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西安中学 2023-2024 学年度第二学期期末考试
高二物理试题
（时间：75分钟 满分：100分） 命题人：谢晓康
一、选择题:(1-7 为单选题，每题4分；8-11为多选题，每题 5分，共 48分)
1.下列说法正确的是( )
A. 用不能被水浸润的塑料瓶做酱油瓶，向外倒酱油时不易外洒，所以塑料是不浸
润物体
B. 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力的作用
C. 某气体的摩尔质量为𝑀，密度为𝜌，阿伏伽德罗常数为𝑁 ，则该气体的分子体积
𝐴
为𝑣 = 𝑀/𝜌𝑁
0 𝐴
D. 与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显
2.关于近代物理学，下列图象在描述现象中，解释正确的是( )
A. 如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐
射强度的极大值向波长较长方向移动
B. 如图乙所示，发生光电效应时，入射光越强，光电子的最大初动能也就越大
C. 如图丙所示，金属的遏制电压𝑈 与入射光的频率𝜈的图象中，该直线的斜率为
𝑐
−𝑊
ℎ ，截距为 逸
𝑒 𝑒
D. 同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、
乙光、丙光)，如图丁所示。则可判断甲、乙、丙光的频率关系为𝜈 < 𝜈 < 𝜈
丙 乙 甲
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学科网（北京）股份有限公司3.如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图象，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，物体在0 ∼ 𝑡 这段时间内的平均速度为
𝑣0
0
2
B. 乙图中，物体的加速度大小为2𝑚/𝑠2
C. 丙图中，阴影面积表示𝑡 ～𝑡 时间内物体的速度变化量
1 2
D. 丁图中，𝑡 = 3𝑠时物体的位移大小为15𝑚
4.如图所示，甲分子固定在坐标原点𝑂，乙分子沿𝑥轴运动，两分子间的分子势能
𝐸 与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为−𝐸 。若
𝑝 0
两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是( )
A. 乙分子在𝑄点𝑥 = 𝑥 时，处于平衡状态
1
B. 乙分子在𝑃点𝑥 = 𝑥 时，加速度最大
2
C. 乙分子在𝑄点𝑥 = 𝑥 时，其动能为𝐸
1 0
D. 乙分子的运动范围为𝑥 ≥ 𝑥
1
5.烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素
镅 241Am来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时，镅 241Am衰变所释放的射线
95 95
会将它们电离，从而产生电流。一旦有烟雾进入探测腔内，烟雾中的微粒会吸附
部分射线，导致电流减小，从而触发警报。则( )
A. 镅 241Am放出的是𝛼射线
95
B. 镅 241Am放出的是γ射线
95
C. 1 𝑚𝑔的镅 241Am经864年将有0.25 𝑚𝑔发生衰变
95
D. 发生火灾时，烟雾探测器中的镅 241Am因温度升高而半衰期变短
95
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学科网（北京）股份有限公司6.一定质量理想气体的卡诺循环过程𝑝−𝑉图线如图所示，状态𝑎、𝑑的温度分别为
𝑇 、𝑇 ，𝑎𝑑、𝑏𝑐两条绝热线下的面积分别为𝑆 、𝑆 (图中阴影部分)，则( )
𝑎 𝑑 1 2
A. 𝑇 < 𝑇 B. 𝑇 = 𝑇
𝑎 𝑑 𝑎 𝑑
C.𝑆 < 𝑆 D. 𝑆 = 𝑆
1 2 1 2
7.几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！四个
完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运
动。恰好能穿出第四个水球，则下列说法正确的是( )
A. 子弹在每个水球中运动的时间相同
B. 子弹在每个水球中速度变化相同
C. 由题干信息不能确定子弹穿过每个水球的时间比
D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
8.如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20 𝑐𝑚的
水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为32 𝑐𝑚，大气压强恒为
76 𝑐𝑚𝐻𝑔。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢
旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取sin 53° = 0.8，cos 53°= 0.6，
下列说法正确的是( )
A. 图乙气柱长度为35 𝑐𝑚
B. 图丙气柱长度为38 𝑐𝑚
C. 图乙状态的气体压强小于图丙
D. 若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱
长度将增大
9.在夏天的高温天气下，一辆家用轿车的胎压监测系统(𝑇𝑃𝑀𝑆)显示一条轮胎的胎
压为3.20 𝑎𝑡𝑚(1 𝑎𝑡𝑚是指1个标准大气压)、温度为47℃。由于胎压过高会影响行
车安全，故快速(时间很短)放出了适量气体，此时胎压监测系统显示的胎压为
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学科网（北京）股份有限公司2.40 𝑎𝑡𝑚、温度为27℃，设轮胎内部体积始终保持不变，气体视为理想气体，则
下列说法正确的是( )
A. 由于温度降低轮胎内每个气体分子的速度都变小了
1
B. 此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
5
1
C. 此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
4
D. 气体温度快速降低是因为气体对外界做了功
10.如图所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的
光，其中只有3种不同频率的光𝑎，𝑏，𝑐照射到图甲电路阴极𝐾的金属上能够发生
光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，调节过程中三种光均能达
到对应的饱和光电流，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是( )
A. 阴极金属的逸出功可能为𝑊 = 5.5 𝑒𝑉
0
B. 图乙中的𝑏光光子能量为10.2 𝑒𝑉
C. 若图乙中的𝑈 = 7 𝑉，则𝑈 = 4.45 𝑉
𝑎 𝑐
D. 若甲图中电源右端为正极，随滑片向右
滑动，光电流先增大后保持不变
11.一长为𝐿的金属管从地面以𝑣 的速率竖直上抛，管口正上方高ℎ(ℎ > 𝐿)处有一小
0
球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过．已知重力加速度为𝑔，不计空气
阻力．关于该运动过程说法正确的是( )
𝐿
A. 小球穿过管所用时间大于
𝑣0
B. 小球不可能在管上升阶段穿过管
C. 若小球在管上升阶段穿过管，则𝑣 > √ (ℎ+𝐿)𝑔
0
(ℎ+𝐿)𝑔
D. 若小球在管下降阶段穿过管，则√ < 𝑣 < √ 𝑔ℎ
0
2
二、实验题：(每空 3分，共 12分)
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学科网（北京）股份有限公司12.某同学用如图甲所示的数字化实验装置测量滑块的加速度。在滑块上安装一遮
光条，将滑块放在水平气垫导轨上的𝐴处，让细绳跨过定滑轮与钩码相连，光电门
固定安装在气垫导轨上的𝐵处，测得遮光条中心与𝐵处的距离为𝑠。将滑块由静止释
放，遮光条通过光电门时光电门记录的挡光时间为𝑡。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，遮光条的宽度𝑑 = 𝑚𝑚;
(2)实验时，光电门记录的挡光时间𝑡 = 1.0×10−2𝑠，则滑块通过光电门时的速度大
小𝑣 = 𝑚/𝑠(结果保留 2位有效数字) ;
(3)改变距离𝑠，测量时间𝑡。多次测量，记录数据，描点并作出𝑠−𝑡−2图像，已知
图像斜率为k。
(4)根据以上信息得到加速度的表达式为 (用字母𝑑，𝑘表示)。
(5)测量计算出来的加速度比真实加速度 (选填“偏大”，“偏小”，“相
等”)
三、计算题：(13 题12分，14题12 分，15题 16分，共 40分)
13(12分).一辆汽车以𝑣 = 20𝑚/𝑠的速度在平直公路上行驶，制动后要经过𝑥 =
0
100𝑚才能停下来。现在该汽车正以20𝑚/𝑠的速度在平直公路上行驶，突然发现正
前方𝑥 = 60𝑚处停有一辆摩托车，汽车司机经𝛥𝑡 = 0.5𝑠的反应时间后，立即采取
0
制动措施，汽车开始制动的同时摩托车以𝑎 = 3𝑚/𝑠2的加速度加速启动。求：
2
(1)该汽车制动时的加速度大小𝑎 ；
1
(2)汽车是否会与摩托车相撞？若会相撞，将在汽车制动后何时相撞？若不会相
撞，则两车的最近距离是多少？
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学科网（北京）股份有限公司14(12分).在某些恒星内部，3个氦核(4He)结合成1个碳核(12C)。已知1个氦核的质
2 6
量为m 、1个碳核的质量为m ，1个质子的质量为m ，1个中子的质量为m ，真空
1 2 p n
中的光速为c。求：
(1)写出核反应方程式；
(2)反应过程中产生的核能；
(3)碳核的比结合能
15(16分).如图所示，一水平放置的薄壁导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接
而成，质量均为𝑚 = 1.0𝑘𝑔的活塞𝐴、𝐵用一长度为3𝐿 = 30𝑐𝑚、质量不计的刚性轻
细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞𝐴、𝐵的面积
分别为𝑆 = 100𝑐𝑚2和𝑆 = 50𝑐𝑚2，汽缸内𝐴和𝐵之间封闭有一定质量的理想气
𝐴 𝐵
体，𝐴的左边及𝐵的右边都是大气，大气的温度恒定为280𝐾、大气压强始终保持为
𝑝 = 1.0×105𝑃𝑎.当汽缸内气体的温度为𝑇 = 500𝐾时，活塞处于图示位置平衡。
0 1
求：
(1)此时汽缸内理想气体的压强多大？
(2)当汽缸内气体的温度从𝑇 = 500𝐾缓慢降至𝑇 = 400𝐾时，活塞𝐴、𝐵向哪边移
1 2
动？移动的位移多大？
(3)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。
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