍
D．状态b时单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数比状态a多
8．如图所示，光滑圆弧面上有一小球做简谐运动，B点为运动中的最低位置，A、C点均为运动过程中的最高位置。下列说法正确的是（ ）
A．B点是平衡位置，此处小球受到的回复力就是重力
B．小球在B点时，重力势能最小，机械能最小
C．小球在A点、C点时，速度最小，对圆弧面的压力最小，回复力最大
D．若增大小球做简谐运动的幅度，则其运动周期变大
9．2021年12月秦山核电站迎来安全发电30周年。核电站利用铀核裂变释放的能量每年发电约，相当于减排二氧化碳五千万吨。为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热。下列说法正确的是（ ）
A．裂变反应产物的比结合能比大
B．秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为2kg
C．反应堆中存在的核反应
D．核电站常用的慢化剂有石墨、重水和普通水，可以减慢链式反应
10．如图所示，分别用1、2两种材料作阴极K进行光电效应实验，其逸出功的大小关系为，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值随电压U变化关系是（ ）
A． B． C． D．
11．如图甲所示，将两个完全相同、质量均为m的分子A、B同时从x轴上的坐标原点和处由静止释放，图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为、和时，两分子之间的势能为、0和。取分子间距无穷远处势能为零，整个运动只考虑分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．分子A、B的最大动能均为
B．当分子间距为时，两分子之间的分子力最大
C．当两分子间距无穷远时，分子B的速度大小为
D．两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小
12．如图，倾角为30°的斜面静置于粗糙水平面。物块A由一轻绳与小球B相连，轻绳跨过光滑定滑轮，O点为轻绳与定滑轮的接触点。初始时小球B受到水平向右的拉力F，轻绳OB段与F的夹角，整个系统处于静止状态。现改变拉力F，将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角θ不变。从初始状态到轻绳OB段水平的过程中，斜面与物块A均保持静止，则在此过程中（ ）
A．拉力F先增大后减小 B．轻绳OB段的张力先增大后减小
C．地面对斜面的支持力逐渐增大 D．地面对斜面的摩擦力先增大后减小
13．心脏除颤仪（AED）如图甲所示，可通过产生如图乙所示脉冲电流，终止致命性心律失常，使心脏恢复跳动。图丙为某除颤仪的简化电路。开关拨1时，直流低压经高压直流发生器后为储能电容器C充电，开关拨2时，可进行除颤治疗，电容器放电。已知储能电容器电容为。某次使用时，充电后电容器两端电压为2kV，放电后电容器两端电压为0，则关于这次除颤下列说法正确的是（ ）
A．电感越大，脉冲电流的峰值越小
B．电容越大，放电持续时间越短
C．该除颤器作用于不同人体时，电流大小相同
D．本次除颤通过人体的电量为200C
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）
14．关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（ ）
A．图甲是光的色散现象，出射光线a的折射率最小
B．图乙被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板衍射形成的图样
C．图丙是利用光的干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏
D．图丁中当P固定不动，将Q从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°，光屏上的亮度增加
15．如图所示，在均匀介质中，坐标系xoy位于水平面内，O点处的波源从时刻开始沿垂直于xoy水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在xoy平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．该机械波的传播速度为2.5m/s
C．时，B处质点的速度方向为z轴负方向
D．至时间内，C处质点运动的路程为30m
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．实验题（Ⅰ、Ⅱ两题共14分）
Ⅰ．（7分）（1）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示，轨道倾斜放置，细绳与轨道平行。实验中使用的打点计时器（如图2所示）适配电压为________（填“约8V”“220V”）交流电；小车的质量为230g，应该在图3中选择________（填“A”、“B”或“C”）作为牵引小车的悬挂物。下图4是打出纸带的一部分，相邻计数点间有4个计时点未画出，打点计时器打下D点时小车速度为________m/s，对应的加速度为________（结果均保留两位有效数字）。
（2）探究“加速度与质量之间关系”时，应在小盘中放质量________（选填“相同”或“不相同”）的砝码；
（3）某同学利用测得的实验数据，得到的图像如图所示，从图判断该同学在实验操作过程中，图像没过原点是由于________；图像的末端出现弯曲是由于________。
A．小车和长木板之间的摩擦力平衡不足
B．小车和长木板之间的摩擦力平衡过度
C．小车的质量远大于小桶和沙子的总质量
D．小车的质量没能远大于小桶和沙子的总质量
Ⅱ．（7分）（1）以下实验中，说法正确的是________（多选）
A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致所测的分子直径d偏大
B．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，会导致所测的分子直径d偏大
C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，会导致所测的分子直径d偏大
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发，会导致所测分子直径d偏大
（2）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为，单摆每经过最低点记一次数，当数到时停止计时，秒表指针的位置如图甲所示（右侧是放大图），秒表的示数为________s，该单摆的周期是T=________s（计算结果保留三位有效数字）。
在“用单摆测定重力加速度”的实验中：甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图乙图象中的实线OM；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时直接加上了摆球的直径，则该同学作出的图像为虚线________。
（3）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，双缝间距，光屏与双缝间的距离。从目镜中观察干涉图像同时调节手轮，干涉图像及游标卡尺初末位置如图所示，则所测单色光的波长为________nm（结果保留3位有效数字）。
17．（8分）某辆汽车刚启动时监测到四个轮胎的胎压以及车外温度如图1所示。几星期后的清晨，在车辆使用过程中发现胎压及其车外温度如图2所示，已知轮胎的容积是25L，胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变（大气压强）。
（1）通过计算分析判断左前轮胎是否有漏气；
（2）若左前轮胎有漏气，在轮胎已补好的情况下，要使该车胎胎压恢复到2.50，需要充入多少升压强为2.40的同种气体？已知充气过程中车胎内温度视为不变。
18．（11分）某固定装置如图所示，由倾角为的直轨道AB、半径为的圆弧轨道BCD，倾角为θ的粗糙斜面DE组成，轨道间平滑连接。斜面DE上固定一轻质弹簧，弹簧弹性系数，弹簧末端位于距D点竖直高度处，一质量的小物块从轨道AB上距B点竖直高度为处静止释放，经圆弧轨道滑上DE压缩弹簧。DE和小物块之间的动摩擦系数是，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其他轨道均光滑，小物块可视为质点，不计空气阻力。（已知：弹性势能的表达式为，x为形变量）
（1）求小物块在C点的向心力大小；
（2）小物块能到达DE的距D点最大竖直高度；
（3）若小物体第一次返回AB时，受到平行于直轨道AB的阻力（已知），经运动到最高点，求小物块能到达距B点的最大距离x。
19．（11分）据报道，福建号航母成功完成了舰载电磁弹射实验，电磁弹射是利用运动磁场对闭合线圈的电磁力来驱动物体运动的。如图所示是某个电磁驱动的模拟场景，水平面上等距分布着宽度和间距都为的有界匀强磁场，磁场方向竖直向上。通过控制使整个磁场以的速度水平向右匀速运动。两个放在水平面上的导线框a、b，表面绝缘，它们的质量均为、边长均为、电阻均为，与水平面间的动摩擦因数分别为、。两线框在如图位置静止释放，b恰能保持静止，a在安培力驱动下向右运动，然后与b发生弹性碰撞。已知a在与b碰撞前已达到最大速度，忽略a、b产生的磁场，以及运动磁场的电磁辐射效应，重力加速度g取，试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）导线框a与b碰撞前的最大速度和首次碰撞后a、b速度的大小；
（3）首次碰撞后a、b相距最远瞬间，a的速度为多大？若首次碰撞后到两者相距最远用时，且在这段时间内a移动的距离，则在这段时间内b的位移为多大？
20．（11分）如图1所示，在空间内的O点有一粒子源，可沿xOy平面的任意方向发射速度大小为v的带电粒子。平面内有一半径为R的圆形，与x轴的其中一个交点为Q。在该圆形区域外加一方向垂直平面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场。已知从O点发出的粒子恰好都不会进入圆形区域，不计粒子重力和粒子间的相互作用。，。
（1）求粒子的比荷；
（2）若粒子速度大小改为时，求能进入圆形区域的粒子从O点发射的速度方向与x轴正方向所成角度θ的范围；
（3）撤去垂直平面向外的匀强磁场B，如图2所示在空间内用垂直于x轴平行于yoz平面的足够大界面P将的区域分成Ⅰ、Ⅱ两部分，分别加上方向相反且平行于y轴，磁感应强度大小仍为B的匀强磁场，xoy平面内射入的粒子速度与x轴正向成，该粒子在Ⅰ、Ⅱ两区域内运动后会经过y轴上的A点，求A点与O点的距离。
2023学年第二学期高二期末测试卷
物理学科试卷答案
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 B B B B A D A C A C A D A
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）
题号 14 15
答案 BCD AC
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．（14分）
Ⅰ．（7分）
（1）220V交流电（1分） B（1分） 0.27-0.28（1分） 0.50（1分）
（2）相同（1分）
（3）B（1分） D（1分）
Ⅱ．（7分）
（1）ABC（2分，漏选得1分，错选不得分）
（2）67.9（1分） 2.26（1分） ③（1分）
（3）560（2分）
17．（8分）【答案】
（1）由得
2分
2分（答案1分，比较压强得1分）
所以左前轮胎有漏气 1分
（2） 2分
解得： 1分
18．（11分）【答案】
（1）小物块沿AB下滑： 1分
1分
1分
（2）设小物块能到达DE的最大高度为，初始时弹簧末端位于高度，
则弹性势能为 1分
克服摩擦力做功为： 1分
根据能量守恒，有： 1分
代入数据得： 解得 1分
（3）当小物块在最高处时弹簧弹力（方向沿斜面向下）小物块受到向下的力分量为
这表明小物块不会静止在最高处（不判断不扣分），
设B点所在水平面为零势能面
在最高点处，重力势能为
弹性势能为
小物块从DE最高点返回到达B点时的速度为
2分
沿AB上滑：
1分
1分
19．（11分）【答案】
（1）由题知，一开始b恰能保持相对静止，则有
1分
其中
1分
联立解得
1分
（2）当a达到最大速度时，有
1分
其中
联立解得
1分
a、b发生弹性碰撞有
1分
解得
， 1分（文字写速度交换，答案正确得2分）
（3）由于碰撞后a、b组成的系统合外力为零，则a、b组成的系统动量守恒，则a、b共速时相距最远，有
1分
解得
1分
对b列动量定理有
1分
其中
联立解得
1分
20．（11分）【答案】
（1） 1分
（2） 2分（若用反三角函数表示也得分）
2分
或 1分
（3） 2分
1分
