物理：辽宁省鞍山市协作校2022-2023学年高二下学期7月期末试题（解析版）

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范围：选择性必修三、必修一第一、二、三章
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题单选题，每题4分；8~10题多选题，每小题6分，全对得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。
1. 下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 在探究加速度与力、质量的关系时，采用了“理想实验法”
B. 用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了“理想模型法”
C. 伽利略对自由落体运动规律的研究，采用了类比的思想方法
D. 在无需考虑物体的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是“理想模型法”
【答案】D
【解析】A．在探究加速度与力、质量的关系时，采用了控制变量法，选项A错误；
B．用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了微元法，选项B错误；
C．伽利略在研究自由落体运动时采用了逻辑推理、实验和数学结合的方法，选项C错误；
D．在无需考虑物体大小和形状时，用质点来代替物体的方法是“理想模型法”，选项D正确。
故选D。
2. 某学生在百米赛跑中，已知他在起跑瞬时的速度为4m/s，经过10s到达终点时的瞬时速度为8m/s，则该学生在整个运动过程的平均速度大小是（ ）
A. 4m/sB. 6m/sC. 8m/sD. 10m/s
【答案】D
【解析】该学生在整个运动过程的平均速度大小是
故选D。
3. “空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据
可得
从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c态的体积大于b态体积。
4. 图为氢原子能级示意图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确是（ ）

A. 这些氢原子最多能辐射出3种不同频率的光
B. 辐射的光子中波长最长的是激发态跃迁到基态时产生的
C. 使能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量
D. 辐射的光子中，从能级跃迁到能级释放的光子最不可能使金属发生光电效应
【答案】C
【解析】A．由于是大量氢原子，最多能辐射出种不同频率的光，A错误；
B．激发态跃迁到基态时辐射的光子频率最高，则波长最短，B错误；
C．使能级的氢原子电离至少需要的能量为
C正确；
D．从能级跃迁到能级释放的光子能量最大，最有可能使金属发生光电效应，D错误。
故选C。
5. 如图所示，光滑小球A左边靠着竖直墙壁B，右边靠着桌沿处于静止状态，则关于小球A的受力下列说法正确的是（ ）

A. 墙对A的作用力一定过A的重心
B. 桌沿C对A的作用力一定过A的重心
C. A的重力一定过A的重心
D. A球的重心一定在球心
【答案】C
【解析】ABD．墙对A的作用力和桌沿C对A的作用力都过球心，重心不一定在球心，故ABD错误；
C．重心是重力的等效作用点，所以重力一定过A的重心，故C正确。
故选C。
6. 在离地高处，同时竖直向下和竖直向上抛出各一个小球，其中小球初速度大小均为，不计空气阻力，重力加速度为，两球落地时间差为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于竖直向下抛出的小球，根据位移时间关系
对于竖直上抛的小球，根据位移时间关系可得
两球落地的时间差
联立可得
故选B。
7. 如图所示，重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受合力大小和方向是（ ）

A. 12N，水平向右B. 8N，水平向左
C. 2N，水平向右D. 8N，水平向右
【答案】A
【解析】由于物体向左运动，则滑动摩擦力的方向向右，所以物体所受合力为
方向水平向右。
8. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 物理性质表现为各向同性的固体可能是晶体也有可能是非晶体
B. 晶体一般都具有规则的几何形状，形状不规则的固体一定是非晶体
C. 液晶材料会呈现光学各向异性，因此液晶也是一种晶体
D. 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化
【答案】AD
【解析】A．物理性质表现为各向同性的固体既有可能是非晶体，也有可能是多晶体，故A正确；
B．多晶体一般形状不规则，但仍然是晶体，故B错误；
C．液晶既不属于晶体也不属于非晶体，故C错误；
D．天然石英是晶体，熔化后形成的玻璃是非晶体，说明晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，故D正确。
9. 太阳内部高温高压使三个氦核发生短暂的核反应，被称为氦闪。该核反应的方程式为，已知核的比结合能为E1，X核的比结合能为E2，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A. 该核反应又称热核反应
B. X原子核中有8个中子
C. 该核反应释放的能量为
D. 该核反应核子的质量亏损为
【答案】AD
【解析】A．根据质量数和核电荷数守恒，可知核反应方程为
该核反应属于轻核聚变，需要超高温才能反应，又称热核反应，选项A正确；
B．中子数等于质量数减去质子数，则X核中有6个中子，选项B错误；
C．该核反应放出的能量等于反应前、后结合能的增加值，释放的能量
选项C错误；
D．根据爱因斯坦质能方程知，该核反应核子的质量亏损
选项D正确。
故选AD。
10. 甲、乙两质点同时从同一位置沿同一直线运动，速度随时间变化的图像如图所示，其中甲为直线。关于两质点的运动情况，下列说法中正确的是（ ）

A. 在内甲、乙加速度方向相同
B. 在内，乙的平均速度大于甲的平均速度
C. 在2t0时刻，甲、乙相遇
D. 在内，甲、乙间的最远距离为
【答案】ABD
【解析】A．v-t图像的斜率表示加速度，由图像可知，在t0~2t0内，甲、乙两质点的加速度都为负值，方向相同，A正确；
B．根据v-t图像与t轴围成的面积表示位移可知，在t0~2t0内，乙的位移大于甲的位移，则乙的平均速度大于甲的平均速度，B正确；
C．甲、乙从同一位置出发，由v-t图像与t轴所围面积表示位移，可知在2t0时刻，甲、乙未相遇，C错误；
D．在t0时刻前甲的速度大于乙的速度，两者间距增大，t0时刻后乙的速度大于甲的速度，两者间距减小，所以在t0时刻，甲、乙相距最远，最远距离等于两者位移之差，为
D正确。
故选ABD。
二、非选择题：共5小题，共54分。
11. 如图所示，粗糙程度均匀的斜面体固定在水平桌面上，将一带有遮光条的滑块从斜面同一位置P由静止释放，滑块可通过光电门A，回答下列问题。

（1）利用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图所示，则遮光条的宽度为d＝_________mm。

（2）改变光电门A的位置，每次让滑块从P点由静止释放，用光电门记录遮光条的遮光时间t，用刻度尺测量P与光电门之间的距离x，若以x为纵轴，则以_________（填“t”“或“”）为横轴，作出的图线为倾斜的直线，若图线的斜率为k，则滑块下滑的加速度a＝_________（用题目中的物理量符号表示）。
【答案】（1）6.700 （2）
【解析】（1）[1]遮光条的宽度为
（2）[2]由运动学规律可得
由光电门原理可得
联立可得
若以x为纵轴，则以为横轴，作出的图线为倾斜的直线。
[3]若图线的斜率为k，则
解得滑块下滑的加速度为
12. 油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1cm，试问：
（1）这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
（2）利用题中所给数据并结合上图，估测出油酸分子的直径是_______m（结果保留一位有效数字）。
（3）某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是_________。
A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油酸模面积时，只数了完整的方格数；
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
（4）若阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是___________。
A．1kg油酸所含有分子数为 B．1油酸所含分子数为
C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为
【答案】（1）单分子 （2） （3）ACD （4）B
【解析】（1）[1]这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜。
（2）[2]根据题意可知，一滴油酸酒精溶液中的油酸的体积为
由图可知，图中每个小格的面积为
由图可知，面积超过一半的按一个算，小于一半的舍掉，则油酸膜占125个小格，则油酸膜面积为
则估测出油酸分子的直径是
（3）[3]A．错误地将油酸酒精溶液体积直接作为油酸的体积进行计算，测量体积偏大，则分子直径偏大，故A正确；
B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，测量面积偏大，则分子直径偏小，故B错误；
C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，测量面积偏小，则分子直径偏大，故C正确；
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，测量面积偏小，则分子直径偏大，故D正确。
故选ACD。
（4）[4]A．1kg油酸所含有分子数
A错误；
B．1油酸所含分子数
B正确；
C．1个油酸分子的质量
C错误；
D．把油酸分子看作一个个球紧密排列，则有
解得
D错误。
故选B。
13. 杭温高铁全长260km，其中温州南站到永嘉站的铁路全长16.2km，一列高铁从温州南出发开往永嘉，（列车的运动可视为直线运动）高铁启动和减速时的加速度均为0.5，行驶中的最大速度为360km/h。求：
（1）若列车从静止启动一直至最大速度，则需要多长时间？行驶的距离为多少？
（2）列车由静止从温州南站开出，驶至永嘉站停下，所用的最短时间为多少？
【答案】（1）200s，10km；（2）360s
【解析】（1）由
得
由
得
（2）匀加速运动8.1km，由
得
同理匀减速运动8.1km
则
14. 重为的砝码悬挂在绳PA和PB的结点P上，PA偏离竖直方向角，PB沿水平方向，且与重为的木块相连接，木块静止于倾角为的斜面上，如图所示，，，试求：
（1）绳PA，PB的拉力各为多大；
（2）木块与斜面间的摩擦力大小；
（3）斜面对木块的弹力大小。
【答案】（1）；；（2）；（3）
【解析】（1）分析P点受力如图，设PB绳的拉力为，PA绳的拉力为，由平衡条件可得
又
则
（2）分析的受力情况由物体的平衡条件可得
可得
（3）再分析的受力情况由物体的平衡条件可得
可得

15. 如图所示，有一高为0.30m的内壁光滑的汽缸开口向上放置，其上端设有挡板，使厚度不计的绝热活塞不能离开汽缸，活塞的质量为4.0kg，横截面积为8.0。汽缸内封闭着一定质量的理想气体，开始时活塞距汽缸底部的高度为0.20m。现对汽缸加热，活塞缓慢上升，一段时间后停止加热，当封闭气体的温度达到600K时，压强变为。已知大气压强为，求
（1）气体原来的压强；
（2）气体原来的温度；
（3）若气体在整个过程中吸收的热量为48J，求气体内能的增加量。
【答案】（1）；（2）300K；（3）36J
【解析】（1）对活塞，根据牛顿第二定律
解得
（2）根据理想气体状态方程
得
所以
（3）气体对外做功
根据热力学第一定律