2022-2023學年北京某中學高二年級下冊學期期末物理試題及答案三

2023北京匯文中學高二（下）期末

物理

本試卷共7頁，共100分?？荚嚂r長90分鐘。請考生將答案寫到答題卡上，在試卷上作答無

效。

一、單選題（本大題共14小題，每小題3分，共42分）

1.將中子、質子緊緊束縛在核內，形成穩(wěn)定原子核的力是（）

A.萬有引力B.庫侖力C.核力D.分子力

2.1911年，盧瑟福提出了原子核式結構模型。他提出這種模型的依據(jù)是（）

A.。粒子散射實驗B.光電效應實驗C.天然放射現(xiàn)象D.核聚變反應

3.陸游在詩作《村居山喜》中寫到“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴從物理視角分析詩詞中“花氣襲

人”的主要原因是（）

A.氣體分子之間存在著空隙B.氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運動

C.氣體分子之間存在著相互作用力D.氣體分子組成的系統(tǒng)具有分子勢能

4.一個氫原子從?=2能級躍遷到?=3能級，也就是氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌

道，該原子（）

A.吸收光子，能量增大

B.吸收光子，能量減小

C.放出光子，能量增大

D.放出光子，能量減小

5.關于花粉顆粒在液體中的布朗運動，下列說法正確的是（）

A.液體溫度越低，布朗運動越顯著

B.花粉顆粒越大，布朗運動越顯著

C.布朗運動是由液體分子的無規(guī)則運動引起的

D.布朗運動是由花粉顆粒內部分子無規(guī)則運動引起的

6.用一段金屬絲做成環(huán)狀，把棉線的兩端松弛地系在環(huán)的兩點上，然后把環(huán)浸入肥皂水中，再拿出來使環(huán)

上形成肥皂膜，如果用針刺破棉線一側的肥皂膜，則如圖所示（a）、（b）、（c）三個圖中，可能的是圖

B.(a)、(b)

D.(a)、(c)

第1頁供15頁

7.秦山核電站生產(chǎn)［C的核反應方程為N+；n-TC+；H,其產(chǎn)物1C的衰變方程為fN<e。

下列說法正確的是（）

A.N+：e是a衰變B.經(jīng)過一個半衰期，10個將剩下5個

C.：e來自原子核外D」：C可以用作示蹤原子

8.甲、乙兩物體從同一點出發(fā)且在同一條直線上運動，它們的位移一時間（x-t）圖象如圖所示，由圖象

可以得出在0?4s內（）

A.甲、乙兩物體始終同向運動

B.4s時甲、乙兩物體間的距離最大

C.甲的平均速度等于乙的平均速度

D.甲、乙兩物體間的最大距離為6m

9.水槍是孩子們喜愛的玩具，常見的氣壓式水槍儲水罐示意如圖。從儲水罐充氣口充入氣體，達到一定壓

強后，關閉充氣口?？蹌影鈾C將閥門”打開，水即從槍口噴出。若在不斷噴出的過程中，罐內氣體溫度始

終保持不變，則氣體（）

A.壓強變大B.對外界做功

C.對外界放熱D.分子平均動能變大

10.如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)/開始，經(jīng)歷兩個過程，先后到達狀態(tài)8和C。有關/、8和C三

個狀態(tài)溫度，、7s和心的關系，正確的是（）

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p

A.T\=TB，Tn=TCB，a（金TB<￡

八=%，

C-7TB>TcDi=%TR<Tc

11.分子力F隨分子間距離廠的變化如圖所示。將兩分子從相距r=2處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用

力，下列說法正確的是（）

A.從，=弓到/="分子間引力、斥力都在減小

B.從r=乃至Ur=4分子力的大小先減小后增大

C.從r=與到，?=%分子勢能先減小后增大

D.從r=弓到r=彳分子動能先增大后減小

12.將甲、乙兩小球先后以相同的初速度3Vo從水平地面豎直向上拋出，拋出的時間間隔為T,它們運動的

v-f圖象如圖所示，則（）

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3Vo

2v0

-2v0

-3v0

A.Z=THt,甲球距離地面的高度為voT

B./=1.57時，兩球高度差最大

C.f=2T時，兩球距離地面的高度相同

D」=3T時，甲球距離地面的高度大于乙球

13.下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法不正確的是（）

“舁寶。?闋

氫原子能級圖放射線在磁場中的偏轉鏈式反應示意圖光電流與電壓的關系

A.圖a中氫原子發(fā)出的三條譜線波長4、4、4的關系為4=4+4

B.圖b中甲、乙、丙三種射線分別為仇八a

C.圖c中的鏈式反應就是原子彈爆炸發(fā)生的核反應

D.圖d中兩曲線交于。軸同一點，說明發(fā)生光電效應時光電子最大初動能與光的強度無關

14.科學探究小組使用如圖甲所示的電路圖研究光電效應，圖乙為光電管發(fā)生光電效應時遏止電壓U與入

射光頻率V的關系圖像，已知光電子的電荷為e。下列說法正確的是（）

電流傳

感器

電壓傳感器

A.單刀雙擲開關S空擲時，即使能發(fā)生光電效應，電流傳感器的示數(shù)仍然為零

B.為得到圖乙的圖像，單刀雙擲開關S應擲于1處

C.光電管中金屬材料的逸出功為四

第4頁供15頁

D.普朗克常量/，=￡

b

二、實驗題（本大題共2小題，共18分）

15.如圖所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：

①在注射器內用活塞封閉一定質量的氣體，將注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機逐一連接起來；

②移動活塞至某一位置，待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時注射器內封閉氣體的體積乂和由計算機顯示的氣體壓強值

Pi；

③重復上述步驟②，多次測量并記錄；

④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應圖像，分析得出結論。

（1）在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的和

（2）在相同溫度環(huán)境下，不同小組的同學均按正確的實驗操作和數(shù)據(jù)處理的方法完成了實驗，在相同坐

標度的情況下畫出了壓強與體積的關系圖線，如圖所示。對于兩組的圖線并不相同的結果，他們請教了老

師，老師的解釋是由于他們選取的氣體質量不同.若4個小組所選擇的研究對象的質量分別是叫、/%、

和必，則由圖可知它們的大小關系嗎62；m3m4（選填“大于”或“小

16.在“油膜法估測分子直徑”的實驗中，我們通過宏觀量的測量間接計算微觀量。

（1）本實驗利用了油酸分子易在水面上形成（選填“單層”或“多層”）分子油膜的特性。若

將含有純油酸體積為-的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分

子的直徑為。

（2）某同學實驗中先取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液，測量并計算一滴油酸酒精

溶液中純油酸的體積后，接著又進行了下列操作：

A.將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜

B.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算油酸薄膜的面積

C.將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上

D.向淺盤中倒入約2cm深的水，將琲子粉均勻地撒在水面上

以上操作的合理順序是（填字母代號）。

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(3)若實驗時排子粉撒的太厚，則所測的分子直徑會(選填“偏

大”或“偏小”)。

(4)本實驗中油膜的形成是分子力的作用效果。圖甲為分子力尸隨分子間距r

的變化圖線，圖乙為某同學參照圖甲所做的分子勢能EP隨分子間距r的變化

圖線。請你對圖乙的合理性做出分析，填在下面表格相應的位置中。

指出合理或不合理之處并簡述理由

合理之處

—

不合理之處—

三、計算題(本大題共4小題，共40分)

17.在圖甲所示的密閉汽缸內裝有一定質量的理想氣體，圖乙是它從狀態(tài)/變化到狀態(tài)B的，，圖像。已

知的反向延長線過坐標原點O,氣體在狀態(tài)A時的壓強為p=LOX105Pa,在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的

過程中，氣體從外界吸收的熱量為占6.0XI02j,求：

(1)氣體在狀態(tài)8時的體積VB

(2)此過程中氣體內能的增加量AU。

18.如圖所示，在紀念抗日戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵式中，某直升飛機在地面上空某高度/位置處于靜止狀態(tài)

待命，要求該機11時56分40秒由靜止狀態(tài)沿水平方向做勻加速直線運動，經(jīng)過力8段加速后，進入8c

段的勻速受閱區(qū)，12時準時通過C位置，如下圖所示，己知/8=5km,8C=10km.問：

(1)直升飛機在5c段的速度大小是多少？

(2)在段做勻加速直線運動時的加速度大小是多少？

~~ABC~

19.隨著智能手機的使用越來越廣泛，一些人在駕車時也常常低頭看手機，然而開車時看手機是一種危險駕

駛行為，極易引發(fā)交通事故。一輛小客車在平直公路上以%=18m/s的速度勻速行駛，它正前方%=31m

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處有一輛貨車以匕=20m/s的速度同向勻速行駛，貨車由于故障而開始勻減速，而小客車司機此時開始

低頭看手機，4.5s后才發(fā)現(xiàn)危險，司機經(jīng)0.5s反應時間后，立即采取緊急制動措施開始勻減速直線運動。

若貨車從故障開始，需向前滑行100m才能停下，求：

（1）貨車加速度的大??；

（2）當小客車開始剎車時，兩車之間的距離；

（3）若欲使小客車不和貨車發(fā)生追尾，則小客車剎車的加速度至少為多大。

20.離子速度分析器截面圖如圖所示。半徑為R的空心轉筒P,可繞過。點、垂直xQy平面（紙面）的中

心軸逆時針勻速轉動（角速度大小可調），其上有一小孔S。整個轉筒內部存在方向垂直紙面向里的勻強磁

場。轉筒下方有一與其共軸的半圓柱面探測板0,板。與y軸交于力點。離子源”能沿著x軸射出質量為

機、電荷量為一［（4>0）、速度大小不同的離子，其中速度大小為w的離子進入轉筒，經(jīng)磁場偏轉后恰好

沿y軸負方向離開磁場。落在接地的筒壁或探測板上的離子被吸收且失去所帶電荷，不計離子的重力和離

子間的相互作用。

（1）①求磁感應強度8的大小；

②若速度大小為vo的離子能打在板Q的A處，求轉筒尸角速度ft）的大??；

（2）較長時間后，轉筒尸每轉一周有N個離子打在板0的C處，OC與x軸負方向的夾角為仇求轉筒轉

動一周的時間內，C處受到平均沖力F的大??；

6v

（3）若轉筒P的角速度小于3,且1處探測到離子，求板。上能探測到離子的其他夕的值（夕為探測

R

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參考答案

一、單選題（本大題共14小題，每小題3分，共42分）

1.【答案】C

【分析】

【詳解】將中子、質子緊緊束縛在核內，形成穩(wěn)定原子核的力是核力。

故選C

2.【答案】A

【詳解】1911年，通過a粒子散射實驗，盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結果，提出了原子核式結構模型。

故選Ao

3.【答案】B

【詳解】從物理視角分析詩詞中“花氣襲人'’的主要原因是氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故B正

確，ACD錯誤。

故選Bo

4.【答案】A

【分析】

【詳解】氫原子從低能級向高能級躍遷時，吸收光子，能量增大。

故選A。

5.【答案】C

【詳解】A.液體溫度越低，布朗運動越不顯著，故A錯誤；

B.花粉顆粒越大，表面積越大，同一時刻撞擊顆粒的液體分子數(shù)越多，所受的顆粒所受的沖力越平衡，則

布朗運動越不明顯，故B錯誤：

CD.布朗運動的是指懸浮在液體中的顆粒所做的無規(guī)則運動的運動，布朗運動是由于液體分子的無規(guī)則運

動對固體微粒的碰撞不平衡導致的，它間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，故C正確D錯誤

6.【答案】B

【詳解】先把個棉線圈拴在鐵絲環(huán)上，再把環(huán)在肥皂液里浸一下，使環(huán)上布滿肥皂液薄膜.膜中分子間的

距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，所以產(chǎn)生收縮效果.故（a）、（b）是可能的，（c）

是不可能的，故B正確.

7.【答案】D

【詳解】A.：C-，N+]e屬于/衰變，故A錯誤；

B.半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，對于大量原子核衰變是成立的，個數(shù)較少時不成立，故B錯誤；

C.是由原子核內的一個中子轉化為一個質子和一個電子，電子被釋放出來，[e來自原子核內部，故

C錯誤：

D.TC屬于碳元素放射性同位素，可以用作示蹤原子，故D正確。

故選Do

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8.【答案】C

【詳解】A.%一，圖像的斜率等于速度，可知在0~2s內甲、乙都沿正向運動，運動方向相同。2~4s內

甲沿負向運動，乙仍沿正向運動，運動方向相反，故A錯誤。

BD.0~2s內甲乙同向運動，甲的速度較大，兩者距離不斷增大。2s后甲反向運動，乙仍沿原方向運

動，兩者距離減小，則2s時甲、乙兩物體間的距離最大，最大距離為s=4m-lm=3m,故BD錯誤。

C.由圖知，在0~4s內甲、乙的位移都是2m,平均速度相等，故C正確。

9.【答案】B

【詳解】A.隨著水向外噴出，氣體的體積增大，由于溫度不變，根據(jù)

pV=恒量

可知氣體壓強減小，A錯誤；

BC.由于氣體體積膨脹，對外界做功，根據(jù)熱力學第一定律

△U=W+Q

氣體溫度不變，內能不變，一定從外界吸收熱量，B正確，C錯誤；

D.溫度是分子平均動能的標志，由于溫度不變，分子的平均動能不變，D錯誤。

故選B。

10.【答案】C

【詳解】由圖可知狀態(tài)/到狀態(tài)5是一個等壓過程，根據(jù)

匕=迄

TATB

因為故乃〉北；而狀態(tài)8到狀態(tài)C是一個等容過程，有

PB_=PC_

因為P8*c,故TB>TC;對狀態(tài)/和C有

33

2局石匕-P.2%

TA~^TC

可得〃=7c：綜上分析可知C正確，ABD錯誤；

故選C。

11.【答案】D

【詳解】A.從/"=與到『=%分子間引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A錯誤；

B.由圖可知，在,=%時分子力為零，故從「=弓到分子力的大小先增大后減小再增大，故B錯誤;

C.分子勢能在"％時分子勢能最小，故從到”為分子勢能一直減小，故C錯誤；

D.從r=4到，=勺分子勢能先減小后增大，故分子動能先增大后減小，故D正確。

故選D。

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12.【答案】C

【詳解】A.據(jù)速度時間圖像與時間軸所圍的“面積”表示質點的位移，則片7時，甲球運動的位移為

故A錯誤；

B.由圖像可知，片7時，兩圖線的“面積”之差最大，位移之差最大，相距最遠即高度差最大，故B錯誤;

C.f=27時，甲球的位移為

乙球的位移為

屹=」^XT=2VOT

故C正確；

D.片37時，甲球的位移為

"=2-3%X3T=（）

2

乙球的位移為

故D錯誤。

故選Co

13.【答案】A

【詳解】A.圖a中氫原子發(fā)出的三條譜線頻率匕、/、匕的關系為

匕二乙+匕

根據(jù)卜=￡可得三條譜線波長4、4、4的關系為

A

111

-=1

444

故A錯誤；

B.圖b中根據(jù)左手定則可知甲帶負電、乙不帶電、丙帶正電，所以甲、乙、丙三種射線分別為仇丫、a,

故B正確；

C.圖c中的鏈式反應就是原子彈爆炸發(fā)生的核反應，故C正確；

D.圖d中強黃光和弱黃光曲線交于U軸同一點，說明強黃光和弱黃光對應的遏止電壓相等，而發(fā)生光電

效應時最大初動能與遏止電壓的關系為

%=eU,

所以強黃光和弱黃光的Ekm相等，與光的強度無關，故D正確。

第10頁/共15頁

本題選錯誤的，故選A。

14.【答案】C

【詳解】A.單刀雙擲開關S空擲時，光電管兩端無電壓，則若能發(fā)生光電效應，光電子也能從K極到達A

極形成光電流，即電流傳感器的示數(shù)不為零，選項A錯誤；

B.若單刀雙擲開關S擲于1,則光電管兩端的電壓為正向電壓，不會得到圖乙的圖像，選項B錯誤：

CD.根據(jù)

1、

=a-W逸出功

可得

uC功

ee

由圖像可知

ha

———

eb

喔出功

e

即光電管中金屬材料的逸出功為

叫出功=ae

普朗克常量

,ae

h--

b

選項C正確，D錯誤。

故選C。

二、實驗題（本大題共2小題，共18分）

15.【答案】①.質量②.溫度③.大于④.大于

【詳解】（1）[1]在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的質量。

⑵需要保持不變的量是氣體的溫度。

（2）[3]由克拉珀龍方程式中m是氣體的質量，M是摩爾質量，R是摩爾氣體常量，可知

M

在相同情況下，當溫度7不變時，所選氣體的質量加越大，值越大，可知如大于〃72。

[4]由克拉珀龍方程可得

m51

p=—RT■一

MV

可知p-/圖像的斜率為

第11頁/共15頁

可知在相同情況下，當溫度7不變時，所選氣體的質量〃7越大，上值越大，可知加3大于〃74。

16.【答案】①.單層②."=上③.DACB④.偏大⑤.見解析⑥.見解析

【詳解】在“用油膜法估測分子的大小“實驗中，我們的實驗依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把

油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙；由上可知，在水面上要形成單層分子油膜；

[2]一滴油酸的體積為V,油酸分子的直徑為

S

(2)[3]本實驗首先要制備酒精油酸溶液，并明確一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，同時通過量筒測出N

滴油酸酒精溶液的體積；同時向淺盤中倒入約2cm深的水，將琲子粉均勻地撒在水面上；然后將此溶液1

滴在有癖子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，

將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面

積。則用此溶液的體積除以其的面積，恰好就是油酸分子的直徑。故正確的步驟為DACB。

(3)[4]實驗過程中，若油膜沒有完全散開，則油酸溶液在水面上形成的油膜面積偏小，由1=上可知，實

驗測量的油酸分子的直徑偏大。

(4)[5]合理之處：圖乙的大致變化情況合理，因為分子間距由足夠遠減小到ro的過程中分子力體現(xiàn)為引力

做正功，分子勢能減小，所以ro處的分子勢能最小，此后再靠近的過程中，分子力體現(xiàn)為斥力做負功，所

以分子勢能逐漸增大。

[6]①圖乙n處分子勢能為0的點不合理，由于分子力做功等于分子勢能的變化，故分子間距由足夠遠減小

到八的過程中分子力做的總功應當為0,即甲圖中，1處以右F-r圖線下的總面積應當為0,圖中顯然不

符合。

②圖乙在石<r<4的范圍內彎曲情況不合理，由于紇,-，-圖線的斜率即為分子力，該區(qū)間的分子力是越來

越大的，而圖中的斜率顯然越來越小。

三、計算題(本大題共4小題，共40分)

17.【答案】⑴8x10-3m?；⑵400J

【詳解】(1)由題意可得

匕=逼

TATB

解得

-33

Ve=8xl0m

(2)在從狀態(tài)力變化到狀態(tài)8的過程中，氣體壓強不變，對外界做功為

W=p(/_%)=200J

第12頁/共15頁

根據(jù)熱力學第一定律可得

△U=Q—W=400J

18.【答案】（1）100m/s（2）lm/s2

【分析】本題考查勻變速運動的規(guī)律。

【詳解】（1）由題可知，從工到C運動的總時間為t=200s。

V

設直升飛機在8c段的速度大小為v,則飛機在段的平均速度為一，根據(jù)題意得:

2

退+退=/

vv

2

代入數(shù)據(jù)得：

v=100m/s

（2）設飛機在段的加速度為a,由

v2-lax

解得：

a=lm/s2

19.【答案】（1）2m/s2;（2）16m：（3）4m/s2

【詳解】（1）設貨車的加速度大小為。貨，根據(jù)勻變速直線運動位移與速度關系可得

0-V12=-2a優(yōu)x

代入數(shù)據(jù)可得

a氏=2mzs2

（2）當小客車開始剎車時，貨車在Ar時間內運動的位移為

Z=4.5s+0.5s=5s

12

x貨=丫1人1-3&貨八廣=75m

小客車運動的位移為

x客-%-90m

當小客車開始剎車時，兩車之間的距離為

Ar=%+x貨一x客=16m

（3）小客車開始剎車時，貨車的速度為

v2=v,-a貨=10m/s

設再經(jīng)4時間二者速度相等時，此時兩車均未停止，恰好不相碰，有速度關系

%一?？?=%一火山

位移關系

第13頁/共15頁

1，A12

_2a客品=Ax+v,?1--a貨A

解得小客車的加速度為

a客=4m/s2>a貨

經(jīng)驗證此時兩車速度均為2m/s,未停止，小客車不會和貨車發(fā)生追尾。

20.【答案】(1)①8=絲，②/=(4%+1)&,<1=0,1,2,3…；(2)

qRR

(2〃兀+e)NmVge1冗

tan—,n=0,1,2,…；(3)0'=-7i—71,

2(無一6)兀R266~2

【詳解】（1）①離子在磁場中做圓周運動有

qvoB=~^~

則

8=熟

qR

②離子在磁場中的運動時間

7lR

t=