解析：河南省焦作市第四中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方-2023學(xué)年河南省焦作市第四中學(xué)級(jí)高二下學(xué)期期中考試物理試題第I卷（選擇題）一、選擇題（每題4分，共60分。1—10為單選，11—15為多選，其中少選得2分）1.如圖所示，質(zhì)量為m的足球在離地高h(yuǎn)處時(shí)速度剛好水平向左，大小為v1，守門員此時(shí)用手握拳擊球，使球以大小為v2的速度水平向右飛出，手和球作用的時(shí)間極短，重力加速度為g，則（）A.擊球前后球動(dòng)量改變量的方向水平向左B.擊球前后球動(dòng)量改變量的大小是mv2－mv1C.擊球前后球動(dòng)量改變量的大小是mv2＋mv1D.球離開手時(shí)的機(jī)械能不可能是mgh＋mv12【答案】C【解析】【詳解】ABC.規(guī)定水平向右為正方向，擊球前球的動(dòng)量p1＝－mv1擊球后球的動(dòng)量p2＝mv2擊球前后球動(dòng)量改變量的大小是Δp＝p2－p1＝mv2＋mv1動(dòng)量改變量的方向水平向右，故A、B錯(cuò)誤，C正確；D.球離開手時(shí)的機(jī)械能為mgh＋mv22因v1與v2可能相等，則球離開手時(shí)的機(jī)械能可能是mgh＋mv12故D錯(cuò)誤。故選C。2.分子力F、分子勢(shì)能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖甲乙兩條曲線所示，r0為平衡位置，取無窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零。若a分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，b分子從無窮遠(yuǎn)處以一定初速度釋放，在分子力的作用下沿r正半軸靠近a。下列說法正確的是（）A.甲圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線B.隨著分子間距離的減小，分子力先增加后減小，再增大C.當(dāng)r=r0時(shí)，分子間的引力、斥力均為零D.當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨分子距離減小分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加；當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，隨分子距離減小分子力做正功，分子勢(shì)能減少【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)在平衡位置處分子力為零，可知甲圖線為分子力與分子間距離關(guān)系圖線，故A錯(cuò)誤；B．由甲圖看得出，隨著分子間距離的減小，分子力先增加后減小，再增大，故B正確；C．當(dāng)r=r0時(shí)，分子間的引力、斥力不為零，但二者的合力即分子力為零，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨分子距離減小分子力做正功，分子勢(shì)能減??；當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，隨分子距離減小分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，故D錯(cuò)誤。故選B。3.顯微鏡下觀察到懸浮在水中的花粉微?？傇诓煌５刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)。下列說法中不正確的是（）A.溫度越高，微粒運(yùn)動(dòng)越劇烈B.花粉微粒運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)C.花粉顆粒越大，無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越不明顯D.花粉微粒在水中的運(yùn)動(dòng)就是分子的熱運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中小顆粒所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是由于液體分子對(duì)小顆粒的碰撞時(shí)沖力不平衡導(dǎo)致的，布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是液體分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的間接反映。當(dāng)溫度一定時(shí)，顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯；當(dāng)顆粒大小一定時(shí)，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故ABC正確，不符合題意，D不正確，符合題意。故選D。4.下列選項(xiàng)圖所示為在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，一束粒子在穿越金箔內(nèi)一個(gè)金原子的軌跡示意圖中正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．A選項(xiàng)中2應(yīng)該比1有較大偏轉(zhuǎn)，3應(yīng)該比4有較大偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．B選項(xiàng)中2、3的偏轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤，故B錯(cuò)誤；C．C選項(xiàng)中3的偏轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤，故C錯(cuò)誤；D．D選項(xiàng)中，2、4發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn)，3離核最近，發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，故D正確。故選D。5.如圖，三個(gè)質(zhì)量分別為2m、m、m的物塊A、B、C靜止在光滑水平直軌道上，A、B間用一根細(xì)線相連，然后在A、B間夾一壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧，此時(shí)輕彈簧的彈性勢(shì)能為?，F(xiàn)在剪短細(xì)線，A和B向兩邊滑出，當(dāng)輕質(zhì)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B與C發(fā)生碰撞黏合在一起，下列說法正確的是（）A.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，C.B與C發(fā)生碰撞黏合在一起后的速度大小為D.B與C發(fā)生碰撞黏合在一起后的速度大小為【答案】C【解析】【詳解】AB．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過程，AB和彈簧系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒有解得，故AB錯(cuò)誤；CD．B與C發(fā)生碰撞黏合在一起過程，根據(jù)動(dòng)量守恒，有解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6.概率統(tǒng)計(jì)的方法是科學(xué)研究中的重要方法之一，以下是某一定質(zhì)量的氧氣（可看成理想氣體）在和時(shí)統(tǒng)計(jì)出的速率分布圖像，結(jié)合圖像分析以下說法正確的是（）A.其中某個(gè)分子，時(shí)的速率一定比時(shí)要大B.時(shí)圖線下對(duì)應(yīng)的面積比時(shí)要小C.如果兩種情況氣體的壓強(qiáng)相同，則時(shí)單位時(shí)間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比時(shí)少D.如果兩種情況氣體的體積相同，則時(shí)單位時(shí)間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)與時(shí)相同【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，時(shí)的分子速率有時(shí)比時(shí)要小，故A錯(cuò)誤；B．速率分布曲線的面積的意義，就是將每個(gè)單位速率的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比進(jìn)行累加，累加的結(jié)果都是1，面積相等，故B錯(cuò)誤；CD．如果兩種情況氣體的壓強(qiáng)相同，由于時(shí)分子的平均動(dòng)能比較大，所以單位時(shí)間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比時(shí)少，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7.不同原子核的比結(jié)合能是不一樣的，圖示是按照實(shí)際測(cè)量結(jié)果畫的圖線。則下列說法正確的是（）A.核的結(jié)合能約為64MeVB.核的結(jié)合能小于核的C.分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的核時(shí)吸收能量D.3個(gè)核聚變生成核放出的核能約為7MeV【答案】D【解析】【詳解】A．由圖知核的比結(jié)合能約為8MeV，所以核的結(jié)合能約為128MeV，A錯(cuò)誤；B．由題圖可知核的結(jié)合能約為33MeV，核的結(jié)合能約為28MeV，B錯(cuò)誤；C．分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的核，產(chǎn)物的比結(jié)合能增大，分裂時(shí)放出能量，C錯(cuò)誤；D．3個(gè)核的結(jié)合能之和約為84MeV，核的結(jié)合能約為91.2MeV，則3個(gè)核聚變生成核放出的核能約為7.2MeV，D正確。故選D。8.自然界存在的放射性元素的原子核并非只發(fā)生一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而是要發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。某些原子核的衰變情況如圖所示表示中子數(shù)，表示質(zhì)子數(shù)，則下列說法正確的是（）A.由到的衰變是衰變B.若的半衰期是，則個(gè)原子核經(jīng)過后還剩個(gè)C.從到共發(fā)生次衰變和次衰變D.圖中發(fā)生和衰變時(shí)，往往伴隨著射線產(chǎn)生【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖可知，衰變后的新原子核為，新原子核的質(zhì)子數(shù)比的多個(gè)，所以是衰變，故A錯(cuò)誤；B．原子核的半衰期是對(duì)大量原子核的行為做出的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，對(duì)于少數(shù)的微觀事件是不可預(yù)測(cè)的，故B錯(cuò)誤；C．由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，從到滿足解得，共發(fā)生次衰變和次衰變，故C錯(cuò)誤；D．射線經(jīng)常是伴隨射線和射線產(chǎn)生的，故D正確。故選9.脈沖燃料激光器以的脈沖形式發(fā)射波長(zhǎng)為585nm的光，這個(gè)波長(zhǎng)的光可以被血液中的血紅蛋白強(qiáng)烈吸收，從而有效清除由血液造成的瘢痕。每個(gè)脈沖向瘢痕傳送約為的能量，普朗克常量為。（）A.每個(gè)光子的能量約為B.每個(gè)光子的動(dòng)量約為C.激光器的輸出功率不能小于1.24WD.每個(gè)脈沖傳送給瘢痕的光子數(shù)約為個(gè)【答案】D【解析】【詳解】A．每個(gè)光子的能量約為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．每個(gè)光子的動(dòng)量約為選項(xiàng)B錯(cuò)誤。C．激光器的輸出功率不能小于選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．每個(gè)脈沖傳送給瘢痕的光子數(shù)約為選項(xiàng)D正確。故選D。10.如圖甲所示，在光滑水平面上有一個(gè)質(zhì)量為、內(nèi)外壁均光滑的汽缸，汽缸內(nèi)活塞的質(zhì)量也為，活塞的橫截面積為S，汽缸內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體，理想氣體的溫度為，體積為，整體靜止在水平面上，大氣壓強(qiáng)為p0。如圖乙所示，對(duì)活塞施加一方向水平向左、大小為的推力，整體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若此時(shí)氣體的體積仍然為，重力加速度為，則下列說法正確的是（）A.此時(shí)氣體的溫度為 B.此時(shí)氣體的溫度為C.此種情況下，氣體的壓強(qiáng)為 D.此種情況下，氣體的壓強(qiáng)為【答案】A【解析】【詳解】對(duì)題圖甲，設(shè)氣體的壓強(qiáng)為，以活塞為研究對(duì)象，由二力平衡可得對(duì)題圖乙，對(duì)汽缸與活塞組成的整體，由牛頓第二定律可得，設(shè)氣體的壓強(qiáng)為，溫度為，對(duì)汽缸受力分析，由牛頓第二定律可得比較甲、乙兩種氣體的狀態(tài)，由等容變化規(guī)律可得解得，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。11.圖示描述了一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個(gè)狀態(tài)，圖中ab的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.氣體從的過程，氣體體積不變B.氣體從的過程，氣體體積先增大后減小C.氣體從的過程，氣體分子的數(shù)密度減小D.氣體從的過程，氣體分子數(shù)密度和分子的平均速率都減小【答案】AC【解析】【詳解】A．的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，由可知，發(fā)生得是等容變化，氣體體積不變，故A正確；BC．氣體從的過程，發(fā)生得是等壓變化，溫度升高，所以氣體體積增大；是等溫變化，壓強(qiáng)減小，體積增大，分子數(shù)不變，所以氣體分子的數(shù)密度減小，故B錯(cuò)誤，C正確；D．氣體從的過程，溫度降低，所以氣體分子的平均速率減??；各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率變大，體積變小，所以氣體分子數(shù)密度增大，故D錯(cuò)誤。故選AC。12.鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設(shè)鉆石的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（單位為g/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NA。已知1克拉＝0.2克，則以下選項(xiàng)正確的是（）A.a克拉鉆石物質(zhì)量為B.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為C.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為D.每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為（單位為m）【答案】ACD【解析】【詳解】ABC．a(chǎn)克拉鉆石的質(zhì)量為0.2a克，得物質(zhì)的量為，所含分子數(shù)為，B錯(cuò)誤，AC正確；D．每個(gè)鉆石分子的體積為固體分子看作球體，則有聯(lián)立解得分子直徑為D正確。故選ACD。13.質(zhì)量為的人在質(zhì)量為的小車上從左端走到右端，如圖所示，當(dāng)車與地面摩擦不計(jì)時(shí)，那么（）A.人在車上行走的平均速度越大，則車在地面上移動(dòng)的距離也越大B.不管人以什么樣的平均速度行走，車在地面上移動(dòng)的距離相同C.人在車上行走的平均速度越小，則車在地面上移動(dòng)的距離就越大D.人在車上行走，若人相對(duì)車突然停止，則車也突然停止【答案】BD【解析】【詳解】ABC．人與車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)人和小車的速度為、，人的速度方向?yàn)檎较颍瑒t有因此則平均動(dòng)量也守恒而可得小車在地面上的移動(dòng)距離可以看出x與人的平均速度大小無關(guān)，故AC錯(cuò)誤，B正確；D.人和小車的速度方向相反，速度大小與它們的質(zhì)量成反比，因此當(dāng)人相對(duì)于車停止時(shí)，車也突然停止，故D正確。故選BD。14.如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)球，原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，之后A、B兩球發(fā)生了對(duì)心碰撞。碰撞后A、B兩球的速度可能值為（）A.vA'=3m/s，vB'=1m/sB.vA'=2m/s，vB'=2m/sC.vA'=1m/s，vB'=3m/sD.vA'=-1m/s，vB'=7m/s【答案】BC【解析】【詳解】A．碰撞后都向右運(yùn)動(dòng)，A球的速度大于B球的速度，不符合實(shí)際，A錯(cuò)誤；B．設(shè)每個(gè)球的質(zhì)量均為m，碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量碰撞前的總動(dòng)能碰撞后的總動(dòng)量為碰撞后的總動(dòng)能為碰撞過程動(dòng)量守恒且動(dòng)能不增加，符合實(shí)際，B正確；C．碰撞后的總動(dòng)量為碰撞后的總動(dòng)能為碰撞過程動(dòng)量守恒且動(dòng)能不增加，符合實(shí)際，C正確；D．碰撞后的總動(dòng)能為碰撞過程動(dòng)能增加，不符合實(shí)際，D錯(cuò)誤。故選BC。15.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見光的光子能量范圍介于。普朗克常量為，電子的電荷量為，真空中光速為。下列說法正確的是（）A.氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光的波長(zhǎng)約為B.氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光為可見光C.處于能級(jí)的氫原子受到動(dòng)能為的電子撞擊后，一定能輻射出可見光D.大量氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，向外輻射的光子的最大頻率約【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光的波長(zhǎng)為A錯(cuò)誤；B．根據(jù)氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子能量為屬于可見光范圍，B正確；C．處于能級(jí)的氫原子受到動(dòng)能為的電子撞擊后，氫原子可能被電離，此時(shí)不會(huì)發(fā)出可見光，C錯(cuò)誤；D．大量氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子直接躍遷到基態(tài)時(shí)，向外輻射的光子的頻率最大，根據(jù)可得放出的最大頻率為D正確。故選BD。第II卷（非選擇題）二、實(shí)驗(yàn)題（共12分）16.如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)頻率為的紫外線照射到K上，電流表中有電流流過，試回答下列問題：（1）如果將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端從左向右移動(dòng)，通過電流表的電流將會(huì)________（選填“增大”、“減小”、“不變”）（2）美國(guó)物理學(xué)家密立根用精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量，這項(xiàng)工作成了愛因斯坦方程式在很小誤差范圍內(nèi)的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。如圖乙所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)作出的Uc-圖象，電子的電荷量，根據(jù)圖象可知，這種金屬的截止頻率=___________，普朗克常量h=_________?！敬鸢浮竣?增大②.4.27×1014Hz③.6.30×10-34J·s【解析】【分析】【詳解】(1)[1]由甲圖可知，在光電管中，場(chǎng)強(qiáng)向右，電子所受電場(chǎng)力向左，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端從左向右移動(dòng)，光電管兩端電壓變大，場(chǎng)強(qiáng)變大，到達(dá)陽極的電子數(shù)增多，通過電流表的電流將會(huì)增大。(2)[2][3]由動(dòng)能定理及光電效應(yīng)方程可得其中整理得結(jié)合乙圖可知，當(dāng)時(shí)，即圖線與橫軸的交點(diǎn)為金屬的截止頻率，即圖線的斜率為解得17.某同學(xué)在氣墊導(dǎo)軌上設(shè)計(jì)了一個(gè)“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：小車A拖著一條紙帶且其前端粘有橡皮泥，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz，推動(dòng)小車A使之與原來靜止的滑塊B發(fā)生碰撞，并粘合成一體，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示。(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距，則應(yīng)該選擇________填“AB”“BC”“CD”“DE”或“EF”段來計(jì)算小車A碰前的速度。已測(cè)得小車A的質(zhì)量，滑塊B的質(zhì)量，由以上測(cè)量結(jié)果可得系統(tǒng)碰前________；系統(tǒng)碰后________。結(jié)果均保留三位有效數(shù)字【答案】①.②.③.【解析】【詳解】（1）[1]小車A與滑塊B碰撞后速度減小，在相等時(shí)間內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)的位移變小，由圖所示紙帶可知，BC、DE間點(diǎn)跡均勻，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，且BC間點(diǎn)跡間的距離大于DE間點(diǎn)跡間的距離，因此應(yīng)選擇BC段計(jì)算小車A碰撞前的速度，選擇DE段計(jì)算小車與滑塊碰撞后AB的共同速度。（2）[2]電源頻率，由圖所示紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔碰撞前小車A的速度系統(tǒng)碰前。[3]碰撞后A、B共同運(yùn)動(dòng)的速度系統(tǒng)碰后。三、解答題（共38分）18.如圖所示，質(zhì)量為1.5kg的木塊m以8m/s的速度水平地滑上靜止在光滑水平地面上的平板小車M，車的質(zhì)量為4.5kg，木塊與小車之間的摩擦系數(shù)為0.2（g取10m/s2）。設(shè)小車足夠長(zhǎng)，求：（1）木塊和小車相對(duì)靜止時(shí)小車速度；（2）從木塊滑上小車到它們處于相對(duì)靜止所經(jīng)歷的時(shí)間；（3）從木塊滑上小車到它們處于相對(duì)靜止時(shí)木塊相對(duì)小車滑行的距離?！敬鸢浮浚?）2m/s；（2）3s；（3）12m【解析】【詳解】（1）以木塊和小車為研究對(duì)象，由動(dòng)量守恒定律可得解得木塊和小車相對(duì)靜止時(shí)小車的速度為（2）根據(jù)牛頓第二定律可得，m加速度大小為由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得（3）根據(jù)能量守恒可得解得相對(duì)靜止時(shí)木塊相對(duì)小車滑行的距離為19.在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以8m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為mB=0.2kg的靜止小球B發(fā)生正碰．碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R=0.5m的豎直放置的光滑半圓形軌道，且恰好能通過最高點(diǎn)N后水平拋出．g=10m/s2．求：(1)碰撞后小球B的速度大??；(2)小球B從軌道最低點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)N的過程中所受合外力的沖量；(3)碰撞過程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失．【答案】（1）5m/s；（2）（）N?s，方向向左；（3）0.5J【解析】【詳解】(1)小球B恰好能通過圓形軌道最高點(diǎn)，則有:解得：m/s小球B從軌道最低點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)N的過程中機(jī)械能守恒則有：聯(lián)立①②解得：m/s(2)設(shè)向右為正方向，合外力對(duì)小球B的沖量為N?s，方向向左(3)碰撞過程中動(dòng)量守恒，有水平面光滑所以式中解得m/s，碰撞過程中損失的機(jī)械能為J2