2022-2023学年山东省高密市重点中学高二(下)期末模拟物理试卷（三）（含解析）

2022-2023学年山东省高密市重点中学高二(下)期末模拟物理试卷（三）

一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）

1.  雀尾螳螂虾是一种肉食性节肢动物，常栖身于珊瑚礁岩缝、洞穴中雀尾螳螂虾的第二对颚足非常发达，是它捕食和御敌的利器攻击猎物时，它可以在五十分之一秒内将捕肢的前端弹射出去，最高时速可达到，瞬间由摩擦产生的高温甚至能让周围的水冒出电火花在捕猎时，捕肢的前端的加速度大小约为(    )
 

A.  B.  C.  D.

2.  某同学将一个表面洁净、两端开口的细直玻璃管竖直插入不同液体中，他用放大镜观察，能看到的情景是(    )

A.  B.
C.  D.

3.  下列说法正确的是(    )

A. 把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于针受到了浮力
B. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是因为水在玻璃上不浸润
C. 在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力的结果
D. 在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关

4.  如图所示，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态，其中和为等温过程，和为绝热过程。这就是热机的“卡诺循环”。则(    )
 

A. 过程说明，热机可以从单一热源吸热对外做功而不引起其它变化
B. 过程中，气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均力增大
C. 和过程中，气体压强都增大的微观机制完全相同
D. 过程中气体对外做的功与过程中外界对气体做的功相等

5.  如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为，气压为。打气筒活塞每次可以打进气压为、体积为的空气。不考虑环境温度的变化。在打气次后，药液上方的气体压强增大到，在药液上方的气体压强达到时停止打气，并开始向外喷药，当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有升，则、值为(    )
 

A. 次 B. 次 C.  D.

6.  美丽的气球是很多小孩喜欢的玩具，将气球释放，它就会在空中缓慢上升，气球体积变大已知环境温度随高度增加而降低，气球不漏气则在上升过程(    )
 

A. 球内所有气体分子的动能都减小 B. 球内气体内能增大
C. 外界将对球内气体做正功 D. 球内气体放出的热量小于内能的减少量

7.  静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为，假设衰变时的能量全部以动能形式释放出来，则衰变过程中总的质量亏损是(    )

A.  B.  C.  D.

8.  科学家利用天然放射性的衰变规律，通过对目前发现的古老岩石中铀含量来推算地球的年龄，铀的相对含量随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是(    )
 

A. 铀发生衰变的方程为
B. 个铀核经过亿年，一定还有个铀核未发生衰变
C. 铀最终衰变形成铅，需经次衰变，次衰变
D. 测得某岩石中现含有的铀是岩石形成初期时的一半，可推算出地球的年龄约为亿年

9.  如图所示，两位同学在教学楼。上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球释放，当下落距离为时，乙同学在三楼将小球释放，小球释放时间后，两球恰好同时落地，小球、不在同一条竖直线上，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法中正确的是(    )
 

A. 甲同学释放点离地高度为
B. 甲同学释放点离地高度为
C. 若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地
D. 若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球先落地

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

10.  如图为一消毒水简易喷洒装置，内部装有一定量的水，水上部是密封的空气，喷洒口管径细小。现保持阀门紧闭，通过打气筒再充入一些空气。设所有过程温度保持不变，下列说法正确的有(    )
 

A. 充气后，密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多
B. 充气后，密封气体的分子平均动能增大
C. 打开阀门后，密封气体对外界做正功
D. 打开阀门后，密封气体从外界吸热

11.  如图所示为竖直放置的上粗下细密闭细管，水银柱将气体分隔为、两部分，初始温度相同。使、升高相同温度达到稳定后，体积变化量的绝对值为、，压强变化量为、，则下列说法正确的是重力加速度为(    )
 

A. 初始状态满足，为水银的密度，为水银柱长度
B.
C.
D. 液柱将向上移动

12.  子弹垂直射入叠在一起固定的相同木板，穿过第块木板后速度变为。可以把子弹视为质点，已知子弹在木板中运动的总时间是，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同。则(    )
 

A. 子弹穿过第块木板所用的时间是
B. 子弹穿过第块木板所用的时间是
C. 子弹穿过第块木板所用的时间是
D. 子弹穿过第块木板所用的时间是

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

13.  在探究竖直向下的匀变速直线运动规律的过程中，我们利用电火花计时器记录重物的下落过程，以下是某组同学在该实验中得到的一条纸带，如图所示，已知每两个计数点间的时间间隔是，用刻度尺测得，，，，，。

实验时，下列说法正确的是(    )

A.打点计时器的安装放置要求两限位孔在同一竖直线上

B.开始打点计时的时候应先释放纸带再接通电源

C.打点计时器应接在的交流电源上

D.打点计时器应接在的交流电源上

计算出打下点时重物的瞬时速度是________结果保留两位有效数字。

根据逐差法求出重物下落的加速度大小________结果保留三位有效数字。

如果当时电网中交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________填“偏大”“偏小”或“不变”。

14.  在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有滴，把滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为，则可求得：

本实验体现的物理思想方法为________。

A.控制变量法    理想化模型    极限思想法    整体法与隔离法

油酸分子的直径是_______________。结果保留两位有效数字

某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是___________。

A.盆中装的水量太多

B.盆太小，导致油酸无法形成单分子层

C.痱子粉撒得太多，且厚度不均匀

某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是___________。

A.甲同学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取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

B.乙同学用注射器测得滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为滴

C.丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格

D.丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了

利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为，这种油的密度为，摩尔质量为，则阿伏伽德罗常数的表达式为________。

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

15.  蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换使用的波段的无线电波。现有两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车甲、乙进行实验：甲、乙两车开始时处于同一直线上相距的、两点，甲车从点以初速度、加速度向右做匀加速运动，乙车从点由静开始以加速度向右做匀加速运动，已知当两车间距超过时，两车无法实现通信，忽略信号传递的时间。已知。

求甲、乙两车在相遇前的最大距离。

求甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间。

16.  一静止的质量为的铀核发生衰变转变成钍核，放出的粒子速度为、质量为假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能．

写出衰变方程；

求出衰变过程中释放的核能．

17.  汽车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全，减少危险的发生。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠亦称“三氮化钠”，化学式受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积，气囊中氮气的密度，已知氮气的摩尔质量，阿伏加德罗常数。

气囊中氮气分子间的平均距离结果保留一位有效数字

设开始时气囊中气体压强为一个大气压，发生事故时气囊在极短时间内被压缩，已知安全气囊被压缩超过时气囊的泄压孔开始向外排气以确保乘客不会因压强过大而受伤，当压强变为时停止泄压排气，此时气囊的体积变为原来的一半，则排出去的气体占总质量比例为多大？此过程气体温度变化可忽略

18.  汽缸可以通过改变缸内气体的温度来控制活塞的运动，此装置广泛应用于半导体行业中的材料加工。图甲是一直立且内壁光滑的汽缸，其简化原理图如图乙所示，活塞、用一长的不可伸长的细线连接，、的截面积分别为、，、之间封闭有一定质量的空气视为理想气体，的上方和的下方都始终保持在的大气压下。活塞、与汽缸分界点的距离均为时，整体恰好处于平衡状态，已知此时封闭空气的温度、压强，线中的张力，取重力加速度大小。

求活塞、的质量、；

若让汽缸内空气的温度缓慢升高，直到活塞将要脱离汽缸，求此时缸内空气的温度；

当活塞即将脱离汽缸时，立即固定两个活塞并缓慢降低缸内空气的温度直到缸内空气的压强与外界相等，已知该封闭空气的内能与热力学温度成正比，满足关系，式中，求该过程中汽缸内空气放出的热量结果保留两位有效数字。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】由加速度定义式可得

A正确，BCD错误；

故选A。

2.【答案】 

【解析】A.图中液体与玻璃管表现为不浸润，即附着层内分子间引力表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体表面张力会对管中的液体形成向下的拉力，则管内的液面会稍微低于管外的液面高度，故A错误；

B.图中的液体与玻璃管外部表现为不浸润，而在管内部表现为浸润，这是相互矛盾的，故B错误；

C.图中液体与玻璃管表现为不浸润，即附着层内分子间引力表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体表面张力会对管中的液体形成向下的拉力，则管内的液面会稍微低于管外的液面高度，故C正确；

D.图中的液体与玻璃管表现为浸润，即附着层内分子间引力表现为斥力，附着层有扩展的趋势，此时液体表面张力会对管中的液体形成一个向上的拉力，则管内的液面会稍微高于管外的液面高度，故D错误。

故选C。

3.【答案】 

【解析】A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水的表面张力使水面形成了一层水膜，水膜给针的支持力与针的重力平衡，A错误；

B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是因为水在油脂层上不浸润的结果，B错误；

C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，水滴处于完全失重状态，在表面张力的作用下，自由飘浮的水滴呈球形，C正确；

D.在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这既与液体的种类有关，又与毛细管的材料无关，D错误。

故选C。

4.【答案】 

【解析】A.根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，故A错误；

B.过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，分子的平均动能减小，压强变小，气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均力减小，B错误；

C.，等温压缩，温度不变，单位体积内的分子数增多，压强增大。过程中，绝热压缩，体积减小，分子内能增加，单位体积内的分子数增多，且分子平均撞击力增大，导致压强增大，故两种气体压强都增大的微观机制不相同，C错误；

D.过程中

由于内能  ，故

由热力学第一定律可知，两个过程均绝热

  ， 

可知过程中气体对外做的功与过程中外界对气体做的功相等，故D正确。

故选D。

5.【答案】 

【解析】根据题意，设应打次，则有

 ，  ，  ， 

根据玻意耳定律有

带入数据解得

A正确，B错误；

根据题意，设当气体体积为  时，不能再向外喷药，有

 ，  ， 

根据玻意耳定律有

可得

则剩下的药液

CD错误。

故选B。

6.【答案】 

【解析】A.球内气体温度降低，可知气体分子平均动能减小，但不是所有气体分子的动能都减小，选项A错误；

B.球内气体温度降低，则气体的内能减小，选项B错误；

C.气球的体积变大，则球内气体对外界做功，选项C错误；

D.因气体对外界做功，气体内能减小，则球内气体放出的热量小于内能的减少量，选项D正确。

故选D。

7.【答案】 

【解析】镭核发生衰变的核反应方程式为

令氦核的质量为，氡核的质量为，则根据动量守恒可得

其中

所以氡核的动能为

根据爱因斯坦质能方程，总的质量亏损为

故选C。

8.【答案】 

【解析】A.铀发生衰变的方程为

选项A错误；

B.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核衰变不适应，选项B错误；

C.铀  最终衰变形成铅  ，衰变的次数  次，衰变的次数次，选项C正确；

D.测得某岩石中现含有的铀是岩石形成初期时的一半，即经过了一个半衰期，可推算出地球的年龄约为亿年，选项D错误。

故选C。

9.【答案】 

【解析】小球下落所需时间为，则

解得

故小球下落到地面所需时间为

下降的高度为

故A错误B正确；

C.当两位同学均各上一层楼重做以上实验，相当于在以上实验的基础上，假设两同学不动，地平面下降了一层楼。则由自由落体运动规律可知，两球会在空中原来地平面处相遇，相遇时小球速度大，故A先落地，故C错误；

D.若两位同学均各下一层楼重做以上实验，相当于在以上实验的基础上，假设两同学不动，地平面上升了一层楼，则两小球不能在空中相遇，根据自由落体规律可知小球先落地，故D错误；

故选B。

10.【答案】 

【解析】A.充气后，气体分子数增大，温度和体积不变，则密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多，故A正确；

B.充气后，由于温度不变，密封气体的分子平均动能不变，故B错误；

C.充气后，气体分子数增大，温度和体积不变，则密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多，则气体压强增大大于外界大气压强，打开阀门后，密封气体对外界做正功，故C正确；

D.打开阀门后，密封气体对外界做正功，且内能不变，由热力学第一定律可知密封气体从外界吸热，故D正确。

故选ACD。

11.【答案】 

【解析】A.初始状态满足

为水银的密度，为水银柱长度，A正确；

B.由于气体的总体积不变，因此  ，B错误；

首先假设液柱不动，则，两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体

对气体

由于  所以

则液柱将向上移动，则液体压强减小，液体稳定后有

则

即

故C错误，D正确。

故选AD。

12.【答案】 

【解析】子弹垂直射入叠在一起固定的相同木板，穿过第块木板后速度变为，利用逆运算的方法，子弹反向做初速度为零的匀加速直线运动，设每块木板的厚度为  ，则有

当  时

A.子弹穿过第块木板，即  ，则

解得

则子弹穿过第块木板所用的时间是

A正确；

B.子弹穿过第块木板所用的时间，即  时所用的时间

解得

B正确；

C.子弹要穿第块木板， 

解得

子弹穿过第块木板， 

则子弹穿过第块木板所用的时间是

C错误；

D.子弹要穿第块木板， 

解得

子弹穿过第块木板， 

解得

子弹穿过第块木板所用的时间是

D正确。

故选ABD。

13.【答案】                 偏小 

【解析】打点计时器的安装要求两限位孔在同一竖直线上，以减小纸带与限位孔间阻力的影响，故A正确；

B.开始打点计时的时候应先接通电源后释放纸带，故B错误；

电火花计时器应接在  交流电源上，故C正确，D错误。

故选AC。

打下点  时重物的瞬时速度

根据逐差法得加速度

 。

如果在某次实验中，交流电的频率为  ，  ，那么实际打点周期变小，根据运动学公式  可知  偏小，即测量的加速度值与真实的加速度值相比偏小。

14.【答案】                      

【解析】本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子成油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。

根据题已知条件可得油酸的体积分数为

则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为

对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为

则油膜分子的直径为

装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，只有痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示形状。

故选C。

拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的竖直比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A不符合题意；

B.乙同学用注射器测得滴油酸酒精的溶液为  ，不小心错记录为滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B不符合题意；

C.丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C不符合题意；

D.不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算得到油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D符合题意。

故选D。

球状分子的体积

而根据已知条件可得

分子的质量

阿伏伽德罗常数为

联立以上各式解得

15.【答案】； 

【解析】当两车速度相等时相距最大，即

解得

所以两车相距最大距离为

其中

联立解得

当两车的间距大于  时，两车无法保持通信，由题可知，两车的间距先增大后减小，设满足

小车的运动时间为，则

解得

即中间有

的时间无法通信，又当乙车追上甲车时有

即

解得

所以能保持通信的时间为

16.【答案】 
  

【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒得，衰变方程为： 
 

设钍核的反冲速度大小为，由动量守恒定律得

可得 

粒子和钍核总动能

解得 

17.【答案】  ； 

【解析】气囊中每个氮气分子所占的平均空间为

气囊中氮气分子间的平均距离

在排气过程中，设排出的体积为  ，将排出的和剩下的气体整体作为研究对象，气体等温变化，有

解得

 排出去的气体占总质量比例为

18.【答案】  ；  ；  ；  

【解析】分别对整体及活塞、受力分析，则有

解得

由于该过程缓慢且活塞没有脱离汽缸，所以缸内空气的压强没有发生变化，

设初始时两活塞内的空气的体积为  ，活塞即将脱离汽缸时空气的体积为  ，则有

解得

由于固定了活塞，所以空气体积不变，设缸内气压等于外界时的温度为  ，则有

解得