2022-2023学年湖南省长沙市长郡重点中学高二（下）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年湖南省长沙市长郡重点中学高二（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是(

)A.原子核的结合能越大，原子核越稳定

B.任何两个原子核都可以发生核聚变

C.发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2

D.92238U

衰变成82206Pb要经过82.一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后竖直下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球(

)A.上升时间小于下落时间 B.回到O点瞬间的速度最大

C.达到最高点时加速度为零 D.下落过程中做匀加速运动3.2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星离地的高度A.所受重力为零

B.所受地球引力比静止在地面上时小

C.所受合力比静止在地面上时小

D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度小4.成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是(

)

A.从释放到落地的过程中，米粒和糠重力做功相同

B.从释放到落地的过程中，米粒和糠风力做功相同

C.从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间大于米粒的运动时间

D.落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率5.氢原子能级如图甲所示。一群处于n=4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，只能得到3条电流随电压变化的图线，如图丙所示。下列说法正确的是(

)

A.阴极K材料的逸出功为12.75eV

B.a光的波长大于b光的波长

C.图中M点的数值为−6.346.2023年6月15日，长征二号丁遥八十八运载火箭在太原卫星发射中心，成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，创下中国航天发射一箭多星新纪录。图为其中一颗卫星绕地球运行的示意图，测得该卫星在t时间内沿逆时针从P点运动到Q点，这段圆弧对应的圆心角为θ。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则该卫星运动的(

)

A.线速度大小为3gR2θt B.周期为2πθt二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）7.下列说法正确的有(

)A.液体表面层分子间的作用力表现为引力

B.由于分子热运动是无规则的，因此大量分子的运动速率分布也不会有规律性

C.在一定条件下晶体也可能转变成非晶体

D.金属没有确定的几何形状，也不显示各向异性，因此金属是非晶体8.如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，两球可视为质点，用三根完全相同的轻弹簧固连着，在水平拉力F下均处于静止状态，k1弹簧位于竖直方向，则有关说法正确的是(

)

A.B球必受四个力作用 B.k2、k3弹簧长度一样长

C.k3弹簧没有发生形变 9.如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带在外力作用下先加速后减速，其速度—时间(v−t)图像如图乙所示，假设传送带足够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，g=A.黑色痕迹的长度为36 m。

B.煤块在传送带上的相对位移为16 m

C.若煤块的质量为1 10.一半径为r的小球紧贴竖直放置的光滑圆形真空管道做圆周运动，如图甲所示。小球运动到最高点时，小球的速度大小为v，管壁对小球的作用力大小为FN，其FN−v2图像如图乙所示。已知重力加速度为g。则下列说法正确的是A.小球的质量为ag

B.圆形管道内侧壁半径为cg−r

C.当v2=三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）11.小晗同学利用图1所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7张照片并能自动将拍摄到图片进行叠加处理在一张照片中，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为10cm(1)下列说法正确的是A.实验所用斜槽应尽量光滑

B.斜槽末端必须保持水平

C(2)图3是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置___________(选填“较低”或“较高”(3)某次拍摄后得到的照片如图2所示，小球做平抛运动的初速度大小v0(4)该小组利用实验数据绘制“y−x2”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g=___________(用斜率12.在某次探究小车加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四组同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。(1)为便于测量合力的大小，并得到小车总质量(未知)A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力B.四组实验都需要平衡摩擦力C.四组实验中只有乙需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件(2)某次实验中，利用甲图实验的甲组同学在正确操作后得到了一条纸带如下图所示(相邻两计数点间有四个点未画出)，已知交流电源的频率为f(3①垫高长木板左端，直到小车在不挂重物时，匀速下滑；②测出重物的质量m，利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度a大小；③改变m，重复步骤②，得到多组m、a的数据；’④以a为纵轴、m为横轴作出的a−m图像，发现图像为曲线，为了得到两者的线性关系，同学们整理公式，发现以1a为纵轴，以__________(选填“1m”或“m”)为横轴，便可得到线性图像。若该线性图像的斜率为k，纵截距为b，则小车的质量M=___________(用字母四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）13.如图所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的气缸内，已知环境初始温度T0=27℃，活塞距气缸底部的高度h0=27cm，大气压强p(1(2)活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至127℃14.如图所示，一只可爱的企鹅在倾角为37°的冰面上玩要，先以恒定加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，经t=0.8s后，在x=0.64m处，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点。企鹅在滑行过程中姿势保持不变，企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=(1)企鹅向上“奔跑”的加速度大小(2)企鹅滑行过程所用的总时间t总

15.如图所示，竖直面内处于同一高度的光滑钉子M、N相距2L。带有光滑小孔的小球A穿过轻绳，轻绳的一端固定在钉子M上，另一端绕过钉子N与小球B相连，B球质量为m。用手将A球托住静止在M、N连线的中点P处，此时B球也处于静止状态。放手后，A球下落的最大距离为43L，重力加速度为(1)A(2)A球下降0.75(3)A

答案和解析1.【答案】C

【解析】【分析】

比结合能越大原子核越稳定；

发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数和质子数都减少了2；

根据α衰变和β衰变的特点分析发生衰变的次数；

在核反应中遵循电荷数与质量数守恒，可以按照这个写出核反应方程式。

【解答】

A.比结合能越大原子核越稳定，原子核的结合能越大，原子核不一定越稳定，故A错误；

B.只有原子序数较小的原子核才会发生聚变，故B错误；

C.按照质量数和电荷数守恒可以知道发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2个，故C正确；

D.根据核反应中电荷数与质量数守恒可知 92238U衰变成 82206Pb要经过8次α衰变和6次β衰变，故2.【答案】A

【解析】【分析】

此题考查竖直上抛运动的规律，关键是根据牛顿第二定律分析加速度大小，由位移公式分析时间关系，由外力做功判断机械能的变化。

【解答】

A、由题意，排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则有f=kv，由牛顿第二定律得：上升过程有：mg+kv=ma上，下降过程有：mg−kC、达到最高点速度为零，空气阻力为零，此刻排球受重力作用，加速度为重力加速度，故C错误；

D、下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合外力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，故D错误。

故选A。

3.【答案】B

【解析】【分析】对于绕地做匀速圆周运动的卫星，由万有引力提供向心力分析圆周运动的物理量，对于同步卫星，要明确其与地球自转的角速度相同，抓住这两点即可解题。

【解答】A.所受重力提供向心力，所以完全失重，但不是所受重力为零，故A错误;

BC.设空间站离地面的高度为h，这批物资在地面上静止合力为零，在空间站所受合力为万有引力即F=GMm(R+h)2，在地面受地球引力为F1=GMmR2，因此有F1>4.【答案】D

【解析】【分析】根据功的表达式分析力与位移是否相同从而判断力做功是否相同；

根据竖直方向自由落体运动规律可以知道两物体竖直速度一直相同，结合重力的瞬时功率表达式可知功率关系。【解答】A.重力做功为W可知，重力做功不仅与高度有关，还与物体的质量有关，虽然米粒和糠下落的高度相同，但二者质量不同，因此从释放到落地的过程中，米粒和糠重力做功不相同，故A错误；B.由于下落过程中，风力水平且大小恒定，但米粒和糠的水平位移不同，根据W可知，风力对米粒和糠做功不相同，故B错误；C.由于忽略空气阻力，则米粒和糠在竖直方向均做自由落体运动，而下落高度相同，则可知米粒和糠从释放到落地的过程中运动时间相同，故C错误；D.根据功率的计算公式可知重力的瞬时功率为P米粒和糠在竖直方向均作自由落体运动，且运动时间相同，则可知二者在竖直方向的速度相同，但二者质量不同，米粒的质量大于糠秕的质量，因此可知，落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率，故D正确。故选D。

5.【答案】C

【解析】A.一群处于n=4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出光的频率数为设发出的光子频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6，则E4−E3但只检测到3条电流，根据光电效应方程eUC=Ekm=hν−W0，分析图乙可知，a由Ea=解得阴极K材料的逸出功为W0=EB.由Ea>Eb，E=hνC.由Eb=E3−E1=−D.滑动变阻器的滑片向右滑动时，正向电压增大，刚开始电流表示数会增大，但达到饱和电流以后电流表的示数不变，故D错误。故选C。

大量氢原子从n能级跃迁，最多发出的光子数为Cn2。从高能级向低能级跃迁会辐射光子，光子的能量等于能级能量差。光子能量只有大于金属的逸出功时才能使金属发生光电效应。光子能量越大，频率越大，波长越小。

根据爱因斯坦光电效应方程Ek

6.【答案】A

【解析】【分析】

根据角速度的定义，结合公式T=2πω求得周期；根据地球表面上的物体所受的重力与地球对物体的万有引力近似相等，以及万有引力提供向心力求解，同时灵活应用匀速圆周运动公式求解相关物理量。

本题考查了人造卫星的相关知识，解题的关键是根据万有引力提供向心力，同时注意黄金代换的使用；此题体现了应用所学知识去解决科学问题的学科核心素养。

【解答】

B.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据角速度的定义，可知卫星运动的角速度为：ω=θt，则周期为：T=2πω=2πtθ，故B错误；

ACD.假设地球表面上质量为m0的物体，有：GMm0R2=7.【答案】AC【解析】【分析】本题考查液体表面张力，分子的运动速率、晶体与非晶体等，均属于选修3−3中的基础内容；要注意准确把握各种现象的本质内容。注意对【解答】A.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，故A正确;

B.由于分子热运动是无规则的，但大量分子的速率分布有统计规律，故B错误;

C.在一定条件下晶体也可能转变成非晶体，故C正确;

D.金属没有确定的几何形状，也不显示各向异性，金属是多晶体，故D错误。

故选AC。

8.【答案】CD【解析】A.因k1弹簧位于竖直方向，A球受力平衡，故k3弹簧没有拉力，则B球受重力、k2弹簧的拉力、水平拉力FB.k3弹簧没有拉力没有发生形变，故k2弹簧长度大于k3C.对A球受力分析，k1弹簧位于竖直方向，说明k3弹簧没有拉力没有发生形变，故D.A球受重力、k1弹簧拉力，由平衡条件得kxB球受重力、k2弹簧的拉力、水平拉力F三个力作用，在竖直方向上由平衡条件得kx故k2弹簧最长，故D故选CD。

9.【答案】BC【解析】【分析】煤块加速度a=μg=2m/s2，煤块先以加速度a匀加速，与传送带共速后，再以加速度a匀加速至停止，在v−t图上把煤块的速度图像作出，根据图像面积求解痕迹的长度s【解答】【解答】

A、煤块加速度a=μg=2m/s2，煤块先以加速度a匀加速，与传送带共速后，再以加速度a匀减速至停止，在v−t图上把煤块的速度图像作出，

图像过(6s,12m/s)，

与传送带的图像交于8s，16m/ s;然后减速，交t轴于16s)，

由图可知，痕迹长s=1

10.【答案】AB【解析】【分析】小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动，在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，从而可以确定在最高点的最小速度，小球做圆周运动沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力。

本题考查的是小球在竖直光滑圆形管道中运动，要明确小球在最高点的最小速度为0，以及知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供。

【解答】A、当v2=0时，此时：FN=mg=a，所以m=ag，故A正确；

B、由图可知：当v2=c，FN=0，此时mg=mv2R+r，解得：R=cg−r，故B正确；

C.当v2=d时，11.【答案】12.(1)B；(【解析】本题主要考查平抛运动的规律，其次考查运动的分解和匀变速直线运动规律和公式。熟练掌握各种运动情景，即可解答此类试题。

【详解】(1)A.实验所用斜槽不需要尽量光滑，A错误；

B.斜槽末端必须保持水平，使物体做平抛运动，B正确；

C.本实验使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，故无须静止释放小球，C错误。

故选B。

(2)由图像可知两小球做平抛运动下落相同高度时，图线 ①水平位移更大，故图线 ①所对应的小球初速度较大，在斜槽上释放的位置较高。

(3)由频闪照片可得，小球在竖直方向相邻位移之差

Δy=2×10cm=0.2m

根据匀变速直线运动特点可得

T=Δyg=212.【答案】

(1)

BC；

(2)

a=(x4−2x【解析】【分析】

(1)根据实验原理，即可判定是否需要平衡摩擦力，及确定所挂钩码的总质量m与小车的总质量M的关系；

(2)由图示刻度尺求出AC、CD间的距离，应用匀变速直线运动的位移差公式可以求出加速度；

(3)根据牛顿第二定律写出1a与小车上重物质量m的表达式，然后结合斜率与截距概念求解即可．

考查不同实验中，是否平衡摩擦力，是依据实验原理，并不是统统平衡的，并掌握牛顿第二定律的应用，注意力传感器的作用，及理解测力计的读数与小车的合力的关系，是解题的关键．

CD.四组实验中，甲、丁都能用弹簧测力计测量绳的拉力，丙用力的传感器测量绳的拉力，只有乙不能测量绳的拉力，用重物的重力替代绳的拉力，需要满足所挂重物