河南省信阳市2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题

试卷更新日期：2023-07-25 类型：期末考试

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一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的4个选项中，第1~6题只有一个选项正确，第7~10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1. 量子理论是现代物理学的两大基石之一，它揭示了微观物质世界的基本规律．下列关于量子理论的有关说法正确的是（）

A、卢瑟福提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射实验规律 B、经典电磁理论可以完美地解释光电效应现象 C、康普顿效应说明了光具有粒子性 D、普朗克最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性

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2. 装修材料中的板材和石材往往含有放射性元素，比如人工核素铯 $137 (_{55}^{137} C s)$ ，当其浓度超过了国家规定的浓度值就是不合格材料．已知人工核素铯137的半衰期长达30年，衰变时会辐射 $γ$ 射线．其衰变方程为 $_{55}^{137} C s \to_{56}^{137} B a + X$ ．下列说法正确的是（）

A、衰变方程中的 $X$ 来自于铯 $(_{55}^{137} C s)$ 内中子向质子的转化 B、通过高温暴晒，可使板材中的铯 $(_{55}^{137} C s)$ 尽快衰变殆尽 C、该反应产生的新核 $_{56}^{137} B a$ 与铯 $(_{55}^{137} C s)$ 的比结合能相等 D、衰变时放出的 $X$ 离子的穿透性比 $γ$ 射线强

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3. 如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成 $a 、 b 、 c$ 三束单色光．关于这三束单色光，下列说法正确的是（）

A、在同一均匀介质中，单色光 $c$ 的波长最长 B、单色光 $a$ 在玻璃中的频率最大 C、通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光 $a$ 的最大 D、单色光 $a$ 从玻璃射向空气的全反射临界角最小

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4. 如图所示，手机支架和手机静止在粗糙的水平桌面上，支架斜面和支撑杆可以转动来调节角度，当支撑杆绕 $A$ 点逆时针转过一个小角度（支架斜面和支撑杆的夹角不变），手机和支架仍然保持静止．则下列说法正确的是（）

A、支架底板受到桌面水平向右的摩擦力 B、桌面对支架底板的支持力变小 C、斜面对手机的摩擦力变大 D、斜面对手机的支持力变大

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5. 一质点做匀加速直线运动，依次通过 $A 、 B 、 C 、 D$ 四个位置，如图所示，已知 $A B = 2 m ， C D = 9 m$ ，且该物块通过 $A B$ 段、 $B C$ 段和 $C D$ 段的时间之比为 $1 ： 2 ： 1$ ，那么 $B C$ 段的长度为（）

A、 $6 m$ B、 $11 m$ C、 $12 m$ D、 $16 m$

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6. 如图所示，劲度系数为 $k$ 的竖直轻弹簧的下端固定在水平地面上，其上端拴接一质量为 $m$ 的物体 $A$ ，初始时系统处于静止状态，将另一与 $A$ 完全相同的物体 $B$ 轻放在 $A$ 上，之后两物体在竖直方向上运动，不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 $g$ ，则弹簧最大的形变量为（）

A、 $\frac{m g}{k}$ B、 $\frac{2 m g}{k}$ C、 $\frac{3 m g}{k}$ D、 $\frac{4 m g}{k}$

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7. 如图为一列沿 $x$ 轴传播的简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形图（振动刚传到 $x = 0.2 m$ 处），此时 $a$ 质点正沿 $y$ 轴正方向运动，已知该波的周期为 $0.4 s ， a 、 b 、 c$ 为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是（）

A、该简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播 B、在 $t = 0.8 s$ 时，质点 $b$ 的速度方向沿 $y$ 轴负方向 C、在 $t = 0.2 s$ 时，质点 $c$ 的速度达到最大值 D、质点 $d$ 的起振方向向下

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8. 如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的 $p - V$ 图象，其中 $B A$ 的延长线过原点，下列说法正确的是（）

A、由状态 $A$ 到状态 $B$ 的过程中，气体对外做功，内能减少 B、由状态 $B$ 到状态 $C$ 的过程中，气体吸收热量，内能增加 C、由状态 $C$ 到状态 $A$ 的过程中，气体吸收热量，内能减少 D、 $A \to B \to C \to A$ 的过程中，气体放出的热量多于吸收的热量

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9. 如图所示为两分子系统的势能 $E_{p}$ 与两分子间距离 $r$ 的关系曲线，下列说法正确的是（）

A、当 $r$ 小于 $r_{1}$ 时，分子间的作用力表现为引力 B、当 $r$ 等于 $r_{2}$ 时，分子间存在的引力和斥力相等 C、当 $r$ 大于 $r_{1}$ 时，分子间的作用力表现为斥力 D、在 $r$ 由 $r_{1}$ 变到 $r_{2}$ 的过程中，分子间的作用力做正功

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10. $A 、 B$ 两球沿一直线发生正碰，图中的 $s - t$ 图记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的 $a 、 b$ 分别是 $A 、 B$ 两球碰前的 $s - t$ 图线， $c$ 是碰撞后的 $s - t$ 图线（图线 $a$ 与纵轴的交点坐标为9），若 $B$ 球的质量为 $m_{B} = 1 k g$ ，则由图可知（）

A、球 $A$ 的质量 $m_{A} = 2 k g$ B、碰撞前球 $A$ 的动量大小为 $5 k g \cdot m / s$ C、碰撞过程中，球 $A$ 受到的冲量大小为 $3 N \cdot s$ D、碰撞过程中，球 $B$ 动量变化的大小为 $1 k g \cdot m / s$

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二、实验题（本大题共2小题，共16分．）

11. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在的直线 $a a^{'}$ 和 $b b^{'}$ ．画出一条直线 $A O ， O$ 为直线 $A O$ 与 $a a^{'}$ 的交点，在直线 $A O$ 上竖直地插上 $P_{1} 、 P_{2}$ 两枚大头针．

(1)、该同学接下来要完成的必要步骤有____．

A、插上大头针 $P_{3}$ ，使 $P_{3}$ 仅挡住的 $P_{2}$ 像 B、插上大头针 $P_{3}$ ，使 $P_{3}$ 挡住 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 的像 C、插上大头针 $P_{4}$ ，使 $P_{4}$ 仅挡住 $P_{3}$ D、插上大头针 $P_{4}$ ，使 $P_{4}$ 挡住 $P_{3}$ 和 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像

(2)、过 $P_{3}$ 、 $P_{4}$ 作直线交 $b b^{'}$ 于 $O^{'}$ ，过 $O^{'}$ 作垂直于 $b b^{'}$ 的直线 $N N^{'}$ ，连接 $O O^{'}$ ．测量图中角 $α$ 和 $β$ 的大小．则玻璃砖的折射率 $n =$ ．

(3)、甲、乙二位同学在纸上画出的界面 $a a^{'} 、 b b^{'}$ 与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以 $a a^{'} 、 b b^{'}$ 为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）．

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12. 某实验小组的同学利用如下装置做“测定匀变速直线运动加速度”的实验．

(1)、实验中，将长木板垫起一个倾斜角度以平衡摩擦是必须的步骤吗？（填“是”或“不是”）．

(2)、已知实验中使用的交流电的频率为 $f$ ，下面是打出的一条清晰的纸带，相邻计数点之间有四个点没有画出，如果舍掉位移较小的 $x_{1}$ ，则计算实验小车加速度的表达式为．

(3)、如果实验时所用交流电的频率比理论值 $f$ 偏大，则加速度的测量值与实际值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）

(4)、实验小组的小明同学按照《物理》必修一课后题中提到的方法，从每个计数点处将纸带剪开分成五段贴到坐标纸上，沿下端各计数点连线作横轴，沿 $A B$ 段左侧作纵轴，上端各计数点（纸带宽度的中点）能够拟合成一条倾斜直线，如图所示，说明实验小车做运动，若用纵轴表示 $x_{n} (n = 1 、 2 、 3 、 4 、 5)$ ，纸带宽度表示（用题中所给物理量符号写出表达式），则倾斜直线的斜率就表示纸带运动的加速度．

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三、计算题（本大题共4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13. 某品牌家用便携式氧气瓶的容积为 $1 L ， 27 ℃$ 时瓶内压强为9个大气压．通过按压阀门可以输出1个大气压的氧气，一般按压 $150 ~ 170$ 次后瓶内压力降至1个大气压 $(1 a t m)$ 左右，氧气瓶不能再使用．

(1)、冬季气温为 $- 3 ℃$ 时，瓶内气体压强为多少？

(2)、在气温27℃时使用氧气瓶，若按压160次后瓶内气体压强恰好降为1个大气压，则每次按压输出氧气的体积为多少？

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14. 如图所示，质量 $M = 3 k g$ 的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量 $m = 2 k g$ 的小球相连．今用跟水平方向成 $30 °$ 角的力 $F = 20 N$ ，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中 $M 、 m$ 的相对位置保持不变，取 $g = 10 m / s^{2}$ ．求：

(1)、运动过程中轻绳与水平方向夹角 $θ$ ；

(2)、木块与水平杆间的动摩擦因数 $μ$ ．

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15. 随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点．基于 $5 G$ 技术的无人驾驶汽车在“感知”距离汽车 $80 m$ 范围内的紧急情况下的反应时间可以缩短到 $Δ t_{1} = 0.2 s$ ，刹车时的加速度可以达到 $8 m / s^{2}$ ，而普通驾驶员的正常反应时间为 $0.7 s ~ 1.0 s$ ．某封闭测试公路上某汽车驾驶员和无人驾驶汽车以 $v = 20 m / s$ 的相同速度并排匀速行驶，在前方 $d = 50 m$ 处突然出现障碍物，该驾驶员开始刹车的反应时间 $Δ t_{2} = 0.8 s$ ，刹车后两车加速度大小均为 $a = 5 m / s^{2}$ ．

(1)、判断两车是否撞上障碍物，如果没有撞上，车停下时到障碍物的距离；

(2)、若无人汽车正以 $v_{1} = 30 m / s$ 的速度在平直公路上行驶，某时刻以 $v_{2} = 20 m / s$ 速度行驶的另一汽车突然变道到同一车道的正前方，此时两车相距 $15 m$ ，无人驾驶汽车“感知”后立即减速，若两车最近时相距 $9 m$ ，求无人汽车减速时的加速度大小．

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16. 如图所示，足够长的水平传送带以 $v = 1 m / s$ 的速度沿逆时针方向匀速转动，长度为 $L = 2 m$ 的光滑水平面 $B D$ 与传送带的左端平滑连接．光滑斜面 $A B$ 的倾角 $θ = 30 °$ ．在水平面 $B D$ 的中点 $C$ 放一物块 $Q$ ，在斜面上由静止释放质量为 $m$ 的物块 $P$ ，释放的位置距 $B$ 点的距离为 $x = 1.6 m$ ，物块 $P$ 下滑到水平面上与物块 $Q$ 发生弹性碰撞，不计物块经过 $B$ 点损失的机械能，两物块与传送带间的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ ，物块 $P 、 Q$ 均看作质点，碰撞过程的时间忽略不计，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、物块 $P$ 与 $Q$ 第一次碰撞前瞬间速度大小；

(2)、若 $P$ 与 $Q$ 第一次碰后， $P$ 获得向左的速度再次滑上斜面，到达斜面上的最高点离 $B$ 点的距离为 $x_{1} = 0.4 m$ ，求物块 $Q$ 的质量 $M$ ；

(3)、在满足第（2）问的条件下，求 $P$ 与 $Q$ 第二次碰撞的位置离 $D$ 点多远．

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