重庆西南大学附属中学2022-2023学年高二下学期期末考试高二物理（终稿）

西南大学附中2022—2023学年度下期期末考试高二物理试题（满分：100分；考试时间：75分钟）注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲)。一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1．大熊猫擅长爬树，一大熊猫（视为质点）沿一笔直树干爬行，其v–t图像如图所示，以沿树干向上为正方向，下列说法正确的是（）A．大熊猫先向上爬，然后保持静止，最后再向下爬B．大熊猫先加速向上爬，然后匀速向上爬，最后再减速向上爬C．0～20s，大熊猫的平均速度大小为0.25m/sD．0～40s，大熊猫的平均速度大小为02．关于下列四幅图的说法正确的是（）AF115cmDBCF3F2甲乙丙丁A．如图甲，重物P在垂直于竖直墙面的F作用下静止，如果增大F，那么P受到的摩擦力也增大B．如图乙，A、B、C、D将圆形轨道四等分，则质点沿圆轨道从A到B的位移与从C到D的位移相同C．如图丙，质点受三个共点力，只改变各力的大小，方向保持不变，它们的合力不可能为零D．如图丁，劲度系数为100N/m的轻弹簧悬挂一个物体，静止时弹簧长度为15cm，弹簧弹力为15N高二物理第1页（共8页）{#{QQABSYCQgggAABIAAQBCQwFACECQkhECCAgOwFAcMEABCRFABAA=}#}3．如图所示，轻绳a的一端固定于竖直墙壁，另一端拴连一个光滑圆环。轻绳b穿过圆环，一端拴连一个物体，用力拉住另一端C将物体吊起，使其处于静止状态。不计圆环受到的重力，现将C端沿竖直方向上移一小段距离，待系统重新静止时（）A．绳a与竖直方向的夹角不变aB．绳b的倾斜段与绳a的夹角变小C．绳a中的张力变大bD．绳b中的张力变小C4．2023年4月12日21时，我国全超导托卡马克核聚变装置（EAST）成功实现稳态高约束2342模式等离子体运行403秒。在该装置内发生的核反应方程是112HHXY++→。若1H的3质量是m1，1H的质量是m2，X的质量是m3，Y的质量是m4，光速是c，下列说法正确的是（）A．粒子Y是电子B．可以用镉棒来控制该反应的速度2C．一次上述聚变反应所释放的能量为()mmmmc4321+−−D．产物的结合能大于反应物的结合能5．某同学回看神舟十六号发射升空的视频时，想利用自己所学的物理知识测量火箭升空初期的加速度大小。如图，他利用秒表和刻度尺测量出了不同时刻11.00cm火箭尾端对应的位置，数据如下表所示。已知真实火箭全长约58m，测得视频中火箭全长为6.00cm，根据数据可求得火箭的加速度大小约为（）5.00cm时刻t0s2.5s3.7s时刻t0s2.5s3.7s火箭尾端位置x0cm5.00cm11.00cm0cm火箭尾端位置x4.50cm9.50cm15.50cmA．16m/s2B．14m/s2C．12m/s2D．10m/s2时刻t0s2.5s3.7s6．如图所示，水平面上固定一个斜面体，斜面体的上表面ABCD是一个正方形，面ABCD与火箭尾端位置x4.50cm9.50cm15.50cm水平面间的夹角为θ=30°。某物体放置在斜面上，现对该物体施加一个平行于斜面的恒力F，使它在斜面上从A到C做匀速直线运动。已知物体的质量为m=1kg，力F=5N，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则该物体与斜面间的动摩擦因数μ等于（）2223AA．B．B5536DC．D．θ23C高二物理第2页（共8页）{#{QQABSYCQgggAABIAAQBCQwFACECQkhECCAgOwFAcMEABCRFABAA=}#}7．两种放射性元素的半衰期分别为t0和2t0，在t=0时刻这两种元素的原子核总数为N（（N5N很大），在tt=2时刻，尚未衰变的原子核总数为，则在tt=6时刻，尚未衰变的原0120子核总数为（）7N17N9N19NA．B．C．D．9619296192二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。8．利用光电管可以研究光电效应（如图a），小明用三种不同的光分别照射同一光电管的阴极K，测定光电流I与光电管两端电压U的关系，得到了三条不同的曲线甲、乙、丙（如图b），下面分析正确的是（）图a图bA．甲光比丙光的光照强度更大B．甲光比丙光的波长短C．甲光比乙光的频率低D．甲光产生的光电子的最大初动能比乙光的小9．如图甲所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸里。设法让气缸中的气体经历A→B→C→D的变化，气体的压强与摄氏温度的关系如图乙中实线所示。图中O为坐标原点，A在p轴上，AB∥DC，BC∥AO，AD∥t轴，BA的延长线经过（–273.15℃，0），CD的延长线经过O。关于气体各个阶段的情况，下列说法正确的是（）p/PaBACDt/℃－273.15O甲乙A．A→B和C→D气体都做等容变化B.从C到D，气体的分子数密度逐渐减小C.从B到C，气体从外界吸收热量D.从A到D全过程，外界对气体做正功高二物理第3页（共8页）{#{QQABSYCQgggAABIAAQBCQwFACECQkhECCAgOwFAcMEABCRFABAA=}#}10．如图甲所示，一艘帆船正在沿着“之”字路线从A到B做无动力逆风行驶，这是帆船比赛中常见的场景。帆船“顶风逆行”的表现看似匪夷所思，其中的物理原理并不复杂。图乙为某帆船在静水中沿直线逆风行驶的示意图，MN为帆面（视为平面），风以一定角度吹向帆面时，会对帆面造成一个垂直于帆面的作用力F。F可以分解为两个力，其中沿着船体的分力F1使船前进，垂直于船体的分力F2与水施于龙骨（（图丙）的横向阻力F阻相平衡。已知风速一定时，风向与MN的夹角α（α为锐角）越大，风对帆的作用力越大。若帆船行驶过程中风速大小不变，下列说法正确的是（）BMα风向FF1βF2AN龙骨甲乙丙A．保持MN与船体的夹角β不变，当风向与MN的夹角α变大（未超过90°）时，龙骨受到的横向阻力变大B．若船头朝向和风向均不变，调整帆面使MN与船体的夹角β略变小时，船一定会行驶得更快C．若其他条件不变，风向突然变为图乙所示风向的反方向，船一定会行驶得更快D．在风向不变的情况下，要使船沿“之”字路线行驶，需要每隔一段时间就调整船体以及帆面的方向高二物理第4页（共8页）{#{QQABSYCQgggAABIAAQBCQwFACECQkhECCAgOwFAcMEABCRFABAA=}#}二、实验题：本大题共2小题，共17分。11．(7分)某同学用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。图中A、B是两个力学传感器，它们可以在竖直平面内的圆弧上自由移动。AO、BO是两段不可伸长的轻质细绳，O点为“死结”。在结点O的下方悬挂一质量为m的重物时，结点O恰好位于圆弧的圆心上。(1)若增加重物质量，则结点O的位置__________（填“上升”“下降”或“不变”）。(2)在某次实验中，A、B传感器的读数分别是F1、F2，然后用其中一支力学传感器再去测量物体受到的重力，其读数为F，最后根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F'。若操作正确，则作出的图可能是图中的__________（填“乙”或“丙”）；FFF′F′ABF2F2F1F1θOOO甲乙丙(3)若保证AO、BO夹角（）不变，从图甲所示位置将AO、BO沿顺时针方向旋2转至AO刚好竖直的过程中，AO、BO上的力F1、F2大小变化情况是_________。A．F1变大，F2变小B．F1先变大后变小，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变大12．(10分)某学习小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度。钢球一开始被通电的电磁铁衔住，电磁铁断电即释放钢球。小球下落途中会经过一光电门，光电门发射端与接收端在同一高度，且钢球经过光电门时，发射端发出的光能对准钢球的球心（如图乙）。钢球从光电门中经过时，光电门可以记录它的遮光时间t，光电门的安装位置可以上下调整，从而改变释放时钢球球心到光电门发射端的竖直高度差h，测得实验时所用钢球的直径为d（d很小）。完成下面的问题：h甲乙丙高二物理第5页（共8页）{#{QQABSYCQgggAABIAAQBCQwFACECQkhECCAgOwFAcMEABCRFABAA=}#}(1)要完成本实验，除了图甲中已经画出的器材外，还需要_________。A．秒表B．刻度尺C．游标卡尺D．天平(2)钢球球心经过光电门时的速度大小为v=_________（用所测物理量的符号表示）。1(3)多次改变h，该学习小组得到了多组h和t的实验数据，并画出了h−图像，如图丙，t2算得图像的斜率为k。利用图像的斜率k和小球的直径d可算得重力加速度g=_________（用字母k和d表示）。(4)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能遮光，但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题，用这样的装置完成了实验，这会导致重力加速度的测量值_________（填“偏小”“偏大”或“不变”）。三、计算题：本大题共3小题，共40分。13．(10分)某可显示温度的水杯容积为500mL，倒入200mL热水后，拧紧杯盖，此时显示5温度为87C，压强与外界相同。已知，外界大气压强p0为1.010Pa，温度为27C。杯内气体可视为理想气体，并假定拧紧杯盖后杯内气体的物质的量保持不变，取0K273C=−。(1)求杯内温度降到27℃时，杯内气体的压强；(2)杯内温度降到27℃时稍拧松杯盖，外界空气进入杯中，直至稳定。求此过程中有多少体积的外界空气会进入到水杯中。高二物理第6页（共8页）{#{QQABSYCQgggAABIAAQBCQwFACECQkhECCAgOwFAcMEABCRFABAA=}#}14．(12分)重庆的夏日十分炎热，为了提高空调的制冷效果，门窗都需紧闭。教学楼有些门因为老化故障无法紧闭，细心的小明给门下缝隙处塞紧了一个小木楔，侧面如图所示。已知木楔质量为m，其上表面可视作光滑，下表面与水平地面间的动摩擦因数为，木楔上表面与水平地面间夹角为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计木楔的形变。(1)若有人轻推门时，门推动木楔在地板上缓慢匀速移动，求门下端对木楔上表面的压力大小；(2)小明研究发现，存在临界角0，若木楔倾角0，不管用多大力推门，木楔都能将门卡住而不再运动，求这一临界角的正切值tan0。高二物理第7页（共8页）{#{QQABSYCQgggAABIAAQBCQwFACECQkhECCAgOwFAcMEABCRFABAA=}#}15．(18分)如图甲所示，面积很大的两块平行金属板A、B竖直放置。虚线MN表示与金属板A、B平行且等距的一个平面，此面到A、B的距离都是L，此面上会源源不断地产生某种微粒。这些微粒产生后，从静止开始运动，若微粒一旦碰到金属板A、B，就会被吸附在板上不再运动。以第一个微粒释放时为计时零点，由于控制装置的存在，微粒在不同时刻的加速度变化规律如图乙所示，变化周期为T，以垂直于板向右为正方向，且L、T和a3之间满足La=T2。已知在0～T时间内平面MN上随时间均匀产生了共3200个微粒，64且每个微粒从平面MN上不同的地方产生，轨迹不会相互干扰，微粒产生后，平面MN不会再对微粒的运动产生任何影响。求：(1)第一个微粒到达A板所用的时间（结果用T表示）；T(2)t=时产生的微粒到达A板时的速度大小；41(3)T～T产生的微粒，有多少个能到达A板。2（命题、审题：校命题小组）高二物理第8页（共8页）{#{QQABSYCQgggAABIAAQBCQwFACECQkhECCAgOwFAcMEABCRFABAA=}#