山东省泰安市2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版）

高二年级考试物理试题一.单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.中国海军服役的歼﹣15舰载机在航母甲板上加速起飞过程中，某段时间内战斗机的位移时间（x﹣t）图像如图所示，则（ ）A.由图可知，舰载机起飞的运动轨迹是曲线B.在0～3s内，舰载机的平均速度大于12m/sC.在M点对应的位置，舰载机的速度大于20m/sD.在N点对应的时刻，舰载机的速度为7.5m/s【答案】C【解析】【详解】A．根据x﹣t图像的斜率表示速度，可知x﹣t图像只能表示物体两个运动方向，所以x﹣t图像只能表示直线运动的规律，即知舰载机起飞的运动轨迹是直线，A错误；B．在0～3s内，舰载机通过的位移为平均速度为B错误；C．2﹣2.55s内的平均速度为根据2﹣2.55s内的平均速度等于MN连线的斜率大小，在M点对应的位置舰载机的速度等于过M点的切线斜率大小，可知在M点对应的位置，舰载机的速度大于MN段平均速度20m/s，C正确；D．在0﹣2s内的平均速度为0﹣2s内的平均速度等于ON连线的斜率大小，在N点对应的时刻舰载机的速度等于过N点的切线斜率大小，可知在N点对应的时刻，舰载机的速度大于ON段平均速度7.5m/s，D错误；故选C。2.如图所示为电饼铛自动控温电路。电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是温度传感器(可等效为可变电阻)。温度越高，温度传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动闭合开始加热；当a、b两端的电压小于(、为定值)时，控制开关断开停止加热。下列说法正确的是（ ）A.为温度传感器B.定值电阻的阻值越小，电饼铛停止加热时的温度越低C.定值电阻的阻值越小，电饼铛停止加热时的温度越高D.<【答案】C【解析】【详解】A．若为温度传感器，则当温度升高时，其电阻值减小，回路电流变大，则R1两端的电压变大，当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动闭合开始加热，则与装置功能不相符，则为温度传感器，选项A错误；BC．电阻R1的分压因当U=U2时电饼铛停止加热，则在U一定时，定值电阻阻值越小，则R1越小，温度越高，即电饼铛停止加热时的温度越高，选项B错误，C正确；D．当R1两端的电压大于U1时，控制开关自动闭合开始加热，此时R1的电阻比较大，则此时的电压更大，即U1＞U2，故D错误。故选C。3.有关下列四幅图涉及的物理知识，以下说法正确的是（ ）A.图甲：阴极射线管的K极发射的射线是电磁波B.图乙：研究黑体辐射发现随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动C.图丙：处于n=3能级1个氢原子自发跃迁，能辐射出3种频率的光D.图丁：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量【答案】D【解析】【详解】A．图甲：阴极射线管的K极发射的射线是阴极射线，阴极射线本质上是高速电子流，A错误；B．由图乙可知，研究黑体辐射发现随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，B错误；C．图丙：处于n=3能级的1个氢原子自发跃迁，能辐射出N=（n−1）=3−1=2即2种频率的光，C错误；D．图丁：光子与静止电子产生弹性斜碰撞，光子把部分能量转移给了电子，同时光子还使电子获得一定的动量，因此康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量，D正确。故选D。4.如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图Hα、Hβ、Hγ、Hδ，是其中的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为n=3、4、5，6的能级向量子数为n=2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是（ ）A.四条光谱线中，Hα谱线对应的光子动量最大B.Hβ谱线对应的光，照射逸出功为2.65eV的金属，可使该金属发生光电效应C.Hγ谱线对应的光，照射逸出功为2.75eV的金属，可使该金属发生光电效应D.Hδ谱线对应的光是可见光中的红光【答案】C【解析】【详解】A．由光子的动量，可知四条光谱线中，Hα谱线对应的波长最大，则Hα谱线对应的光子动量最小，A错误；B．Hβ谱线对应的光子的能量为Eβ=E4−E2=−0.85eV−（−3.40eV）=2.55eV<2.65eV因此该光照射逸出功为2.65eV的金属，不可使该金属发生光电效应，B错误；C．Hγ谱线对应的光子的能量为Eγ=E5−E2=−0.54eV−（−3.40eV）=2.86eV>2.75eV因此Hγ谱线对应的光，照射逸出功为2.75eV的金属，可使该金属发生光电效应，C正确；D．由题图可知，Hδ谱线对应光的波长最小，因此Hδ谱线对应的光不可能是可见光中的红光，D错误。故选C。5.如图，用M、N两个弹簧秤在О点作用两个力，此时=90°，<45°。现保持M的示数不变，而使α角连续减小，直到+<90°，为保持两力的合力大小不变且方向沿虚线方向，在此过程中对N弹簧秤的操作正确的是（ ）A.减小示数同时减小β角 B.减小示数同时使β角先增大后减小C.增大示数同时增大β角 D.增大示数同时减小β角【答案】B【解析】【详解】由图可知为保持两力的合力大小不变且方向沿虚线方向，对N弹簧秤的操作正确的是减小示数同时使β角先增大后减小。故选B。6.下列核反应方程及其类型的对应关系，正确的是（ ）A.属于β衰变B.属于核聚变C.铀核裂变的一种核反应方程D.属于原子核的人工转变，X表示质子【答案】D【解析】【详解】A．铀核238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2，产生新核钍（）这是α衰变，其核反应方程为故A错误；B．轻核聚变，其核反应方程为故B错误；C．铀核裂变属于重核裂变，不能自发进行，铀核需要俘获一个慢中子就能产生裂变，铀核裂变的核反应方程是C错误；D．核反应方程，遵循质量数守恒和电荷数守恒，因此原子核的人工转变方程为可知X表示质子，D正确。故选D。7.放射源钋()发生α衰变变成铅()，同时释放的核能为。已知钋()核的质量为m1，铅()核的质量为m2，真空中的光速为c。则下列说法正确的是（ ）A.释放的α粒子的质量为B.释放的α粒子的质量为C.通过增大压强，可以使的半衰期减小D.通过增大压强，可以使的半衰期增大【答案】B【解析】【详解】AB．由爱因斯坦的质能方程可得∆E=（m1−m2−mα）c2解得释放的α粒子的质量为mα=A错误，B正确；CD．放射性元素半衰期是由核内部的因素决定的，与原子所处的物理状态（温度、压强）或化学状态（如单质、化合物）无关，因此通过增大压强，的半衰期不变，CD错误。故选B。8.如图所示，将一轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部中心O'处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点，OP与竖直方向OO'间的夹角为θ。已知弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是（ ）A.弹簧的原长为 B.弹簧的原长为C.容器对小球的作用力大小为 D.弹簧对小球的作用力大小为【答案】A【解析】【详解】D．根据受力平衡有可得弹簧对小球的作用力大小为故D错误；AB．弹簧的压缩量弹簧压缩后的长度弹簧的原长为故A正确，B错误；C．容器对小球的作用力大小为根据二倍角公式可得故C错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源(内阻不计)上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内影响。闭合开关S后（ ）A.电压表V1的示数减小 B.电流表A1的示数增大C.电压表V2的示数减小 D.电流表A2的示数增大【答案】AB【解析】【详解】ACD．由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，开关S闭合时，副线圈电路的总的电阻减小，则电流增大，则电阻R两端的电压增大，所以电压表V2示数增大，而因此减小，即V1示数减小，而电流表A2的示数为故电流表A2的示数减小，故A正确，CD错误；B．根据可知电流增大，即电流表的示数变大，故B正确。故选AB。10.如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历AB、BC、CD、DA四个过程回到原状态A，其中AB、CD为等压过程，BC、DA为等温过程，状态C、D的压强和体积未知，下列说法正确的是（ ）A.气体在状态B内能大于状态D的内能 B.气体从状态B到状态C没有热量交换C.在过程AB中气体对外做功为300J D.在过程CD中外界对气体做的功为300J【答案】ACD【解析】【详解】A．DA为等温过程，温度不变，所以气体在状态A的内能等于在状态D的内能，而AB为等压膨胀过程，状态B的温度高于状态A，因此气体在状态B的内能大于状态A的内能，故大于状态D的内能，故A正确；B．在过程BC中，体积增大，气体对外做功，但由于温度不变，内能保持不变，所以气体从外界吸热，故B错误；C．体从状态A变化到状态B为等压过程，体积增大，气体对外做功，即故C正确；D．BC、DA为等温过程，则有，在过程CD中，气体体积减小，外界对气体做功为故D正确。故选ACD。11.某物体沿斜面上滑，做匀减速直线运动，依次经过A、B、C三点，到达D点时速度恰好为零，如图所示。已知AB=12m，BC=8m，从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度变化量都为-2m/s，则下列说法正确的是（ ）A.物体的加速大小为2m/s2 B.物体到达B点时速度大小为5m/sC.A、D两点间的距离为24.5m D.物体从A点运动到C点的时间为6s【答案】BC【解析】【详解】A．由题意，物体从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度变化量都为-2m/s，可知AB和BC所用时间相等，由和可得即物体的加速度大小为1m/s2，A错误；B．由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得物体到达B点时速度大小为B正确；C．物体由B到D，由速度位移关系公式，可得则有C正确；D．由以上计算可知，物体从A点运动到C点的时间为2T=4s，D错误。故选BC。12.如图所示，倾角为60°、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力F，系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g（ ）A.球B受到斜面体的弹力大小为2mgB.球B受到墙面的弹力大小2mgC.为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最大为D.为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最小一定为【答案】AC【解析】【详解】A．B球受力如图球B受到斜面体的弹力大小为故A正确；B．球B受到墙面的弹力大小故B错误；C．对AB整体分析，受力如图则有联立可得水平向右的外力F最大为故C正确；D．对AB整体分析，受力如图则有当则当则有故D错误。故选AC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，实验装置如图1所示。（1）下列说法中正确的是________(填字母)。A．连接重物和小车的细线应与长木板保持平行B．长木板的一端必须垫高，使小车在不挂重物时能在木板上做匀速运动C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始（2）已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，图2是实验中打下的一段纸带。算出计数点3的速度大小为________m/s，(保留两位有效数字)并在图3中标出，其余计数点1、2、4、5对应的小车瞬时速度大小在图3中已标出。（3）作图______并求得小车的加速度大小为_________m/s2(保留三位有效数字)。【答案】①.AC##CA②.0.74③.④.1.53【解析】【详解】（1）[1]A．为使小车受到的合力不变，连接重物和小车的细线应与长木板保持平行，A正确；B．长木板的一端不需要垫高来平衡摩擦力，只要小车做加速直线运动即可，B错误；C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，带打点计时器打点稳定后，再释放小车，纸带会得到充分利用，记录较多的数据，减小实验误差，C正确；D．选择计数点时，要从第一个比较清晰的