山东省潍坊市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、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 关于以下四幅图的说法中正确的是（）

A、图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过布朗运动到了蛋清中 B、图乙中液体内悬浮微粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动 C、图丙中石头很难被压缩，说明组成石头的分子之间没有空隙 D、图丁为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则每个气体分子的动能都增加

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2. 如图所示为两分子间的作用力F随分子间距离r变化的图像，曲线与r轴交点的横坐标为 $r_{1}$ ，图线最低点的横坐标为 $r_{2}$ 。若a分子固定在坐标原点，b分子与a的初始距离小于 $r_{1}$ ，某时刻b由静止释放后沿r轴运动至 $r_{3}$ 处速度变为0。取两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）

A、b运动至 $r_{2}$ 时，速度达到最大 B、b刚释放时，两分子的分子势能小于零 C、b从释放到运动至 $r_{1}$ 的过程中，分子势能增大 D、b从 $r_{1}$ 运动至 $r_{3}$ 的过程中，分子间作用力表现为引力且逐渐增大

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3. 下列说法中正确的是（）

A、把农田里地面的土壤锄松，是为了保存地下水分 B、昆虫水黾可以停在水面上，是因为所受浮力与重力平衡 C、边长 $10 c m$ 的立方体铁锭有规则的几何形状，因此它是单晶体 D、晶体和非晶体不可能相互转化

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4. 太阳目前处于主序星阶段，氢燃烧殆尽后将发生“氦闪”，进入红巨星阶段。“氦闪”是太阳内部的氦变成碳的过程，核反应方程为： $3 {}_{2}^{4}H e \to {}_{6}^{12}C$ （称为 $3 α$ 反应），不同原子核的比结合能图像如图所示。已知1u相当于 $931.5 M e V$ 的能量。下列说法中正确的是（）

A、 $3 α$ 反应是裂变反应 B、在 $3 α$ 反应中，电荷数守恒但质量数不守恒 C、 ${}_{2}^{4}H e$ 比 ${}_{6}^{12}C$ 的稳定性强 D、一次 $3 α$ 反应亏损的质量约为0.00786u

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5. 2023年女足世界杯将于7月20日至8月20日在澳大利亚和新西兰举行，我国女足正在积极备战。某次练习中，足球在草坪上做匀减速直线运动，其初速度大小为 $4 m / s$ ，加速度大小为 $1 m / s^{2}$ ，此时在足球运动方向的正后方离足球4m的位置处，一运动员由静止开始做匀加速直线运动追赶足球，加速度大小为 $1 m / s^{2}$ 。下列判断正确的是（）

A、经1s运动员与足球距离达到最大 B、运动员追上足球前两者的最大距离为4m C、运动员从开始运动到追上足球经历的时间为 $(2 + 2 \sqrt{2}) s$ D、运动员追上足球时，运动员的速度大小为 $2 \sqrt{6} m / s$

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6. 我国自主研发的氢原子钟已运用于北斗导航系统中，它通过氢原子能级跃迁过程中产生的电磁波校准时钟。如图所示为氢原子能级及核外电子在两能级间跃迁时辐射或吸收光子波长的示意图，设原子处于 $n = 1 、 2 、 3 、 4$ 的能级时，对应能量为 $E_{1}$ 、 $E_{2}$ 、 $E_{3}$ 、 $E_{4}$ ，则下列判断正确的是（）

A、 $\frac{E_{4} - E_{3}}{E_{3} - E_{2}} = \frac{1875}{656}$ B、一个处在 $n = 4$ 能级的氢原子向低能级跃迁时最多可发射出6种不同波长的光 C、氢原子从 $n = 1$ 跃迁到 $n = 3$ 时，吸收光的波长约为 $103 n m$ D、用波长为 $656 n m$ 的光照射，氢原子能从 $n = 3$ 跃迁到 $n = 4$ 能级

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7. 如图所示，一物体在水平面上以初速度 $v_{0}$ 向右运动，已知物体所受阻力f正比于物体的速度，则以下图像中能正确反映（）

A、 B、 C、 D、

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8. 如图所示，在标准大气压 $(76 c m H g)$ 下，有一个上端开口的玻璃管竖直放置，管长为 $100 c m$ ，管内有一段长为 $24 c m$ 的水银柱，下端封闭的空气柱长为 $60 c m$ ，此时环境温度为 $27 ℃$ 。当管内气体温度升高到临界值时，不需要继续加热，水银就会自动从玻璃管中溢出，直到全部溢出为止。管内气体可看做理想气体， $0 ℃ = 273 K$ ，则（）

A、此临界温度为380K B、达到临界温度前，管内气体压强不变 C、刚达到临界温度时，管内还有 $12 c m$ 长的水银柱 D、水银到达管口前，管内气体对外做功，吸收热量，内能不变

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 如图所示，A、K为光电管的两个电极，阴极K由极限频率为 $v_{0}$ 的钾制成，电压表、电流计均为理想电表。现用波长为 $λ$ 的光照射阴极K发生光电效应，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（）

A、阴极K能发生光电效应，说明光具有粒子性 B、若电源N端为正极，将滑片P缓慢向右滑动，从K板逸出的光电子最大初动能一定增大 C、若电源M端为正极，电压表示数为 $\frac{h c}{λ e} - \frac{h v_{0}}{e}$ 时，电流表的示数恰好为0 D、若光电管两端的正向电压为U，则光电子到达A的最大动能为 $\frac{h c}{λ} - h v_{0}$

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10. 自然界中一些放射性元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射性元素系。每个放射性元素系都有一个半衰期很长的始祖原子核，经过若干次连续衰变，直至生成一个稳定原子核。已知 ${}_{92}^{235}U$ 的衰变链如图所示，下列判断正确的是（）

A、 $P a$ 衰变到 $A c$ 是 $α$ 衰变 B、 ${}_{92}^{235}U$ 衰变最终生成稳定原子核，共有两种不同的衰变路径 C、 ${}_{92}^{235}U$ 衰变最终生成稳定原子核 ${}_{81}^{207}{TI}$ D、一个 ${}_{92}^{235}U$ 衰变最终生成稳定原子核，共释放4个电子

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11. 滑雪是一项非常刺激的运动，为指导滑雪运动员训练，需记录运动员在不同时刻的速度大小。如图所示，运动员从a点由静止开始沿直线下滑，到达c点时速度为零，已知滑道的粗糙程度不变，且运动员经过b点前后的速度大小不变，运动员各时刻速度大小如表所示。则（）

时刻 $t (s)$
1.0
2.0
3.0
6.0
9.0
10.0
11.0
速度 $v (m \cdot s^{- 1})$
2
4
6
12
12
8
4

A、运动员在滑道内做先加速后匀速再减速的运动 B、运动员滑到b点时速度大小为 $16 m / s$ C、滑道 $a b$ 段与 $b c$ 段的长度之比为3：1 D、运动员在 $a b$ 段和 $b c$ 段的平均速度相等

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12. 某种理想气体内能公式可表示为 $E = \frac{5 n R T}{2}$ ，其状态参量满足 $P V = n R T$ ， n表示物质的量，R为理想气体常数 $(R = 8.3 J \cdot m o l^{- 1} \cdot K^{- 1})$ ， T为热力学温度。现有一绝热气缸，用一个横截面积 $S = 400 c m^{2}$ 、质量 $M = 15 k g$ 的绝热活塞封闭物质的量 $n = 0.5 m o l$ 的该种理想气体，气缸底部有电阻丝可以对气体进行加热。现对电阻丝通电一段时间后断开电源，稳定后发现气缸内气体温度升高了 $Δ T = 50 K$ 。已知外界大气压强为 $P_{0} = 1 \times 1 0^{5} P a$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计活塞与气缸之间的摩擦。从对气体加热到活塞停止上升的整个过程中，关于缸内气体的判断正确的是（）

A、稳定后压强为 $103750 P a$ B、活塞上升的高度为 $5 c m$ C、对外界做功为202.5J D、吸收的热量为726.25J

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三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和气体体积（注射器的示数V），逐次增加砝码的个数，采集多组数据并作出 $V - \frac{1}{P}$ 拟合图像。

(1)、下列说法正确的是____。

A、实验中需要测量注射器的横截面积 B、实验中未称量托盘的质量，会对实验结果产生影响 C、实验过程中，不能手握注射器

(2)、某同学按照上述实验方案完成实验，获得如图乙所示 $V - \frac{1}{P}$ 拟合图像，图中的直线不过坐标原点，出现这种情况的原因是。

(3)、在某次实验中，小明同学分别在室内和室外对同一理想气体进行了实验，其中虚线和实线分别为在室外和室内实验得到的 $P - V$ 图线（图线为双曲线）。已知室内温度高于室外温度，则通过实验绘制出的 $P - V$ 图线可能为图丙中的。

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14. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置，它们到初始点的实际距离经过比例测算已经在图上标出，长度单位为 $c m$ ，如图甲所示。已知频闪仪每隔0.04s闪光一次，某次闪光时小球刚好释放。

(1)、根据运动学规律可计算各个位置的速度，得到如下表格，0.04s时刻小球的速度为 $m / s$ 。
时刻 $t / s$
0
0.04
0.08
0.12
0.16
速度 $v (m \cdot s^{- 1})$
0
0.79
1.16
1.56

(2)、根据表格数据，在图乙中绘出小球下落的 $v - t$ 图像。

(3)、根据所描绘的图像，可得小球下落的加速度大小为 $m / s^{2}$ （保留三位有效数字）。

(4)、若频闪仪实际闪光的时间间隔小于0.04s，测得小球下落的加速度大小比真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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15. 电动公交车使用电能驱动，噪音小，行驶稳定性高。如图所示，电动公交车做匀加速直线运动过程中连续经过A、B、C三点，已知公交车经过 $B C$ 段用时是经过 $A B$ 段的三倍，在 $A B$ 段的平均速度是 $6 m / s$ ，在 $B C$ 段的平均速度是 $12 m / s$ 。求：

(1)、 $B C$ 段与 $A B$ 段的距离之比；

(2)、公交车经过C点时的瞬时速度大小。

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16. 铀核 ${}_{92}^{238}U$ 是一种具有强放射性的元素。如图所示， $M N$ 是匀强磁场I、II的分界线，磁场方向均垂直于纸面向外。静止在 $M N$ 上O点的铀核 ${}_{92}^{238}U$ 经过一次 $α$ 衰变生成钍核 $(T h)$ ，衰变后的 $α$ 粒子以动能 $E_{k}$ 垂直于 $M N$ 在纸面内向上进入磁场I。已知 $α$ 粒子和钍核运动后同时第一次经过 $M N$ ，衰变过程中释放的能量全部转化为 $α$ 粒子和钍核的动能，不计 $α$ 粒子和钍核的重力及粒子间相互作用。

(1)、写出铀核 ${}_{92}^{238}U$ 的衰变方程，并求出匀强磁场I、II的磁感应强度之比；

(2)、求 $α$ 衰变后生成的钍核 $(T h)$ 的动能；

(3)、若铀核的比结合能为 $E_{1}$ ，钍核的比结合能为 $E_{2}$ ，求氦核的比结合能 $E_{3}$ 。

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17. 如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K，两气缸的横截面积均为S，容积均为 $V_{0}$ ，气缸中各有一个绝热活塞，左侧活塞质量是右侧的1.5倍。开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方均充有气体（可视为理想气体），活塞下方气体压强为 $P_{0}$ ，左活塞在气缸正中间，其上方为真空，右活塞上方气体体积为 $\frac{V_{0}}{4}$ 。现使气缸底与一热源接触，热源温度恒为 $\frac{7}{5} T_{0}$ ，平衡后左活塞升至气缸某一位置；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为 $T_{0}$ ，不计活塞体积及与气缸壁间的摩擦。求：

(1)、开始时右活塞上方气体压强 $P^{'}$ ；

(2)、接触恒温热源后且未打开K之前，左活塞上升的高度H；

(3)、打开阀门K后，重新达到平衡时左气缸中活塞上方气体的体积 $V_{x}$ 。

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18. 交通规则规定机动车需要礼让行人，即在没有信号灯的路口，一旦行人在斑马线上行走至车道分割线A、B、C处时，机动车车头便不能越过停止线。如图甲所示，斑马线宽度 $L_{1} = 5 m$ ，每个行车道宽度均为 $L_{2} = 3.6 m$ ，一行人以 $v = 1.2 m / s$ 的速度匀速从A向B通过斑马线。某时刻，行人到达对向车道中间分割线M处，此时长 $D = 5 m$ 的轿车到停止线的距离 $L_{3} = 40 m$ 且以 $v_{1} = 12 m / s$ 的速度行驶在快车道上；同时与轿车齐头并排行驶的另一长度也为D的卡车以 $v_{2} = 10 m / s$ 的速度行驶在慢车道上。图乙为载有货箱的卡车侧视图，货箱与车厢之间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ，货箱到车头、车尾的间距分别为 $d_{1}$ 、 $d_{2}$ 。在保证安全的情况下，人到达B处之前，司机可选择做匀加速直线运动使车身全部穿过斑马线或者选择使车头到达停止线前做匀减速直线运动至速度为0。重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、若轿车司机选择匀加速通过，求轿车加速度的最小值；

(2)、若卡车司机选择以最小加速度匀加速通过，且卡车车身全部穿过斑马线后立即匀速运动，为保证货箱不与车尾的后挡板相撞，则 $d_{2}$ 的最小值为多少？

(3)、若 $d_{1} = 2.5 m$ ，卡车司机选择做匀减速运动，要保证不违反交通规则，且货箱不撞到车头，则卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。

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时刻 $t (s)$	1.0	2.0	3.0	6.0	9.0	10.0	11.0
速度 $v (m \cdot s^{- 1})$	2	4	6	12	12	8	4

时刻 $t / s$	0	0.04	0.08	0.12	0.16
速度 $v (m \cdot s^{- 1})$	0		0.79	1.16	1.56