西南大学附高 2022—2023 学年度下期期末考试
高二物理试题
（满分：100 分；考试时间：75 分钟）
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，必须使用 2B 铅笔填涂；答非选择题时，必须使用 0.5 毫米的黑色签字笔书写；
必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。
3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲)。
一、单项选择题：本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只
有一项符合题目要求。
1． 大熊猫擅长爬树，一大熊猫（视为质点）沿一笔直树干爬行，其 v–t 图像如图所示，以沿
树干向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．大熊猫先向上爬，然后保持静止，最后再向下爬
B．大熊猫先加速向上爬，然后匀速向上爬，最后再减
速向上爬
C．0～20 s，大熊猫的平均速度大小为 0.25 m/s
D．0～40 s，大熊猫的平均速度大小为 0
2． 关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A
F1 15 cm
D B
C F
F2
3
甲 乙 丙 丁
A．如图甲，重物 P 在垂直于竖直墙面的 F 作用下静止，如果增大 F， 那么 P 受到的摩擦
力也增大
B．如图乙，A、B、C、D 将圆形轨道四等分，则质点沿圆轨道从 A 到 B 的位移与从 C 到
D 的位移相同
C．如图丙，质点受三个共点力，只改变各力的大小，方向保持不变，它们的合力不可能
为零
D．如图丁，劲度系数为 100 N/m 的轻弹簧悬挂一个物体，静止时弹簧长度为 15 cm，弹
簧弹力为 15 N
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3． 如图所示，轻绳 a 的一端固定于竖直墙壁，另一端拴连一个光滑圆环。轻绳 b 穿过圆环，
一端拴连一个物体，用力拉住另一端 C 将物体吊起，使其处于静止状态。不计圆环受到的
重力，现将 C 端沿竖直方向上移一小段距离，待系统重新静止时（ ）
A．绳 a 与竖直方向的夹角不变
a
B．绳 b 的倾斜段与绳 a 的夹角变小
C．绳 a 中的张力变大 b
D．绳 b 中的张力变小 C
4． 2023 年 4 月 12 日 21 时，我国全超导托卡马克核聚变装置（EAST）成功实现稳态高约束
模式等离子体运行 403 秒。在该装置内发生的核反应方程是 2 H +3 H→4X +Y 。若 21 1 2 1 H 的
质量是m1，
3
1H 的质量是m2，X 的质量是m3 ，Y 的质量是m4，光速是 c，下列说法正确的
是（ ）
A．粒子 Y 是电子
B．可以用镉棒来控制该反应的速度
C．一次上述聚变反应所释放的能量为 (m4 + m3 m2 m
2
1)c
D．产物的结合能大于反应物的结合能
5． 某同学回看神舟十六号发射升空的视频时，想利用自己所学的物理知识测量
火箭升空初期的加速度大小。如图，他利用秒表和刻度尺测量出了不同时刻
11.00 cm
火箭尾端对应的位置，数据如下表所示。已知真实火箭全长约 58 m，测得视
频中火箭全长为 6.00 cm，根据数据可求得火箭的加速度大小约为（ ）
5.00 cm
时刻 t 0 s 2.5 s 3.7 s 时刻 t 0 s 2.5 s 3.7 s
火箭尾端位置 x 0 cm 5.00 cm 11.00 cm 0 cm 火箭尾端位置 x 4.50 cm 9.50 cm 15.50 cm
A．16 m/s2 B．14 m/s2 C．12 m/s2 D．10 m/s2 时刻 t 0 s 2.5 s 3.7 s
6． 如图所示，水平面上固定一个斜面体，斜面体的上表面 ABCD 是一个正方形，面 ABCD 与 火箭尾端位置 x 4.50 cm 9.50 cm 15.50 cm
水平面间的夹角为 θ = 30°。某物体放置在斜面上，现对该物体施加一个平行于斜面的恒力
F，使它在斜面上从 A 到 C 做匀速直线运动。已知物体的质量为 m = 1 kg，力 F = 5 N，重
力加速度 g = 10 m/s2，不计空气阻力，则该物体与斜面间的动摩擦因数 μ 等于（ ）
A
2 2 2 3
A． B． B
5 5
3 6 D θ
C． D．
2 3 C
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7． 两种放射性元素的半衰期分别为 t0 和 2t0 ，在 t = 0时刻这两种元素的原子核总数为 N （ N
5 N
很大），在 t = 2t0时刻，尚未衰变的原子核总数为 ，则在 t = 6t0时刻，尚未衰变的原
12
子核总数为（ ）
7 N 17 N 9 N 19 N
A． B． C． D．
96 192 96 192
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 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 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。
8． 利用光电管可以研究光电效应（如图 a），小明用三种不同的光分别照射同一光电管的阴极
K，测定光电流 I 与光电管两端电压 U 的关系，得到了三条不同的曲线甲、乙、丙（如图 b），
下面分析正确的是（ ）
图 a 图 b
A．甲光比丙光的光照强度更大 B．甲光比丙光的波长短
C．甲光比乙光的频率低 D．甲光产生的光电子的最大初动能比乙光的小
9． 如图甲所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸里。设法让气缸中的气体经历
A→B→C→D 的变化，气体的压强与摄氏温度的关系如图乙中实线所示。图中 O 为坐标原
点，A 在 p 轴上，AB∥DC，BC∥AO，AD∥t 轴，BA 的延长线经过（– 273.15 ℃，0），
CD 的延长线经过 O。关于气体各个阶段的情况，下列说法正确的是（ ）
p /Pa
B
A C
D
t/ ℃
－273.15 O
甲 乙
A．A→B 和 C→D 气体都做等容变化 B. 从 C 到 D，气体的分子数密度逐渐减小
C. 从 B 到 C，气体从外界吸收热量 D. 从 A 到 D 全过程，外界对气体做正功
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10． 如图甲所示，一艘帆船正在沿着“之”字路线从 A 到 B 做无动力逆风行驶，这是帆船比赛
中常见的场景。帆船“顶风逆行”的表现看似匪夷所思，其中的物理原理并不复杂。图乙
为某帆船在静水中沿直线逆风行驶的示意图，MN 为帆面（视为平面），风以一定角度吹
向帆面时，会对帆面造成一个垂直于帆面的作用力 F。F 可以分解为两个力，其中沿着船
体的分力 F1 使船前进，垂直于船体的分力 F2与水施于龙骨（（图丙）的横向阻力 F阻相平衡。
已知风速一定时，风向与 MN 的夹角 α（α 为锐角）越大，风对帆的作用力越大。若帆船
行驶过程中风速大小不变，下列说法正确的是（ ）
B
M
α 风
F F1 向 β
F2
A N 龙骨
甲 乙 丙
A．保持 MN 与船体的夹角 β 不变，当风向与 MN 的夹角 α 变大（未超过 90°）时，龙骨
受到的横向阻力变大
B．若船头朝向和风向均不变，调整帆面使 MN 与船体的夹角 β 略变小时，船一定会行驶
得更快
C．若其他条件不变，风向突然变为图乙所示风向的反方向，船一定会行驶得更快
D．在风向不变的情况下，要使船沿“之”字路线行驶，需要每隔一段时间就调整船体以
及帆面的方向
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二、实验题：本大题共 2 小题，共 17 分。
11． (7 分) 某同学用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。图中 A、B 是两个力学传感
器，它们可以在竖直平面内的圆弧上自由移动。AO、BO 是两段不可伸长的轻质细绳，O 点
为“死结”。在结点 O 的下方悬挂一质量为 m 的重物时，结点 O 恰好位于圆弧的圆心上。
(1) 若增加重物质量，则结点 O 的位置__________（填“上升”“下降”或“不变”）。
(2) 在某次实验中，A、B 传感器的读数分别是 F1、F2，然后用其中一支力学传感器再去
测量物体受到的重力，其读数为 F，最后根据平行四边形定则作出 F1、F2的合力 F '。
若操作正确，则作出的图可能是图中的__________（填“乙”或“丙”）；
F F′ F F′
A B
F2 F2
F F 1 1
θ
O O O
甲 乙 丙
(3) 若保证 AO、BO 夹角 （ ）不变，从图甲所示位置将 AO、BO 沿顺时针方向旋
2
转至 AO 刚好竖直的过程中，AO、BO 上的力 F1、F2 大小变化情况是_________。
A．F1变大，F2变小 B．F1 先变大后变小，F2变小
C．F1 变大，F2变大 D．F1变小，F2变大
12． (10 分) 某学习小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度。钢球一开始被通电的电磁铁
衔住，电磁铁断电即释放钢球。小球下落途中会经过一光电门，光电门发射端与接收端在
同一高度，且钢球经过光电门时，发射端发出的光能对准钢球的球心（如图乙）。钢球从
光电门中经过时，光电门可以记录它的遮光时间 t，光电门的安装位置可以上下调整，从
而改变释放时钢球球心到光电门发射端的竖直高度差 h，测得实验时所用钢球的直径为 d
（d 很小）。完成下面的问题：
h
甲 乙 丙
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(1) 要完成本实验，除了图甲中已经画出的器材外，还需要_________。
A．秒表 B．刻度尺 C．游标卡尺 D．天平
(2) 钢球球心经过光电门时的速度大小为 v = _________（用所测物理量的符号表示）。
1
(3) 多次改变 h，该学习小组得到了多组 h 和 t 的实验数据，并画出了 h 2 图像，如图丙， t
算得图像的斜率为 k。利用图像的斜率 k 和小球的直径 d 可算得重力加速度 g =
_________（用字母 k 和 d 表示）。
(4) 若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，
虽然小球也能遮光，但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题，用这样的装置
完成了实验，这会导致重力加速度的测量值_________（填“偏小”“偏大”或“不变”）。
三、计算题：本大题共 3 小题，共 40 分。
13． (10 分) 某可显示温度的水杯容积为 500 mL，倒入 200 mL 热水后，拧紧杯盖，此时显示
温度为87 C，压强与外界相同。已知，外界大气压强 p0 为1.0 10
5 Pa ，温度为 27 C。杯
内气体可视为理想气体，并假定拧紧杯盖后杯内气体的物质的量保持不变，取
0K = 273 C。
(1) 求杯内温度降到 27℃时，杯内气体的压强；
(2) 杯内温度降到 27℃时稍拧松杯盖，外界空气进入杯中，直至稳定。
求此过程中有多少体积的外界空气会进入到水杯中。
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14． (12 分) 重庆的夏日十分炎热，为了提高空调的制冷效果，门窗都需紧闭。教学楼有些门
因为老化故障无法紧闭，细心的小明给门下缝隙处塞紧了一个小木楔，侧面如图所示。已
知木楔质量为 m，其上表面可视作光滑，下表面与水平地面间的动摩擦因数为 ，木楔上
表面与水平地面间夹角为 ，重力加速度为 g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计木楔
的形变。
(1) 若有人轻推门时，门推动木楔在地板上缓慢匀速移动，求门下端对木楔上表面的压力
大小；
(2) 小明研究发现，存在临界角 0 ，若木楔倾角 0 ，不管用多大力推门，木楔都能将
门卡住而不再运动，求这一临界角的正切值 tan 0 。
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15． (18 分) 如图甲所示，面积很大的两块平行金属板 A、B 竖直放置。虚线 MN 表示与金属板
A、B 平行且等距的一个平面，此面到 A、B 的距离都是 L，此面上会源源不断地产生某种
微粒。这些微粒产生后，从静止开始运动，若微粒一旦碰到金属板 A、B，就会被吸附在
板上不再运动。以第一个微粒释放时为计时零点，由于控制装置的存在，微粒在不同时刻
的加速度变化规律如图乙所示，变化周期为 T，以垂直于板向右为正方向，且 L、T 和 a
3
之间满足 L = aT
2
。已知在 0～T 时间内平面 MN 上随时间均匀产生了共 3200 个微粒，
64
且每个微粒从平面 MN 上不同的地方产生，轨迹不会相互干扰，微粒产生后，平面 MN 不
会再对微粒的运动产生任何影响。求：
(1) 第一个微粒到达 A 板所用的时间（结果用 T 表示）；
T
(2) t = 时产生的微粒到达 A 板时的速度大小；
4
1
(3) T ～T 产生的微粒，有多少个能到达 A 板。
2
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高二物理试题参考答案
1—7 BCBDADB 8 ACD 9 BC 10 AD
11．(1) 不变 （2分） (2) 乙 （2分） (3) A（3分）
12．(1) BC （2分） (2) （2分） (3) （3分） (4) 偏大（3分）
13．(1) 杯内气体做等容变化，有 （3分）
其中，，
解得（2分）
(2) 设打开杯盖后进入杯内的气体在大气压强下的体积为，以杯内原有气体为研究对象，
则， （3分）
其中
代入数据解得 （2分）
14．(1) 对木楔受力分析，如图所示
若门推动木楔在地板上缓慢匀速移动，竖直方向（2分）
水平方向（2分）
最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力（2分）
联立解得（2分）
(2) 不管用多大力推门，塞在门下缝隙处的木楔都能将门卡住而不再运动，
即（2分）
由于力F很大，木楔较小，可得
故临界角的正切值为（2分）
15．(1) 因为微粒开始做匀加速直线运动，根据公式可得（2分）
解得（1分）
(2) 因为
所以，时产生的微粒，先做匀加速再做匀减速，内加速运动的位移为
， （1分）
此时粒子的速度为（1分）
当粒子减速为零，需要的时间为（1分）
减速阶段粒子运动的位移为（1分）
由此可得（1分）
则时产生的微粒到达A板时的速度大小为零。（1分）
(3) 设在T-t0时刻产生的粒子恰好能到达A板
，（1分）
， （1分）
，（1分）
（1分），（1分）
（3分）
（1分）
（1分）
答案第2页，共3页
