重庆市第八中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题（Word版附解析）

重庆八中2022-2023学年度（下）期末考试高二年级物理试题一、选择题：共43分。（一）单项选择题：共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升物体，忽略空气阻力，则物体所受拉力（）A.竖直向上B.斜向右上，且不与速度同方向C.斜向右上，且与速度同方向D.大于物体重力【答案】A【解析】【详解】ABC．因为物体匀速运动，所以物体处于平衡状态，物体所受拉力与重力等大反向，重力竖直向下，则拉力竖直向上，故A正确，BC错误；D．根据平衡条件，物体所受拉力与重力大小相等，故D错误。故选A。2.如图所示为一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形图，该波的周期为T＝1s，此时两个质点P、Q到各自平衡位置的距离相等。下列说法正确的是（）A.此时刻两质点的速度相同B.此时刻两质点的加速度方向均沿y轴负方向C.两质点将同时回到平衡位置 D.该波的波速为2cm/s【答案】B【解析】【详解】A．此时刻两质点的速度大小相同，但是方向相反，选项A错误；B．加速度方向指向平衡位置，则此时刻两质点的加速度方向均沿y轴负方向，选项B正确；C．因此时P点向上振动，Q点向下振动，则Q点先回到平衡位置，选项C错误；D．该波的波速为选项D错误。故选B。3.如图所示，用水平恒力推小车使之与货物一起做匀加速直线运动，小车质量为M，货物的质量为m，它们的共同加速度为a。货物与小车间的动摩擦因数为μ，小车与地面间的摩擦力不计。在运动过程中（）A.水平恒力的大小为(M＋m)aB.小车对货物的摩擦力大小一定为μmgC.小车对货物的作用力大小为maD.小车受到的合力为0【答案】A【解析】【详解】A．对小车合货物的整体，由牛顿第二定律可得水平恒力的大小为F=(M＋m)a选项A正确；B．小车与货物间的摩擦力为静摩擦力，即小车对货物的摩擦力大小不一定为μmg，选项B错误；C．对货物分析可知，小车对货物的摩擦力大小为f=ma车对货物的作用力大小 选项C错误；D．小车做加速运动，则受到的合力不为0，选项D错误。故选A。4.高空跳伞是一项极限运动。某运动员高空跳伞的v-t图像如图所示，可将运动员的运动视作竖直方向的直线运动。已知运动员受空气阻力的作用，其开伞前匀速运动阶段的的稳定速度为，并于时刻打开降落伞。下列说法正确的是（）A.在时间内，运动员的平均速度为B.开伞前的加速运动过程中，加速度逐渐增大C.开伞后的减速运动过程中，运动员处于失重状态D.开伞后瞬间，运动员和降落伞整体所受空气阻力最大【答案】D【解析】【详解】A．内，若运动员做匀加速直线运动，平均速度为根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知内运动员的位移大于匀加速直线运动的位移，则的平均速度大于,故A错误；B．根据v-t图像的斜率大小等于加速度，内图像的斜率减小，知末运动员做加速度逐渐减小的加速运动，故B错误；C．开伞后的减速运动过程中，加速度向上，运动员处于超重状态，故C错误；D．开伞后运动员向下做减速直线运动，加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小，根据牛顿第二定律有可知开伞后瞬间，运动员和降落伞整体所受空气阻力最大，故D正确。故选D。 5.已知中子的质量为1.0087u，质子的质量为1.0073u，氦核（）的质量是4.0026u，1u的质量对应的核能为931.5MeV。则氦核的比结合能约为（）A.3.4MeVB.6.8MeVC.13.5MeVD.27MeV【答案】B【解析】【详解】核子结合成原子核的过程中，质量亏损为所以比结合能为故选B。6.一只弹簧测力计，由于更换了弹簧，以致原先标示的刻度值不能准确反映真实情况。经测试，此弹簧测力计不挂重物时示数为2N；挂45N的重物时，示数为92N（弹簧仍在弹性限度内）。那么当弹簧测力计示数为20N时，所挂物体的实际重力是（　　）A.9NB.10NC.40ND.42N【答案】A【解析】【详解】设该弹簧秤上1N长度的刻度对应的实际弹力为xN，弹簧的自由端未悬挂重物时，指针正对刻度2N，当挂上重物时，弹簧的弹力为92N，指针正对刻度92N，弹簧秤上读数变化所以得当弹簧测力计示数为20N时弹簧秤上读数变化此时所以故选A。7. 水银气压计在超失重情况下不能显示准确的气压。若某次火箭发射中携带了一只水银气压计。发射的火箭舱密封，起飞前舱内温度，水银气压计显示舱内气体压强为1个大气压。当火箭以加速度a＝g竖直向上起飞时，舱内水银气压计示数稳定在，已知水银气压计的示数与液柱高度成正比，如图所示。可视为起飞时重力加速度恒为g，则起飞时舱内气体的温度是（）A.250KB.300KC.360KD.400K【答案】C【解析】【详解】设当火箭以加速度a＝g的加速度竖直向上起飞时，仓内气体压强为，对气压计内的水银柱，根据牛顿第二定律有解得设此时水银气压计内液柱高度为h，有又解得所以以仓内气体为研究对象，有 ，，根据理想气体状态方程，气体等容变化有解得故选C。（二）多项选择题：共3题，每题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。8.如图所示的两种明暗相间条纹，分别是a、b两种单色光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样。下列说法正确的是（）A.a的波长小于b的波长B.保持其它条件不变，适当减小双缝间距，条纹间距将变大C.保持其它条件不变，增大双缝到光屏的距离，条纹间距将变小D.若用a照射某金属表面能使其发射电子，则用b照射也一定可以【答案】BD【解析】【详解】AD．根据相邻条纹间距公式由于可知a的波长大于b的波长，则a的频率小于b的频率，a的光子能量小于b的光子能量，若用a照射某金属表面能使其发射电子，则用b照射也一定可以，故A错误，D正确；BC．根据相邻条纹间距公式 保持其它条件不变，适当减小双缝间距，条纹间距将变大；保持其它条件不变，增大双缝到光屏的距离，条纹间距将变大，故B正确，C错误。故选BD。9.如图所示为高中物理必修一课本封面上的沙漏照片。若近似认为砂粒随时间均匀漏下且砂粒下落的初速度为0，不计砂粒间下落时的相互影响，不计空气阻力。已知出口下方0～1cm范围内有20颗砂粒，重力加速度g取。对于还在下落过程中的砂粒，下列说法正确的是（）A.一颗砂粒下落过程的第2个0.1s内的位移大小为5cmB.一颗砂粒下落0.1s时的速度与下落0.2s时的速度之比为1：2C.一颗砂粒下落1cm处的速度与下落2cm处的速度之比为1：2D.出口下方1～4cm范围的砂粒数约为20颗【答案】BD【解析】【详解】A．一颗砂粒下落0.1s的位移为下落0.2s的位移为下落过程第2个0.1s内的位移大小为故A错误；B．一颗砂粒下落0.1s的速度为下落0.2s的速度为 一颗砂粒下落0.1s时的速度与下落0.2s时的速度之比为故B正确；C．根据可得下落1cm处的速度与下落2cm处的速度之比为故C错误；D．砂粒从开始下落到下落1cm处所用时间为砂粒从开始下落到下落4cm处所用时间为砂粒从下落1cm处到下落4cm处所用时间为因此出口下方0～1cm范围内的所有砂粒经过后均下落到出口下方1～4cm范围内，故D正确。故选BD。10.如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面上有两个小球A、B从不同位置于不同时刻静止释放。两小球可视为质点，它们在同一直线上运动，且球A始终在球B上方，两球未发生碰撞。以某小球释放的时刻作为计时起点，测得它们之间的距离随时间的图像如图乙所示，d与t呈线性关系，图线斜率为k，纵截距为，已知重力加速度g。则（　　） A.球B一定比球A先释放B.两小球释放的时间差为C.两小球释放位置的距离为D.当一个小球的速度是另一个小球速度两倍时，它们之间的距离可能为【答案】AD【解析】【详解】A．由题意，若先释放A小球，后释放B小球，由于两小球均做加速度为的匀加速直线运动，同一时刻A的速度一定大于B的速度，则两小球之间的距离将越来越小，两球将发生相撞，所以，一定是先释放B球，再释放A球，故A正确；BC．设开始计时时刻两小球相距为，先放B球运动后再释放A球，则在时间t内，B下滑的距离为A下滑的距离为则下滑过程中二者之间的距离为则有联立求得两小球释放的时间差为 两小球释放位置的距离为故BC错误；D．当时，即求得代入求得若满足，则有故D正确。故选AD。二、非选择题：共57分。11.同学们利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸，并用图钉固定。然后在木板上等高的A、C两处固定两个光滑的小滑轮。将三根轻绳在O点打结，并挂上适当数量的相同钩码，使系统达到平衡。（1）实验中，必须要记录的数据有________；A．结点O的位置和OA、OB、OC绳的方向B．OA、OB、OC绳的长度C．每组钩码的个数 D．每个钩码的质量（2）同学们用各绳上钩码的个数来衡量该绳中拉力的大小，完成了本实验，并作图验证力的平行四边形定则，下图中的虚线y为铅垂线方向，则________（填“甲”或“乙”）是合理的。（3）某次实验中，系统平衡时，a处有3个钩码，c处有5个钩码，则b处的钩码个数可能是________。A．3个B．6个C．8个【答案】①.AC##CA②.乙③.AB##BA【解析】【详解】（1）[1]AC．要验证力的平行四边形定则，需要记录力的大小和方向，力的大小用钩码的个数表示，力的方向用细绳的方向表示，因此要记录结点O的位置和OA、OB、OC绳的方向，以及每组钩码的个数，AC正确；BD．OA、OB、OC绳的长度不用记录；因钩码相同，所以每个钩码的质量不用记录，BD错误。故选AC（2）[2]由题意可知，FB一定是竖直向下方向，FA、FC的合力是由实验得到的，存在一定的误差，因此乙是合理的。（3）[3]由互成角度的两个力的合力范围是可知系统平衡时，a处有3个钩码，c处有5个钩码，则b处的钩码个数可能是3个或6个，AB正确，C错误。故选AB。12.小明利用单摆的特性来测量物体的加速度。他选用滑块、钩码、纸带、带滑轮的木板以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图甲所示装置。 小明的实验过程如下：①先让单摆保持静止，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，漏斗可以漏出很细的有色液体，在纸带上留下的部分痕迹如图乙中直线所示；②再把装置复原，让单摆垂直于纸带运动方向做小幅摆动，然后释放滑块，漏斗在同一纸带上留下的部分痕迹如图乙中曲线所示。A、B、C、D、E是直线痕迹与曲线痕迹的5个连续交点。（1）单摆的作用相当于________；A.刻度尺B.天平C.打点计时器（2）图乙中纸带________（填“左”或“右”）端与滑块连接；（3）测得单摆摆长l＝0.25m，近似认为重力加速度，则单摆周期为________s，纸带上AB两点对应的时间间隔为________s；（均保留两位有效数字）（4）继续测量得知图乙中AB＝8.41cm，BC＝16.90cm、CD＝25.42cm、DE＝33.91cm，则滑块的加速度a＝________（保留两位有效数字）。【答案】①.C②.左③.1.0④.0.50⑤.0.34【解析】【详解】（1）[1]单摆的作用相当于打点计时器，记录时间。故选C。（2）[2]滑块速度越来越大，图乙中纸带左端与滑块连接。（3）[3][4]单摆周期为纸带上AB两点对应时间间隔为（4）[5]根据逐差法，滑块的加速度13.如图所示，水平地面上固定一圆柱形导热汽缸，横截面积S的轻质活塞封闭一定质量的理想气体。活 塞与汽缸壁的摩擦不计，开始时活塞距汽缸底的距离，此时气体的热力学温度。随着环境温度缓慢降低，某时刻活塞下降到距离汽缸底处。已知环境大气压维持不变。求：（1）求此时缸内气体温度；（2）已知该过程气体内能减小了E，求缸内气体对外放出的热量。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）在环境温度缓慢降低的过程中，被封闭气体做等压变化，初态末态根据联立解得（2）温度缓慢降低的过程中，气体做等压变化，外界对气体做功根据热力学第一定律，有解得 则此过程中缸内气体对外放出的热量为。14.如图所示，一半径为3r的透明均质半球置于空气中，某圆柱形单色平行光束垂直于半球底面入射，光束横截面圆心与半球底面圆心重合。若要整束光都不发生全反射，光束横截面的半径最大为2r。（1）求该光束在半球中折射率；（2）保持光束半径2r不变，将光束换成在半球中折射率为原光束k（k＞0）倍的另一光束，其他条件不变，求此时半球有光束射出的球冠底面面积。（不考虑反射光的折射）【答案】（1）；（2）见解析【解析】【详解】（1）不发生全反射的最大半径为2r，如下图则解得（2）若，由可知此时有光束射出的球冠底面半径为此时半球有光束射出的球冠底面面积为 若，则可知而入射光保持光束半径2r不变，因此光束可全部射出球冠，此时光束射出的球冠底面面积为15.如图所示，质量均为m滑块A、B放置在水平面上，右侧固定有一弹性挡板P。AB之间的距离为，BP之间距离为L。水平面上涂有一种特殊的润滑涂层，滑块向右运动时，不受地面阻力；滑块向左运动时，受到阻力为自身重力λ倍（λ未知）。为测量该润滑涂层的性能，某时刻开始对滑块A施加水平向右的恒力F＝mg的作用，此后恒力一直作用。已知A、B碰后速度交换（即碰后瞬间A速度变为0，B速度变为A的碰前速度），B和挡板碰后速度大小不变，方向相反。通过计时装置可测量出A、B从第一次碰撞到第二次碰撞的时间间隔，记为T。重力加速度为g。（1）B先和挡板发生碰撞还是A、B先发生第二次碰撞？试通过计算说明；（2）若λ可能值为大于0的一切数值，求T的取值范围；（3）实际测得，求λ。【答案】（1）B先和挡板发生碰撞；（2）；（3）4【解析】【详解】（1）对滑块A，由牛顿第二定律可得解得由速度位移关系公式，可得滑块A运动到B的速度A、B碰后速度交换，则有 A、B第一次碰后，A向右做初速度等于零的匀加速运动，B做匀速运动，滑块A运动到挡板P所用时间滑块B运动到挡板P所用时间则有可知B先和挡板发生碰撞，后返回与滑块A碰撞。（2）由题意可知，A、B从第一次碰撞到第二次碰撞经T时间，对A则有B返回时做匀减速运动，加速度则有对B返回，在时间内运动的位移，则有又有联立解得则有T的取值范围（3）实际测得，则有 解得（不符合题意，舍去）因此则有