卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年山东省新泰市重点中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）
1. 离子式烟雾传感器内部感知烟雾粒子的器件如图所示它是通过流过电离室相当于电阻的电流变化来感知烟雾粒子的装置。器件本体被金属外壳所覆盖，在器件内有一小块半衰期长达年的放射性金属镅，衰变时产生镎和一种带电粒子，产生的带电粒子使空气电离，电离产生的正、负离子在恒定电压作用下形成电流。若短时间内有大量烟雾粒子进入，会导致该带电粒子被吸收，测量装置感知到电流变化后，会发出警报。则下列说法正确的是( )
A. 镅衰变产生的带电粒子为
B. 衰变产生的带电粒子能穿过金属外壳
C. 短时间内有大量烟雾粒子进入，会导致器件电流减小
D. 器件中放射性金属镅经过长达年后，将完全衰变殆尽
2. 对于生活中一些现象的解释。下列说法正确的是( )
A. 水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B. 单晶体分子的空间排列规律，具有各向异性
C. 毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象
D. 玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，其尖端会变钝，这是一种浸润现象
3. 下列说法中正确的是( )
A. 比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
B. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量减小
C. 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
D. 放射性元素衰变的快慢不仅与原子核内部自身的因素有关，还跟原子所处的化学状态和外部条件有关
4. 如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，利用虹吸原理使活塞上方的液体逐渐流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变。对这部分理想气体。下列说法正确的是( )
A. 气体分子的平均动能减小
B. 分子间的引力和斥力都增大
C. 单位体积内的气体分子数减少
D. 在单位时间内，气体分子对活塞的冲量保持不变
5. 如图所示，长度相同的光滑圆柱体、质量分别为、，半径分别为、。放在物块与竖直墙壁之间，放在与墙壁之间，、处于平衡状态。现将物块水平向左移动少许，松手后系统仍平衡。则( )
A. 物块受到地面的静摩擦力增大 B. 物块对地面的压力增大
C. 物块对墙的压力减小 D. 物块对墙的压力减小
6. 如图，在电路中，电容为，电感为。已充电的平行电容器两极板水平放置。开关断开时，极板间有一带负电的灰尘恰好静止，灰尘质量为，电量为，开关闭合时，灰尘在电容器内运动，灰尘未碰到极板。。则( )
A. 开关断开时，上极板带负电
B. 开关闭合后，通过电感线圈的电流逐渐变小
C. 开关闭合后，灰尘加速度最大时，线圈中电流为零
D. 开关闭合后，灰尘加速度最大时，线圈中电流最大
7. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像、、、分别表示物体的位移、速度、加速度和时间，则下列说法中正确的是( )
A. 甲图中图可求出物体的加速度大小为
B. 乙图中图可求出物体的加速度大小为
C. 丙图中图可求出物体的加速度大小为
D. 丁图中图可求出物体在前内的速度变化量大小为
8. 如图所示为一定质量的理想气体由状态经过状态变为状态又变回状态的变化过程的图像，各状态参量标注如图。已知理想气体的内能与热力学温度成正比，关于气体的以上变化过程，下列说法正确的是( )
A. 图中为
B. 过程与过程吸热一样多
C. 由图中坐标可求出状态的压强
D. 在经历回到的全过程中气体放热
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 潜水员在执行某次实验任务时，外部携带一装有一定质量理想气体的封闭容器，容器体积不变，导热性能良好，并与海水直接接触。已知海水温度随深度增加而降低，则潜水员下潜过程中，容器内气体( )
A. 内能减少，所有气体分子的速率均减小
B. 气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数减少
C. 速率大的分子数占总分子数的比例减少
D. 速率大的分子数占总分子数的比例增加
10. 如图所示，一理想变压器的原线圈两端接在有效值不变的正弦式交流电源两端，、为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，电路稳定后，将滑动变阻器的滑片从某一位置移到另一位置处，分别读出滑片在这两个位置时电流表和的示数，得出电流表的示数增加了，电流表的示数增加了，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数不变
B. 滑动变阻器的滑片向端移动
C. 定值电阻，消耗的功率均增大
D. 理想变压器的原、副线圈匝数之比为
11. 面积为的闭合单匝导体线圈放在如图所示的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为，磁场的变化规律，则( )
A. 线圈中的电流方向每秒改变次
B. 在∽时间内，通过线圈横截面的电荷量为
C. 穿过线圈的磁通量的变化规律为
D. 线圈中感应电流的变化规律为
12. 照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出，可以用甲图的电路研究电子逸出的情况。阴极在受到光照时能够逸出电子，阳极吸收阴极逸出的电子，在电路中形成光电流。在光照条件不变的情况下改变光电管两端的电压得到乙图。断开开关换用不同频率的单色光照射阴极得到电子最大初动能与入射光波长倒数的关系图像。如丙图所示。下列说法正确的是( )
A. 由丙图可知普朗克常量
B. 丙图中的是产生光电效应的最小波长
C. 乙图中遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初动能，且有最大值
D. 乙图中电压由到，光电流越来越大，说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
13. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某实验小组进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在木板上的点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力的大小，再用笔在两绳的拉力方向上分别标记、两点，并分别将其与点连接，表示的方向再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至点，记录此时拉力的大小，同样用笔在绳的拉力方向上标记点，也将其与点连接，表示的方向。
下列具体的实验过程或步骤正确的是
A.同一次实验过程中，点位置不允许变动
B.实验中，弹簧测力计应与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C.两分力的夹角应取，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D.实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋的活动端拉到点
已知两弹簧测力计的示数分别为和，请在方框甲中利用平行四边形定则作出合力的图示所选标度已给定 ，并由所作图示可以得到合力的大小为 结果保
留两位有效数字
比较与可知，方向一定沿方向的是 。
14. 某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码，，，，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积，并能求出对应气体的压强。已知注射器的最大体积为，刻度全长为，大气压为，每个钩码的质量为，重力加速度为。
关于本实验的操作，下列说法正确的是( )
A.为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积。
B.挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器。
C.实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次。
D.实验时必须测出封闭气体的温度。
若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为，则平衡后对应气体的压强为 用题目中已知量表示
该同学根据测得气体的体积和对应的压强，做出了图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标代表 体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度 填“升高”或“降低”也可能是由于装置气密性导致气体质量 填“增大”或“减小”。
图乙
四、计算题（本大题共4小题，共42.0分）
15. 如图所示，一汽缸倒置悬挂，汽缸的横截面积，高度为，汽缸壁的厚度忽略不计，活塞质量为，厚度忽略不计，其中密封一定质量的理想气体，汽缸与活塞之间用一轻弹簧连接，弹簧的劲度系数。已知汽缸和活塞由绝热材料制成，密封性良好，汽缸内壁光滑，弹簧始终处于弹性限度内。外界大气压强，重力加速度取。开始时气体的温度为，弹簧处于原长，活塞处于汽缸的中间位置。求
开始时汽缸内密封气体的压强
对汽缸内气体缓慢加热，使活塞与汽缸口平齐，此时汽缸内密封气体的温度。
16. 如图所示，竖直面内固定一半径为的光滑大圆环轨道，为圆心，、、、为圆环上的个点，其中、分别为竖直和水平直径。在点固定一个光滑的小滑轮，一轻绳绕过小滑轮，其两端分别连接质量为、的小球，两小球套在大圆环轨道上。已知当两小球静止时，轻绳和竖直方向的夹角分别为、。求：
两个小球的质量之比
小球，对轨道的压力之比。
17. 为了减少火电站中煤的燃烧对大气的污染，要大力发展水电站。现有一水力发电站的发电机组设计为：水以的速度流入水轮机后以的速度流出，已知流出水位比流入水位低，水流量，水轮机效率为，发电机效率为。然后利用如图所示的高压输电线路将发电机输出的电能输送给用户，变压器均为理想变压器，在输电线路上接入一个电流互感器，其原副线圈的匝数比为，电流表的示数，输电线的总电阻，用户两端的电压为。已知水的密度为，重力加速度为。求：
该发电机组的输出电功率
升压变压器的输出电压：
用户得到的功率及降压变压器的原副线圈匝数比。
18. 如图所示，为车辆行驶过程中变道超车的情景。图中两车相距时，车正以的速度匀速行驶，车正以的速度借道超越同向行驶的车，此时车司机发现前方不远处有一辆汽车正好迎面驶来，车司机不得不放弃超车，而立即驶回到与车相同的正常行驶车道。不考虑变道过程中车速度的变化和位移的侧向变化，车辆加速、减速均视为匀变速直线运动。
车至少以多大的加速度刹车，才能避免与车相撞
若车驶回原车道时，司机估计会有与车相碰的危险，立即以大小为的加速度刹车，同时鸣笛发出信号提醒车司机加速，车司机经过的反应时间后，立即以的加速度匀加速行驶。不计车司机的反应时间。请通过计算分析会不会追尾车。若不追尾，求两车间最近距离若追尾，车司机做出反应后至少以多大加速度匀加速行驶才能避免事故发生。
答案和解析
1.【答案】
【解析】略
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】略
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】对、整体受力分析，如图所示
根据平衡条件有，
将物块水平向左移动少许，则角增大，故增大，所以减小；增大，所以减小；再对受力如图所示
且，根据平衡条件有
将物块水平向左移动少许，则角增大，故增大，所以摩擦力减小；支持力不变，故对地面的压力不变，故AB错误；
C.对受力分析，如图所示
根据平衡条件有，
其中
将物块水平向左移动少许，则角不变，故不变，所以不变，即墙对的支持力不变，故物块对墙的压力不变，故C错误；
D.由项分析知，整体受到墙的支持力为减小，而墙对的支持力不变，根据
可知墙对的支持力减小，故物块对墙的压力减小，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查振荡回路知识，熟悉振荡回路的特点是解题的关键。
开关断开时，分析灰尘的受力情况，由平衡条件和电场力方向特点得出上极板的电性即可判断；开关闭合后，根据振荡回路特征分析即可判断。
【解答】
A、断开时，带负电的灰尘在重力和电场力作用下静止，由平衡条件知，灰尘所受的电场力方向竖直向上，则电场线的方向竖直向下，可见上极板带正电，故A错误；
、开关闭合后，回路形成振荡回路，可见通过线圈的电流周期性变化，当电容器下极板带正电且所带电荷量最大时，即电容器反向充电结束时，灰尘所受的合力最大，其加速度最大，此时电场能最大，磁场能最小，线圈中电流最小，为，故C正确，BD错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查运动学图象问题。
依据匀变速直线运动的位移时间关系、速度位移关系结合图象求解加速度；熟知图象所围面积表述速度的变化。
【解答】
A.根据匀变速运动的位移与时间关系公式，根据甲图中图像为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为，解得，A错误；
B.根据匀变速运动的速度与位移时间关系，根据乙图中图像为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为，解得，B正确；
C.根据匀变速运动的位移与时间关系公式，整理得根据丙图中图像为一次关系图线，可求出物体的加速度大小为，解得，物体的加速度大小为，C错误；
D.根据微元法可以得到，物理学中图像的图线与坐标轴所围成的面积表示这段时间内物理的速度变化量，则丁图中图可求出物体在前内的速度变化量大小为，D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了气体状态变化的图像问题，解题的关键是从图象中获取信息，知道在图象中等压线为过原点的直线。根据图像可知到发生等压变化，根据盖吕萨克定律求出；过程和过程内能的增加量相同，根据热力学第一定律即可分析。
【解答】
A.根据图像可知到发生等压变化，根据盖吕萨克定律有：，代入数据解得，，故A错误；
B.过程和过程温度都升高，由题可知，内能的增加量相同，而过程体积增大，气体对外做功，过程气体不做功，根据热力学第一定律可知，过程比过程吸收的热量多，故B错误；
C.由于的压强都未知，所以无法解得状态的压强，故C错误；
D.理想气体内能由温度决定，在经历回到的全过程中，温度不变，内能不变，过程体积增大，气体对外做功，过程气体不做功，过程体积减小，外界对气体做功，过程的压强小于过程的平均压强，所以，根据热力学第一定律可知，，即可知在经历回到的全过程中气体放热，故D正确。
9.【答案】
【解析】A.海水温度随深度增加而降低，汽缸导热良好，则深潜器下滑过程中，汽缸装有的气体温度降低，内能减少，气体分子的平均速率减小，但不是每个气体分子的速率均减小，故 A错误
B.气体体积不变，气体温度降低，气体分子运动的平均速率减小，根据气体压强微观意义可知，单位时撞击容器壁单位面积的次数减小，故 B正确
因温度降低，故速率大的分子数占总分子数的比例减少，故 C正确， D错误。
10.【答案】
【解析】分析】
根据原副线圈的电压比等于匝数比即可得出副线圈两端的电压，再根据电流表示数的变化和闭合电路及部分电路欧姆定律及功率的表达式分析即可。
本题主要考查变压器与电路的综合分析，掌握变压器原副线圈电压、电流、功率之间的关系是解题的关键。
【解答】
B.由于原线圈两端接电压有效值不变的交流电源，因而原线圈输入电压不变，由于原、副线圈匝数不变，可知副线圈输出电压不变，因为表的示数增加，故滑动变阻器的阻值减小，故滑片向端移动，故B正确；
D.由于电流表的示数增大了，电流表的示数增大了，由理想变压器原、副线圈电流与匝数关系可知，故，故D正确；
A.副线圈电压不变，电流增大，定值电阻两端电压增大，电压表示数减小，故A错误。
C.根据，且流过的电流增大，故增大，对其两端的电压减小，根据可知，电阻消耗的功率减小，故C错误；
故选BD。
11.【答案】
【解析】A.电流的频率为则线圈中的电流方向每秒改变次，故A错误
C.根据可知穿过线圈的磁通量的变化规律为故C正确
B.时，穿过线圈的磁通量为
时，穿过线圈的磁通量为
根据
以及
联立可得在时间内，通过线圈横截面的电荷量
故B正确
D.感应电流的最大值
线圈中感应电流的变化规律为
故D错误。
12.【答案】
【解析】
【分析】本题考查光电效应的极限频率和光电子的最大初速度，根据爱因斯坦光电效应方程解答。
【解答】
A.由光电效应方程
在时，
图线与纵轴的交点为逸出功
此时
可知普朗克常量，A正确；
B.由丙图可知，入射光波长倒数越大，电子最大初动能越大，即入射光波长越小，电子最大初动能越大，结合丙图可知，是产生光电效应的最大波长，B错误；
C.遏止电压满足，它的存在意味着光电子具有一定的初动能，且有最大值，即光电子有最大初动能，C正确；
D.单位时间内逸出光电子的个数是由光的强度决定的，当光强一定时，单位时间内逸出光电子的个数是一定的，只不过当电压较小时，不是所有的光电子都能到达阳板，电压越大到达阳极的光电子数越多，D错误。
故选AC。
13.【答案】
【解析】本实验的物理方法是等效替代法，即两次拉力的作用效果相同，故同一次实验过程中，点位置不允许变动，A正确
B.实验中，弹簧测力计应与木板平行，拉力方向在木板的平面上，读数时视线要正对弹簧测力计刻度， B正确
C.两个分力的夹角应适当，过大、过小都不利于实验操作，也不必取，C错误
D.如果先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条结点拉到点，弹簧秤可能会超过量程，D错误。故选AB
两弹簧测力计的示数分别为和，做出力的图示
根据力的图示做出合力，得到合力大小为
实际实验操作中记录的一个力拉橡皮条，故该力的方向一定沿方向。
14.【答案】； ；
橡皮帽内气体体积 ； 升高；增大。
【解析】
【分析】
根据实验原理进行分析；
根据一定质量理想气体状态方程列式分析；
考虑注射器前端与橡皮帽连接部位的气体体积；
玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定，与成反比，图象是双曲线的一支，图象是直线更加直观反映与的关系。
本题关键要明确实验原理，知道实验误差的来源，会减小实验误差，一些实际问题要通过实验去体会．
【解答】
每挂上一个钩码后，平衡后，待封闭气体的体积不再发生变化，再读出体积，可以减小误差，故A正确；
B.挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变封闭气体的温度，使测量结果不准确，故B错误；
C.实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，也可以减小摩擦带来的误差，故C正确；
D.注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要测量温度，故D错误。
故选AC。
由平衡关系可得
可得
实验操作规范，图线不过原点，则代表注射器橡皮帽内气体的体积；
由，可知
体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，向上偏离，斜率变大，说明可能是温度升高；
公式中的与气体质量有关，斜率变大，也可能是由于装置气密性导致气体质量增大。
15.【答案】解：开始时，对活塞，根据平衡条件
解得
活塞与汽缸口平齐时，根据平衡条件
解得
根据理想气体状态方程
根据题意
解得
【解析】见答案
16.【答案】解：设从滑轮到小球的距离为，从滑轮到小球的距离为，由几何知识可求得
，
两小球受力分析如图所示，由两个小球的受力矢量三角形与对应的几何三角形相似可得：
对小球
对小球
由得
如图，轨道对小球、的作用力分别为、
对小球
对小球
由可得
由牛顿第三定律得小球、对轨道的压力之比为
【解析】见答案
17.【答案】解：经时间，参与发电的水损失的机械能：
该发电机组的输出电功率：
；
输电线中的电流为对电流互感器：
升压变压器的输出电压为
；
或、均得分
。
【解析】此题是一道联系实际的应用题，考查了能量的转化、电能和电功率、热效率基本公式或变形公式的应用，涉及的知识点较多，熟练掌握基础知识是解答的关键。
18.【答案】解：车减速到与车共速时，若恰好没有与车相碰，则车将不会与车相碰，设经历的时间为，有
，
则车位移为
车位移为
根据位移关系可知
联立解得
则车与车不碰，刹车时的最小加速度大小为
车司机反应的内，车的位移
车的位移为
所以车开始加速时，两车只相距
假设还需要两车共速
解得
时间内车的位移为
车的位移为
由于
所以两车会相撞。
设车的最小加速度为，设车加速后，与车共速
时间内车的位移为
车的位移为
联立求解各式得
温馨提示：用图求解更简洁
【解析】见答案
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