2023-2024學年山東省泰安市高二下學期7月期末物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高二年級考試物理試題一、選擇題：本題共50分。在每小題給出的四個選項中，第1~10題只有一項符合題目要求，每題3分。1.關于固體、液體的性質，下列說法正確的是（）A.雖然金屬具有確定的熔點，但金屬沒有規(guī)則的形狀，因此金屬不屬于晶體B.可根據各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體C.玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端變鈍，是液體表面張力作用的結果D.唐詩《觀荷葉露珠》中有“霏微曉露成珠顆”的詩句，詩中荷葉和露水表現(xiàn)為浸潤【答案】C【解析】A．區(qū)分晶體與非晶體是看其有沒有固定的熔點，金屬具有固定的熔點，為晶體，故A錯誤；B．不可根據各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體，多晶體與非晶體的物理性質均為各向同性，故B錯誤；C．玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端變鈍，這是由于液體表面張力的作用，故C正確；D．唐詩《觀荷葉露珠》中有“霏微曉露成珠顆”的詩句，詩中荷葉和露水表現(xiàn)為不浸潤，故D錯誤。故選C。2.膠片電影利用光電管把“聲音的照片”還原成聲音，原理如圖所示，在電影放映機中用頻率為的一極窄光束照射聲音軌道，由于膠片上各處的聲音軌道寬窄不同，在膠片移動的過程中，通過聲音軌道后的光強隨之變化，射向光電管后，在電路中產生變化的電流，b為電源負極，經放大電路放大后，通過喇叭就可以把聲音放出來。則（）A.保持光的頻率不變，把滑動變阻器的滑動觸頭向左滑，電路中的電流一定增大B.減小光的頻率，增加光照強度，一定可以還原出聲音C.只增大光的頻率，一定可以還原出聲音D.逸出光電子的最大初動能與照射光頻率成正比【答案】C【解析】A．b為電源負極，光電管兩端加正向電壓，把滑動變阻器的滑動觸頭向左滑，光電管兩端電壓增大，若還沒有達到飽和電流，則電路中的電流增大；若滑動變阻器的滑動觸頭滑動之前已經達到了飽和電流，則電路中的電流不變，故A錯誤；BC．只增大光的頻率，肯定有光電子從光電管的陰極到達陽極，從而使電路導通，一定可以還原出聲音；若減小光的頻率，增加光照強度，當光的頻率減小到小于金屬的截止頻率，則沒有光電子逸出，不可以還原出聲音，故B錯誤，C正確；D．根據愛因斯坦光電效應方程所以，逸出光電子的最大初動能與照射光頻率成線性關系，但不成正比，故D錯誤。故選C。3.如圖所示為鉗形電流表的結構圖和外形圖，據圖判斷下列說法正確的是（）A.鉗型電流表的變壓器是一個降壓變壓器B.通過鉗型表的導線增加為兩圈，所測得的電流將會加倍C.讀數時要使鐵芯保持張開D.載流導線中的電流在鐵芯中產生了穩(wěn)定的磁場【答案】B【解析】A．鉗形電流測量儀實質上是“降流”，則n2>n1,屬于升壓變壓器，故A錯誤；B．根據通過鉗型表的導線增加為兩圈，即n1加倍，因I1和n2不變，則所測得的電流I2將會加倍，故B正確；C．若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，載流導線中電流產生的磁場減弱，磁通量變化率減小，在內置線圈產生的感應電動勢減小，感應電流減小，則測量出的電流將小于實際電流，故C錯誤；D．載流導線中的電流為周期性變化的電流，在鐵芯中產生了周期性變化的磁場，故D錯誤。故選B。4.一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如V-T圖中的實線ab所示，線ab與過原點的虛線斜率相同。在該過程中（）A.氣體壓強不變B.氣體壓強減小C.氣體從外界吸熱D.外界對氣體做正功【答案】C【解析】AB．根據理想氣體狀態(tài)方程有則圖像各點與原點連線的斜率代表，由于連線的斜率在減小，可知氣體壓強變大，故AB錯誤；CD．由圖可知氣體體積增大，則氣體對外做功，氣體溫度升高，則內能增大，根據熱力學第一定律可知氣體一定從外界吸熱，故C正確，D錯誤；故選C。5.某時刻LC振蕩電路的自感線圈L中的電流產生的磁場的磁感應強度方向如圖所示。下列說法正確的是（）A.若電容器上極板帶正電，則電容器正在充電B.若電容器上極板帶負電，則線圈中電流正在減小C.若磁場正在增強，則線圈中的電流正在減小D.若磁場正在減弱，則線圈的自感電動勢正在減小【答案】B【解析】A．根據磁感應強度的方向可知，回路中的電流為逆時針方向，則若電容器上極板帶正電，則電容器正在放電，故A錯誤；B．若電容器上極板帶負電，則電容器正在充電，則線圈中的電流正在減小，故B正確；C．若磁場正在增強，則回路中電流正在變大，故C錯誤；D．若磁場正在減弱，則回路中電流正在變小，電容器在充電，電流減小的越來越快，則線圈的自感電動勢正在增加，故D錯誤。6.甲、乙、丙、丁四幅圖涉及不同的原子物理知識，下列說法正確的是（）A.圖甲說明少量電子的運動表現(xiàn)為粒子性，大量電子的運動表現(xiàn)為波動性B.圖乙的粒子散射實驗中，當顯微鏡放在D位置時，熒光屏上觀察到大量閃光C.圖丙中14C的半衰期是5730年，則20個14C經過11460年還剩5個D.圖丁中軋制鋼板時需要動態(tài)監(jiān)測鋼板的厚度，探測器接收到的可能是射線【答案】A【解析】A．圖甲說明少量電子的運動表現(xiàn)為粒子性，大量電子的運動表現(xiàn)為波動性，故A正確。B．題圖乙的α粒子散射實驗中，因為很少有α粒子發(fā)生大角散射，則當顯微鏡放在D位置時，熒光屏上能觀察到閃光，只是概率很低，故B錯誤；C．半衰期是針對大量樣本才成立的統(tǒng)計學規(guī)律，對少數個體不成立，故C錯誤；D．α射線的穿透能力很弱，不能透過鋼板，故D錯誤。故選A。7.鈉的放射性同位素經過一次衰變后產生穩(wěn)定的鎂（）。已知的半衰期為15h，將一個放射強度為每秒次的溶液樣本注射到某病人血液中，45h后從該病人體內抽取6mL的血液，測得其放射強度為每秒5次。下列說法正確的是（）A.該衰變過程為衰變B.進入到血液后半衰期變長C.45h后樣本放射強度變?yōu)樵瓉淼腄.該病人體內血液的總體積約為4.8L【答案】D【解析】A．衰變方程為故該衰變過程為衰變，A錯誤；B．半衰期不會因為物理狀態(tài)、化學狀態(tài)的改變而改變，B錯誤；C．45h為三個半衰期，故45h后樣本放射強度變?yōu)樵瓉淼?，C錯誤；D．45h后樣本放射強度變?yōu)樵O該病人體內血液的總體積約為V，則有解得D正確。故選D。8.如圖所示，某同學用x-t圖像研究無人機從地面啟動在豎直方向上的運動情況，圖像中Oa段為拋物線，其方程為ab段和cd段為直線，其直線方程分別是：則無人機（）A.在a點對應位移為8mB.在bc段速度變化量為6m/sC.在bc段的加速度方向先向上后向下D.在cd段減速上升【答案】A【解析】A．a點為Oa段和ab段的交點，將兩段的方程代入解得a點對應的時刻為代入到Oa段方程中，解得a點對應的位置為所以，在a點對應的位移為故A正確；B．圖線的斜率表示無人機運動的速度，ab段為直線說明此過程無人機為勻速直線運動，由方程可知，此過程的速度為，cd段直線說明此過程無人機為勻速直線運動，由方程可知，此過程的速度為，所以，在bc段的速度變化量為故B錯誤；C．圖線的斜率表示無人機運動的速度，由圖可知，在bc段圖線的斜率先為正值變小后為負值變大，則無人機先向上減速，后向下加速。所以加速度始終向下，故C錯誤；D．cd段直線且斜率為負值，說明此過程無人機勻速下降，故D錯誤。故選A。9.下列有關熱學問題說法正確的是（）A.圖甲為中間有隔板的絕熱容器，隔板左側裝有理想氣體，右側為真空?，F(xiàn)抽掉隔板，穩(wěn)定后氣體內能減小B.圖乙是理想氣體分子速率的分布規(guī)律，氣體在①狀態(tài)下的分子平均動能小于②狀態(tài)下的分子平均動能C.圖丙為布朗運動示意圖，懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞的液體分子越多，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯D.圖丁是分子勢能Ep與分子間距r的關系示意圖，r>r?時分子力表現(xiàn)為引力【答案】C【解析】A．圖甲為中間有隔板的絕熱容器，隔板左側裝有理想氣體，右側為真空?，F(xiàn)抽掉隔板，理想氣體自由膨脹，沒有對外界做功，與外界也沒有熱量交換。由熱力學第一定律可知，穩(wěn)定后氣體內能不變。故A錯誤；B．圖乙是理想氣體分子速率的分布規(guī)律，氣體在①狀態(tài)下的溫度較高，所以分子平均動能大于②狀態(tài)下的分子平均動能。故B錯誤；C．圖丙為布朗運動示意圖，懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞的液體分子越多，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯。故C正確；D．由圖丁可知，r2是平衡位置，r>r2時分子力表現(xiàn)為引力。故D錯誤。10.如圖，理想變壓器原、副線圈匝數比是兩個完全相同的燈泡。當開關S1閉合、S2斷開時，輸入端電壓有效值為U1、功率為P1，R1的功率為PR1，兩燈泡均正常發(fā)光；當開關S2閉合、S1斷開時，輸入端電壓有效值為U2、功率為P2，R2的功率為PR2，兩燈泡均正常發(fā)光。下列關系式正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】A．當開關S1閉合、S2斷開時，變壓器原副線圈電壓比為燈泡L2正常發(fā)光有當開關S2閉合、S1斷開時，變壓器原副線圈電壓比為燈泡L2正常發(fā)光有可得即故A錯誤；B．兩種情況下流過燈泡的電流為額定電流，根據可得故B錯誤；C．根據可得故C錯誤；D．當開關S1閉合、S2斷開時，變壓器原副線圈電流比為燈泡L2正常發(fā)光有可得當開關S2閉合、S1斷開時，變壓器原副線圈電流比為燈泡L2正常發(fā)光有可得可得根據，可得故D正確。故選D。二、多選題：11~15共5道題，每題4分，共20分。全部選對得4分，對而不全得2分，錯選0分。11.1995年科學家“制成”了反氫原子，它是由一個反質子和一個圍繞反質子運動的正電子組成的，反質子和質子有相同的質量，帶有等量異號電荷。反氫原子和氫原子有相同的能級分布，氫原子能級如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.反氫原子光譜與氫原子光譜不相同B.大量處于n=4能級的反氫原子向低能級躍遷時，有4種頻率的輻射光子能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應C.基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子而發(fā)生躍遷D.一個處于n=4能級的反氫原子向低能級躍遷時，最多可以輻射出3種不同頻率的光子【答案】BD【解析】A．因為反氫原子和氫原子具有相同的能級分布，因此二者具有相同的光譜，故A錯誤；B．大量處于n=4能級的反氫原子向低能級躍遷時，最多可以輻射出種不同頻率的光子。根據輻射出的光子的能量可判斷知其中從m=4、3、2能級躍遷到n=1能級時，以及從m=4能級躍遷到n=2能級時，相應能級能量的差值，均大于2.25eV，故有4種頻率的輻射光子能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應，故B正確；C．由低能級躍遷到高能級，吸收光子的能量必須恰好等于能級差。若基態(tài)的氫原子吸收11eV的光子，其能量值變?yōu)轱@然不能發(fā)生躍遷，所以該光子不能被吸收，故C錯誤。D．一個處于n=4能級的反氫原子向低能級躍遷時，最多可以輻射出4→3，3→2，2→1，共計3種不同頻率的光子，故D正確。故選BD。12.如圖所示，細線一端固定在O點，另一端系一質量為m小球，當小球受到豎直平面內與水平方向夾角為60°的拉力F作用時，小球恰好靜止于A點且OA水平拉直?，F(xiàn)讓小球繞O點順時針緩慢向下運動，保持拉力F與OA的夾角不變，小球可視為質點，重力加速度為g，則OA由水平變到豎直過程中繩子OA中的拉力（）A.最小值為 B.最小值為C.最大值為 D.最大值為【答案】AD【解析】CD．令繩子與豎直方向的夾角為，對小球進行分析，根據正弦定理有其中當時，解得故C錯誤，D正確；AB．結合上述，當時，解得故A正確，B錯誤。故選AD。13.隨著自動駕駛技術不斷成熟，北京、上海等城市某些特定地區(qū)相繼出現(xiàn)無人駕駛網約車，給市民出行帶來方便。如圖所示是兩輛無人駕駛汽車在某一水平直線道路上同時同地出發(fā)運動的v—t圖像，其中乙車為勻加速直線運動，甲車經勻加、勻速、勻減、靜止、勻加等運動過程，兩車能安全錯車，均可看做質點，對兩車在0~16s的運動過程，下列說法正確的是（）A.乙車經8s追上甲車B.乙車經追上甲車C.乙車追上甲車前兩車最遠相距20mD.乙車追上甲車后兩車最遠相距50m【答案】BCD【解析】A．v—t圖像中，圖像與時間軸所圍幾何圖形的面積表示位移，根據圖像可知，8s內甲車的位移大于乙車的位移，即乙車經8s沒有追上甲車，故A錯誤；B．乙車的加速度乙12s時的速度12s內乙的位移乙10s時的速度10s內乙的位移12s內甲的位移與10s內的位移相等，大小均為由于表明兩車相遇時刻在10s與12s之間的某時刻，令為，則有結合上述解得即乙車經追上甲車，故B正確；C.乙車追上甲車前，當兩者速度相等，即8s時刻的10m/s時，兩車相距最遠，由于v—t圖像中，圖像與時間軸所圍幾何圖形的面積表示位移，根據圖像可知，最遠距離為則乙車追上甲車前兩車最遠相距20m，故C正確；D.由圖可知，時，甲，乙兩車第二次速度最大，乙車在甲車前方，此時乙車追上甲車后兩車有最遠距離，最遠距離為則乙車追上甲車后兩車最遠相距50m，故D正確。故選BCD。14.我國自主研發(fā)的聚變-裂變混合反應堆的主體部分由“聚變堆芯”和“裂變包層”組成，“聚變堆芯”中氘、氚燃料發(fā)生可控熱核聚變反應，輸出大量高能中子，“裂變包層”中的在高能中子的作用下可轉變?yōu)?，經過兩次衰變后可變成，發(fā)生裂變反應能夠穩(wěn)定、可控地輸出巨大的能量。1個核“捕捉”一個中子發(fā)生裂變反應，可產生兩個新核X1、X2，同時產生x個中子。已知核、X1核、X2核和中子的質量分別為m、m1、m2和mn，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（）A.“聚變堆芯”中發(fā)生的核反應方程為B.衰變?yōu)榘l(fā)生了2次β衰變C.新核X1的比結合能小于核的比結合能D.1個核發(fā)生裂變反應釋放的能量【答案】BD【解析】A．核反應方程兩邊質量數不相等，故A錯誤；B．衰變?yōu)?，衰變前后質量數沒有變化，質子數增加了2，所以是發(fā)生了2次β衰變，故B正確；C．1個核“捕捉”一個中子發(fā)生裂變反應，可產生兩個中等質量的原子核，反應后新核的比結合能都比大，故C錯誤；D．根據愛因斯坦質能方程可知故D正確。故選BD。15.如圖所示，將一個半球體置于水平地面上，經過球心有一內徑很小的光滑豎井，柔軟光滑的輕繩繞過井口，一端連著豎直懸于豎井中，另一端沿著球面與相連，兩物體均可看成質點，整個裝置處于靜止狀態(tài)。已知此時與半球體的球心O的連線與水平方向成θ=37°角與半球面的動摩擦因數為0.5，并假設所受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則下列說法正確的是（）A.的最小值為B.的最小值為C.的最大值為2D.的最大值為【答案】AC【解析】對兩物體受力分析，考慮的摩擦向上和向下的兩個臨界，根據公式有解得，故選AC。三、實驗題（本題共14分，16題6分，17題8分）16.實驗小組利用圖甲所示裝置探究彈力與彈簧形變量的關系。重物放在水平放置的力傳感器上面，輕質彈簧一端與重物相連，另一端與跨過處于同一水平高度的兩個光滑定滑輪的細線的M端相連，調整滑輪1的位置，使其下方的細線處于豎直狀態(tài)。初始時，細線各部分均伸直但無張力，滑輪2的右側豎直固定一刻度尺，調整刻度尺的高度，使其零刻度線恰與細線的N端點對齊?，F(xiàn)緩慢豎直向下拉端點N，分別記錄端點N移動的距離x及對應的力傳感器的示數。F-x關系如圖乙所示，圖中、均為已知量，當地的重力加速度為g。（1）由圖乙可得彈簧的勁度系數k=_____，重物的質量m=_____。（2）若拉動端點N時偏離了豎直方向，則彈簧勁度系數的測量值與其真實值相比將_____（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】（1）（2）偏大【解析】（1）[1]對重物受力分析可知則對彈簧由胡克定律得所以彈簧的勁度系數為[2]時，彈簧拉力為零，力傳感器的示數等于重物的重力，則解得重物的質量（2）若拉動端點N時偏離了豎直方向，則測量的彈簧的伸長量偏小，則彈簧勁度系數的測量值與其真實值相比將偏大。17.用如圖所示的裝置“驗證玻意耳定律”。注射器針筒上所標刻度是注射器的容積，最大刻度為Vm，注射器活塞已裝上鉤碼框架，如圖所示。此外，還有一架托盤天平、若干鉤碼、一把刻度尺、一個針孔橡皮帽和少許潤滑油，重力加速度為g。（1）下面是實驗步驟，試將空格內容補充完整。①記下氣壓計所示的大氣壓強。用刻度尺測出注射器針筒上全部刻度的長度L，算出針筒的橫截面積為_______。②稱出注射器的活塞和鉤碼框架的總質量M。③把適量的潤滑油抹在注射器的活塞上，將活塞插入外筒中，上下拉動活塞，使活塞與針筒的間隙內均勻地涂上潤滑油。④把活塞插到適當的位置，將注射器針筒上的小孔用橡皮帽堵住。⑤在鉤碼框架兩側掛上鉤碼，記下掛上的鉤碼的質量。在達到平衡后，記下注射器中空氣柱的體積，算出此時空氣柱的壓強________（用題目給出的已知量的符號表示）。⑥增加鉤碼的個數，使鉤碼的質量增大為，達到平衡后，記下空氣柱的體積。算出此時空氣柱的壓強。⑦如果在誤差允許范圍內等式成立，即可驗證玻意耳定律。（2）對本實驗下列說法正確的是。A.固定注射器針筒時必須保持針筒豎直B.在實驗過程中要用手抓牢注射器以保證其不晃動，以便眼睛平視，讀數準確C.在活塞與針筒的間隙內均勻地涂上潤滑油的目的是為了減小摩擦，沒有其它作用D.改變鉤碼質量后不要立即讀數，待穩(wěn)定后再讀數（3）實驗中測出了注射器內封閉氣體的幾組壓強p和體積V的值后，用p作縱軸，作橫軸，畫出圖像如圖實線所示，圖像出現(xiàn)彎曲的可能原因是A.實驗過程中氣體溫度升高B.實驗過程中氣體溫度降低C.實驗過程中堵住針孔的橡皮帽漏氣D.在計算壓強時，沒有計入由于活塞和框架的重力引起的壓強【答案】（1）（2）AD（3）C【解析】（1）[1]針筒的橫截面積為[2]根據受力平衡可得可得空氣柱的壓強為（2）A．為了減小誤差，固定注射器針筒時必須保持針筒豎直，故A正確；B．在實驗過程中，為了使氣體溫度不變，不能用手抓牢注射器，故B錯誤；C．在活塞與針筒的間隙內均勻地涂上潤滑油的目的除了為了減小摩擦，還有保持密封氣體質量不變的作用，故C錯誤；D．改變氣體的狀態(tài)后不要立即讀數，待穩(wěn)定后再讀數，故D正確。故選AD。（3）圖像向下彎曲，pV乘積減小，可能是實驗過程中有漏氣現(xiàn)象。故選C。四、計算題（18題12分，19題12分，20題12分）18.風力發(fā)電機的工作原理可以簡化為如圖所示的模型：風輪通過齒輪箱帶動矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產生交變電流，并通過變壓器和遠距離輸電線路給用戶供電。若發(fā)電機的矩形線圈處于磁感應強度大小為的水平勻強磁場中，線圈面積、匝數N=200匝、總電阻線圈繞垂直于磁場的水平軸勻速轉動，其輸出端通過電刷與升壓變壓器的原線圈相連，輸出的電壓降壓變壓器原、副線圈的匝數比為5：1，降壓變壓器的副線圈連接用電戶，兩變壓器間的輸電線損耗的功率占發(fā)電機輸出功率的兩變壓器均為理想變壓器。若用這個供電設備給某學校供電，該校獲得的工作電壓220V、電功率5.5kW。求（1）輸電線的總電阻R；（2）升壓變壓器原、副線圈匝數比∶；（3）發(fā)電機線圈繞軸的轉速n?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）27r/s【解析】（1）降壓變壓器兩端的電功率相等，即W用電戶的電流為根據電流之比與線圈匝數之比的關系有輸電線損耗的功率占發(fā)電機輸出功率的則解得（2）根據電壓之比與線圈匝數之比的關系有，其中解得（3）升壓變壓器原、副線圈的電流滿足發(fā)電機的總電壓為V根據最大值的計算公式有其中解得r/s19.如圖所示，U形玻璃細管豎直放置，水平細管與U形細管底部相連通，各部分細管內徑相同。初始時U形管左管上端封有氣柱長度為的氣體B，右管上端開口與大氣相通，左、右兩側水銀面高度差為Δh=6cm，C管水銀面距U形玻璃管底部距離為水平細管內用小活塞封有長度為的氣體A。已知外界大氣壓強為溫度為27℃。水平細管中的水銀柱足夠長，水平細管內徑對壓強的影響忽略不計，被封氣體均可看作理想氣體?，F(xiàn)采用如下兩種方法，使U形玻璃管左、右兩側水銀面恰好相平。（1）將活塞緩慢向右壓，該過程A、B氣柱的溫度均與外界相同且保持不變，求活塞移動的距離d；（2）固定活塞，加熱A部分氣體，B部分氣體溫度保持不變，已知熱力學溫標與攝氏溫標換算關系求A部分氣體溫度升高為多少攝氏度（結果保留1位小數）?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設玻璃管橫截面積為S，活塞緩慢向右壓的過程中，氣體B做等溫變化，根據玻意爾定律有其中解得氣體B的長度活塞緩慢向右壓的過程中，各部分液柱移動情況示意如圖U形管左管中水銀柱長度變化等于氣柱B長度的變化U形管右管中水銀柱長度變化氣體A做等溫變化根據玻意爾定律有解得氣體A的長度活塞移動的距離等于A部分氣體長度的變化加上U形管左右兩側水銀柱長度的變化，所以（2）根據理想氣體狀態(tài)方程其中代入數據得即A部分氣體的溫度升高為20.駕駛汽車變線超車需要良好的車技和判斷力。下圖演示了甲車變線超車的過程，乙車與丙車正常勻速行駛，速度均為甲車速度甲車車身長度從超出乙車2個車位后（沿行進方向，甲車頭到乙車頭距離為2d）開始并線，到完成并線，恰好需要時間。甲車在變線并道過程中，沿前進方向的速度不變，橫向移動的速度可忽略，且其并道后立刻以大小為（的加速度減速剎車，保證車頭與前面丙車車尾的距離不小于=5m。求（1）甲車剛剛并線結束時，甲車車尾與乙車車頭之間的距離；（2）乙車車頭到丙車車尾之間距離L至少有多大，甲車才能安全并道成功；（3）若因前面出現(xiàn)事故，甲車并線后立即以大小。的加速度剎車，而此時乙車來不及反應，繼續(xù)勻速運動。則從甲剎車開始i.甲車車尾與乙車車頭的最大距離為多少；ii.經多長時間甲乙兩車相撞?！敬鸢浮浚?）10m；（2）26.2m；（3）i．12.25m；ii．2.6s【解析】（1）由題可知甲車剛剛并線結束時，甲車比乙車多行駛的距離為m則甲車車尾與乙車車頭之間的距離為m（2）并線完成后，甲車立刻以大小為的加速度勻減速剎車，設經過時間，丙車和甲車共速，則有s則甲車的位移為m乙車的位移為m此時甲車前端與乙車前端相距m此時甲車車頭與前面丙車車尾的距離最小為=5m，乙車車頭到丙車車尾之間距離至少為m（3）i．設甲車與乙車共速的時間為，則有s甲車車尾與乙車車頭的最大距離為mii．設甲車剎車的時間為，則有s甲車的位移為m乙車的位移為m此時由于m<10m則甲車停止后，乙繼續(xù)向前行駛，有s甲乙兩車相撞用時s高二年級考試物理試題一、選擇題：本題共50分。在每小題給出的四個選項中，第1~10題只有一項符合題目要求，每題3分。1.關于固體、液體的性質，下列說法正確的是（）A.雖然金屬具有確定的熔點，但金屬沒有規(guī)則的形狀，因此金屬不屬于晶體B.可根據各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體C.玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端變鈍，是液體表面張力作用的結果D.唐詩《觀荷葉露珠》中有“霏微曉露成珠顆”的詩句，詩中荷葉和露水表現(xiàn)為浸潤【答案】C【解析】A．區(qū)分晶體與非晶體是看其有沒有固定的熔點，金屬具有固定的熔點，為晶體，故A錯誤；B．不可根據各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體，多晶體與非晶體的物理性質均為各向同性，故B錯誤；C．玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端變鈍，這是由于液體表面張力的作用，故C正確；D．唐詩《觀荷葉露珠》中有“霏微曉露成珠顆”的詩句，詩中荷葉和露水表現(xiàn)為不浸潤，故D錯誤。故選C。2.膠片電影利用光電管把“聲音的照片”還原成聲音，原理如圖所示，在電影放映機中用頻率為的一極窄光束照射聲音軌道，由于膠片上各處的聲音軌道寬窄不同，在膠片移動的過程中，通過聲音軌道后的光強隨之變化，射向光電管后，在電路中產生變化的電流，b為電源負極，經放大電路放大后，通過喇叭就可以把聲音放出來。則（）A.保持光的頻率不變，把滑動變阻器的滑動觸頭向左滑，電路中的電流一定增大B.減小光的頻率，增加光照強度，一定可以還原出聲音C.只增大光的頻率，一定可以還原出聲音D.逸出光電子的最大初動能與照射光頻率成正比【答案】C【解析】A．b為電源負極，光電管兩端加正向電壓，把滑動變阻器的滑動觸頭向左滑，光電管兩端電壓增大，若還沒有達到飽和電流，則電路中的電流增大；若滑動變阻器的滑動觸頭滑動之前已經達到了飽和電流，則電路中的電流不變，故A錯誤；BC．只增大光的頻率，肯定有光電子從光電管的陰極到達陽極，從而使電路導通，一定可以還原出聲音；若減小光的頻率，增加光照強度，當光的頻率減小到小于金屬的截止頻率，則沒有光電子逸出，不可以還原出聲音，故B錯誤，C正確；D．根據愛因斯坦光電效應方程所以，逸出光電子的最大初動能與照射光頻率成線性關系，但不成正比，故D錯誤。故選C。3.如圖所示為鉗形電流表的結構圖和外形圖，據圖判斷下列說法正確的是（）A.鉗型電流表的變壓器是一個降壓變壓器B.通過鉗型表的導線增加為兩圈，所測得的電流將會加倍C.讀數時要使鐵芯保持張開D.載流導線中的電流在鐵芯中產生了穩(wěn)定的磁場【答案】B【解析】A．鉗形電流測量儀實質上是“降流”，則n2>n1,屬于升壓變壓器，故A錯誤；B．根據通過鉗型表的導線增加為兩圈，即n1加倍，因I1和n2不變，則所測得的電流I2將會加倍，故B正確；C．若鉗形部分鐵芯沒有完全閉合，載流導線中電流產生的磁場減弱，磁通量變化率減小，在內置線圈產生的感應電動勢減小，感應電流減小，則測量出的電流將小于實際電流，故C錯誤；D．載流導線中的電流為周期性變化的電流，在鐵芯中產生了周期性變化的磁場，故D錯誤。故選B。4.一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如V-T圖中的實線ab所示，線ab與過原點的虛線斜率相同。在該過程中（）A.氣體壓強不變B.氣體壓強減小C.氣體從外界吸熱D.外界對氣體做正功【答案】C【解析】AB．根據理想氣體狀態(tài)方程有則圖像各點與原點連線的斜率代表，由于連線的斜率在減小，可知氣體壓強變大，故AB錯誤；CD．由圖可知氣體體積增大，則氣體對外做功，氣體溫度升高，則內能增大，根據熱力學第一定律可知氣體一定從外界吸熱，故C正確，D錯誤；故選C。5.某時刻LC振蕩電路的自感線圈L中的電流產生的磁場的磁感應強度方向如圖所示。下列說法正確的是（）A.若電容器上極板帶正電，則電容器正在充電B.若電容器上極板帶負電，則線圈中電流正在減小C.若磁場正在增強，則線圈中的電流正在減小D.若磁場正在減弱，則線圈的自感電動勢正在減小【答案】B【解析】A．根據磁感應強度的方向可知，回路中的電流為逆時針方向，則若電容器上極板帶正電，則電容器正在放電，故A錯誤；B．若電容器上極板帶負電，則電容器正在充電，則線圈中的電流正在減小，故B正確；C．若磁場正在增強，則回路中電流正在變大，故C錯誤；D．若磁場正在減弱，則回路中電流正在變小，電容器在充電，電流減小的越來越快，則線圈的自感電動勢正在增加，故D錯誤。6.甲、乙、丙、丁四幅圖涉及不同的原子物理知識，下列說法正確的是（）A.圖甲說明少量電子的運動表現(xiàn)為粒子性，大量電子的運動表現(xiàn)為波動性B.圖乙的粒子散射實驗中，當顯微鏡放在D位置時，熒光屏上觀察到大量閃光C.圖丙中14C的半衰期是5730年，則20個14C經過11460年還剩5個D.圖丁中軋制鋼板時需要動態(tài)監(jiān)測鋼板的厚度，探測器接收到的可能是射線【答案】A【解析】A．圖甲說明少量電子的運動表現(xiàn)為粒子性，大量電子的運動表現(xiàn)為波動性，故A正確。B．題圖乙的α粒子散射實驗中，因為很少有α粒子發(fā)生大角散射，則當顯微鏡放在D位置時，熒光屏上能觀察到閃光，只是概率很低，故B錯誤；C．半衰期是針對大量樣本才成立的統(tǒng)計學規(guī)律，對少數個體不成立，故C錯誤；D．α射線的穿透能力很弱，不能透過鋼板，故D錯誤。故選A。7.鈉的放射性同位素經過一次衰變后產生穩(wěn)定的鎂（）。已知的半衰期為15h，將一個放射強度為每秒次的溶液樣本注射到某病人血液中，45h后從該病人體內抽取6mL的血液，測得其放射強度為每秒5次。下列說法正確的是（）A.該衰變過程為衰變B.進入到血液后半衰期變長C.45h后樣本放射強度變?yōu)樵瓉淼腄.該病人體內血液的總體積約為4.8L【答案】D【解析】A．衰變方程為故該衰變過程為衰變，A錯誤；B．半衰期不會因為物理狀態(tài)、化學狀態(tài)的改變而改變，B錯誤；C．45h為三個半衰期，故45h后樣本放射強度變?yōu)樵瓉淼?，C錯誤；D．45h后樣本放射強度變?yōu)樵O該病人體內血液的總體積約為V，則有解得D正確。故選D。8.如圖所示，某同學用x-t圖像研究無人機從地面啟動在豎直方向上的運動情況，圖像中Oa段為拋物線，其方程為ab段和cd段為直線，其直線方程分別是：則無人機（）A.在a點對應位移為8mB.在bc段速度變化量為6m/sC.在bc段的加速度方向先向上后向下D.在cd段減速上升【答案】A【解析】A．a點為Oa段和ab段的交點，將兩段的方程代入解得a點對應的時刻為代入到Oa段方程中，解得a點對應的位置為所以，在a點對應的位移為故A正確；B．圖線的斜率表示無人機運動的速度，ab段為直線說明此過程無人機為勻速直線運動，由方程可知，此過程的速度為，cd段直線說明此過程無人機為勻速直線運動，由方程可知，此過程的速度為，所以，在bc段的速度變化量為故B錯誤；C．圖線的斜率表示無人機運動的速度，由圖可知，在bc段圖線的斜率先為正值變小后為負值變大，則無人機先向上減速，后向下加速。所以加速度始終向下，故C錯誤；D．cd段直線且斜率為負值，說明此過程無人機勻速下降，故D錯誤。故選A。9.下列有關熱學問題說法正確的是（）A.圖甲為中間有隔板的絕熱容器，隔板左側裝有理想氣體，右側為真空?，F(xiàn)抽掉隔板，穩(wěn)定后氣體內能減小B.圖乙是理想氣體分子速率的分布規(guī)律，氣體在①狀態(tài)下的分子平均動能小于②狀態(tài)下的分子平均動能C.圖丙為布朗運動示意圖，懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞的液體分子越多，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯D.圖丁是分子勢能Ep與分子間距r的關系示意圖，r>r?時分子力表現(xiàn)為引力【答案】C【解析】A．圖甲為中間有隔板的絕熱容器，隔板左側裝有理想氣體，右側為真空。現(xiàn)抽掉隔板，理想氣體自由膨脹，沒有對外界做功，與外界也沒有熱量交換。由熱力學第一定律可知，穩(wěn)定后氣體內能不變。故A錯誤；B．圖乙是理想氣體分子速率的分布規(guī)律，氣體在①狀態(tài)下的溫度較高，所以分子平均動能大于②狀態(tài)下的分子平均動能。故B錯誤；C．圖丙為布朗運動示意圖，懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞的液體分子越多，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯。故C正確；D．由圖丁可知，r2是平衡位置，r>r2時分子力表現(xiàn)為引力。故D錯誤。10.如圖，理想變壓器原、副線圈匝數比是兩個完全相同的燈泡。當開關S1閉合、S2斷開時，輸入端電壓有效值為U1、功率為P1，R1的功率為PR1，兩燈泡均正常發(fā)光；當開關S2閉合、S1斷開時，輸入端電壓有效值為U2、功率為P2，R2的功率為PR2，兩燈泡均正常發(fā)光。下列關系式正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】A．當開關S1閉合、S2斷開時，變壓器原副線圈電壓比為燈泡L2正常發(fā)光有當開關S2閉合、S1斷開時，變壓器原副線圈電壓比為燈泡L2正常發(fā)光有可得即故A錯誤；B．兩種情況下流過燈泡的電流為額定電流，根據可得故B錯誤；C．根據可得故C錯誤；D．當開關S1閉合、S2斷開時，變壓器原副線圈電流比為燈泡L2正常發(fā)光有可得當開關S2閉合、S1斷開時，變壓器原副線圈電流比為燈泡L2正常發(fā)光有可得可得根據，可得故D正確。故選D。二、多選題：11~15共5道題，每題4分，共20分。全部選對得4分，對而不全得2分，錯選0分。11.1995年科學家“制成”了反氫原子，它是由一個反質子和一個圍繞反質子運動的正電子組成的，反質子和質子有相同的質量，帶有等量異號電荷。反氫原子和氫原子有相同的能級分布，氫原子能級如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.反氫原子光譜與氫原子光譜不相同B.大量處于n=4能級的反氫原子向低能級躍遷時，有4種頻率的輻射光子能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應C.基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子而發(fā)生躍遷D.一個處于n=4能級的反氫原子向低能級躍遷時，最多可以輻射出3種不同頻率的光子【答案】BD【解析】A．因為反氫原子和氫原子具有相同的能級分布，因此二者具有相同的光譜，故A錯誤；B．大量處于n=4能級的反氫原子向低能級躍遷時，最多可以輻射出種不同頻率的光子。根據輻射出的光子的能量可判斷知其中從m=4、3、2能級躍遷到n=1能級時，以及從m=4能級躍遷到n=2能級時，相應能級能量的差值，均大于2.25eV，故有4種頻率的輻射光子能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應，故B正確；C．由低能級躍遷到高能級，吸收光子的能量必須恰好等于能級差。若基態(tài)的氫原子吸收11eV的光子，其能量值變?yōu)轱@然不能發(fā)生躍遷，所以該光子不能被吸收，故C錯誤。D．一個處于n=4能級的反氫原子向低能級躍遷時，最多可以輻射出4→3，3→2，2→1，共計3種不同頻率的光子，故D正確。故選BD。12.如圖所示，細線一端固定在O點，另一端系一質量為m小球，當小球受到豎直平面內與水平方向夾角為60°的拉力F作用時，小球恰好靜止于A點且OA水平拉直。現(xiàn)讓小球繞O點順時針緩慢向下運動，保持拉力F與OA的夾角不變，小球可視為質點，重力加速度為g，則OA由水平變到豎直過程中繩子OA中的拉力（）A.最小值為 B.最小值為C.最大值為 D.最大值為【答案】AD【解析】CD．令繩子與豎直方向的夾角為，對小球進行分析，根據正弦定理有其中當時，解得故C錯誤，D正確；AB．結合上述，當時，解得故A正確，B錯誤。故選AD。13.隨著自動駕駛技術不斷成熟，北京、上海等城市某些特定地區(qū)相繼出現(xiàn)無人駕駛網約車，給市民出行帶來方便。如圖所示是兩輛無人駕駛汽車在某一水平直線道路上同時同地出發(fā)運動的v—t圖像，其中乙車為勻加速直線運動，甲車經勻加、勻速、勻減、靜止、勻加等運動過程，兩車能安全錯車，均可看做質點，對兩車在0~16s的運動過程，下列說法正確的是（）A.乙車經8s追上甲車B.乙車經追上甲車C.乙車追上甲車前兩車最遠相距20mD.乙車追上甲車后兩車最遠相距50m【答案】BCD【解析】A．v—t圖像中，圖像與時間軸所圍幾何圖形的面積表示位移，根據圖像可知，8s內甲車的位移大于乙車的位移，即乙車經8s沒有追上甲車，故A錯誤；B．乙車的加速度乙12s時的速度12s內乙的位移乙10s時的速度10s內乙的位移12s內甲的位移與10s內的位移相等，大小均為由于表明兩車相遇時刻在10s與12s之間的某時刻，令為，則有結合上述解得即乙車經追上甲車，故B正確；C.乙車追上甲車前，當兩者速度相等，即8s時刻的10m/s時，兩車相距最遠，由于v—t圖像中，圖像與時間軸所圍幾何圖形的面積表示位移，根據圖像可知，最遠距離為則乙車追上甲車前兩車最遠相距20m，故C正確；D.由圖可知，時，甲，乙兩車第二次速度最大，乙車在甲車前方，此時乙車追上甲車后兩車有最遠距離，最遠距離為則乙車追上甲車后兩車最遠相距50m，故D正確。故選BCD。14.我國自主研發(fā)的聚變-裂變混合反應堆的主體部分由“聚變堆芯”和“裂變包層”組成，“聚變堆芯”中氘、氚燃料發(fā)生可控熱核聚變反應，輸出大量高能中子，“裂變包層”中的在高能中子的作用下可轉變?yōu)?，經過兩次衰變后可變成，發(fā)生裂變反應能夠穩(wěn)定、可控地輸出巨大的能量。1個核“捕捉”一個中子發(fā)生裂變反應，可產生兩個新核X1、X2，同時產生x個中子。已知核、X1核、X2核和中子的質量分別為m、m1、m2和mn，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（）A.“聚變堆芯”中發(fā)生的核反應方程為B.衰變?yōu)榘l(fā)生了2次β衰變C.新核X1的比結合能小于核的比結合能D.1個核發(fā)生裂變反應釋放的能量【答案】BD【解析】A．核反應方程兩邊質量數不相等，故A錯誤；B．衰變?yōu)椋プ兦昂筚|量數沒有變化，質子數增加了2，所以是發(fā)生了2次β衰變，故B正確；C．1個核“捕捉”一個中子發(fā)生裂變反應，可產生兩個中等質量的原子核，反應后新核的比結合能都比大，故C錯誤；D．根據愛因斯坦質能方程可知故D正確。故選BD。15.如圖所示，將一個半球體置于水平地面上，經過球心有一內徑很小的光滑豎井，柔軟光滑的輕繩繞過井口，一端連著豎直懸于豎井中，另一端沿著球面與相連，兩物體均可看成質點，整個裝置處于靜止狀態(tài)。已知此時與半球體的球心O的連線與水平方向成θ=37°角與半球面的動摩擦因數為0.5，并假設所受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則下列說法正確的是（）A.的最小值為B.的最小值為C.的最大值為2D.的最大值為【答案】AC【解析】對兩物體受力分析，考慮的摩擦向上和向下的兩個臨界，根據公式有解得，故選AC。三、實驗題（本題共14分，16題6分，17題8分）16.實驗小組利用圖甲所示裝置探究彈力與彈簧形變量的關系。重物放在水平放置的力傳感器上面，輕質彈簧一端與重物相連，另一端與跨過處于同一水平高度的兩個光滑定滑輪的細線的M端相連，調整滑輪1的位置，使其下方的細線處于豎直狀態(tài)。初始時，細線各部分均伸直但無張力，滑輪2的右側豎直固定一刻度尺，調整刻度尺的高度，使其零刻度線恰與細線的N端點對齊?，F(xiàn)緩慢豎直向下拉端點N，分別記錄端點N移動的距離x及對應的力傳感器的示數。F-x關系如圖乙所示，圖中、均為已知量，當地的重力加速度為g。（1）由圖乙可得彈簧的勁度系數k=_____，重物的質量m=_____。（2）若拉動端點N時偏離了豎直方向，則彈簧勁度系數的測量值與其真實值相比將_____（填“偏大”“偏小”或“相等”）?！敬鸢浮浚?）（2）偏大【解析】（1）[1]對重物受力分析可知則對彈簧由胡克定律得所以彈簧的勁度系數為[2]時，彈簧拉力為零，力傳感器的示數等于重物的重力，則解得重物的質量（2）若拉動端點N時偏離了豎直方向，則測量的彈簧的伸長量偏小，則彈簧勁度系數的測量值與其真實值相比將偏大。17.用如圖所示的裝置“驗證玻意耳定律”。注射器針筒上所標刻度是注射器的容積，最大刻度為Vm，注射器活塞已裝上鉤碼框架，如圖所示。此外，還有一架托盤天平、若干鉤碼、一把刻度尺、一個針孔橡皮帽和少許潤滑油，重力加速度為g。（1）下面是實驗步驟，試將空格內容補充完整。①記下氣壓計所示的大氣壓強。用刻度尺測出注射器針筒上全部刻度的長度L，算出針筒的橫截面積為_______。②稱出注射器的活塞和鉤碼框架的總質量M。③把適量的潤滑油抹在注射器的活塞上，將活塞插入外筒中，上下拉動活塞，使活塞與針筒的間隙內均勻地涂上潤滑油。④把活塞插到適當的位置，將注射器針筒上的小孔用橡皮帽堵住。⑤在鉤碼框架兩側掛上鉤碼，記下掛上的鉤碼的質量。在達到平衡后，記下注射器中空氣柱的體積，算出此時空氣柱的壓強________（用題目給出的已知量的符號表示）。⑥增加鉤碼的個數，使鉤碼的質量增大為，達到平衡后，記下空氣柱的體積。算出此時空氣柱的壓強。⑦如果在誤差允許范圍內等式成立，即可驗證玻意耳定律。（2）對本實驗下列說法正確的是。A.固定注射器針筒時必須保持針筒豎直B.在實驗過程中要用手抓牢注射器以保證其不晃動，以便眼睛平視，讀數準確C.在活塞與針筒的間隙內均勻地涂上潤滑油的目的是為了減小摩擦，沒有其它作用D.改變鉤碼質量后不要立即讀數，待穩(wěn)定后再讀數（3）實驗中測出了注射器內封閉氣體的幾組壓強p和體積V的值后，用p作縱軸，作橫軸，畫出圖像如圖實線所示，圖像出現(xiàn)彎曲的可能原因是A.實驗過程中氣體溫度升高B.實驗過程中氣體溫度降低C.實驗過程中堵住針孔的橡皮帽漏氣D.在計算壓強時，沒有計入由于活塞和框架的重力引起的壓強【答案】（1）（2）AD（3）C【解析】（1）[1]針筒的橫截面積為[2]根據受力平衡可得可得空氣柱的壓強為（2）A．為了減小誤差，固定注射器針筒時必須保持針筒豎直，故A正確；B．在實驗過程中，為了使氣體溫度不變，不能用手抓牢注射