陕西省西安市蓝田县田家炳中学等三校大学区联考2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题

这是一份陕西省西安市蓝田县田家炳中学等三校大学区联考2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题，共8页。试卷主要包含了潜水钟是一种水下作业工具等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。
3.考试结束后将本试卷与答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一．单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）
1.甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其动量随时间变化的图像如图所示，已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同，在此过程中（ ）
甲、乙两物体的质量之比为2∶1
B．甲、乙两物体的质量之比为1∶2
C．甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2∶1
D．甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为1∶2
2.如图所示,光滑直杆上弹簧连接的小球以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。以O点为原点,选择由O指向B为正方向,建立Ox坐标轴。小球经过B点时开始计时,经过0.5 s首次到达A点。则小球在第一个周期内的振动图像为( )

3.如图所示,一束复色光从空气中射入水中,分成两束单色光a和b,则下列说法正确的是( )
A.在水中,a光的频率大于b光的频率
B.在水中,a光的速度大于b光的速度
C.在水中,a光的波长大于b光的波长
D.若光从水中射向空气中,a光的临界角大于b光的临界角
4.医院中需要用血流计检测患者身体情况。血流计原理可以简化为如图所示模型，血液内含有少量正、负离子，从直径为d的血管右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点之间可以用电极测出电压U。下列说法正确的是（ ）
A．离子所受洛伦兹力方向均竖直向下
B．血液中正离子多时，M点的电势高于N点的电势
C．血液流速为
D．血液流量
5.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）

A．按下按钮过程，螺线管端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管端电势较高
C．按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
6.已知压敏电阻的受力面所受压力越小，其阻值越大，如图甲，将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内，受力面朝上，在其受力面放一质量为m物体，电梯静止时电压表示数为U0；某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙，则（ ）

A．t1- t2时间内压敏电阻受力面所受压力恒定
B．t1- t2时间内电容器处于充电状态
C．t2之后电梯处于超重状态
D．t2之后电梯做匀变速运动
7.如图，一定质量的理想气体，状态变化过程如V-T图像中ABC图线所示，由图线可知（ ）
A．A→B过程，分子与器壁间的平均作用力变大、压强增大
B．B→C过程，分子与器壁间的平均作用力不变、压强增大
C．C→A过程，分子密度减小，分子平均动能增大
D．C→A过程，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数增加
8.潜水钟是一种水下作业工具。将潜水钟的大铁罩倒扣在水面后使之下沉，如图是潜水钟缓慢下沉的示意图，不计下沉过程中水温的变化，潜水钟内封闭的气体说法正确的是（ ）

A．单位体积内分子数保持不变
B．气体分子间斥力变大
C．气体分子速率分布规律不变
D．该过程气体对外界做功
9.氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时，吸收的光子能量为1.89 eV
B．n越大，核外电子运行速率越小
C．电子的轨道半径越小，氢原子能量越大
D．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出4种不同频率的光
10.如图所示，内壁光滑的绝热气缸竖直固定在水平面上，用质量为m的绝热活塞把缸内空间分成两部分。两部分中封闭有相同质量和温度的同种理想气体，活塞用销钉K固定，已知P部分的气体体积小于Q部分的气体体积，活塞能上、下自由移动。现拔掉销钉，活塞移动一小段距离后再将其固定。下列说法正确的是（ ）
A．两部分气体内能之和增大B．两部分气体内能之和不变
C．两部分气体温度都升高D．两部分气体温度都降低
二．多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。本小题答案至少为两个及以上选项，选对得4分，少选得2分，选错不得分）
11.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、C，三球的质量分别为，初状态B、C球之间连着一根轻质弹簧并处于静止状态，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A球以的速度向左运动，与同一杆上的B球粘在一起（作用时间极短），则关于碰后的判断，正确的是（ ）
A．A球与B球碰撞中损耗的机械能为20J
B．在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能为9J
C．在以后的运动过程中，B球的最小速度为1m/s
D．在以后的运动过程中，C球的最大速度为2m/s
12.一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点(单摆)，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做简谐运动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示，下列判断正确的是( )
A．小球振动的周期为2 s B．小球速度变化的周期为4 s
C．小球动能变化的周期为2 s D．小球重力势能变化的周期为4 s
13.一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,两端P、Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图所示,对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的是( )
A.两列波将同时到达中点M B.绳的两端点P、Q开始振动的方向相同
C.中点M的振动始终是加强的 D.M点的位移大小在某时刻可能为零
14.如图是远距离输电的原理图，其中升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3、U4，假设发电厂输出电压U1恒定不变，输电线的电阻不可忽略，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．保持输送功率不变，增大输送电压U2，输电线上损耗的功率减小
B．用电高峰时用户负载增加，U2增大
C．用电高峰时用户负载增加，U3增大
D．用电高峰时用户负载增加，U4减小
第II卷（非选择题）
三、实验题（共2小题，总分18分）
15. 如图甲所示,某学习小组利用单摆测当地的重力加速度。
(1)在测量单摆周期时,某同学在摆球某次通过最低点时,按下停表开始计时,同时数“1”,当摆球第二次通过最低点时数“2”,依此法往下数,当他数到“50”时,停表停止计时,读出这段时间t。则该单摆的周期为 。如果他在实验中误将周期计算为t50,则测得的g值 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(2)若小组同学周期测量正确,但由于没有游标卡尺,无法测量摆球的直径,于是小组同学改变摆线长L,分别测出对应的单摆周期T,作出L-T2图像如图乙所示,根据图像,小组同学得到了图线在横轴上的截距为a,图线的斜率为k,则摆球的直径为 ,当地的重力加速度为 。
16.在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
(1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
(2)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 ；（填“多”或“少”）
(3)实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压为 ；（填字母）
A． B． C．
(4)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 。（填字母）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法
四、计算题（共36分）
17.（12分）如图，将质量为mA＝100 g的物体A放在弹簧上端并与之连接，弹簧下端连接一质量为mB＝200 g的物体B，物体B放在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，使A上下振动．弹簧原长为10 cm，弹簧是劲度系数为k＝50 N/m.A、B的厚度可忽略不计，g取10 m/s2.
(1)当系统做简谐运动时，求A的平衡位置离地面的高度；
(2)若物体A在振动过程中弹簧始终不拉伸，当物体A以最大振幅振动时，求物体B对地面的最大压力；
(3)在第(2)问的基础上，从平衡位置到最低点过程中弹簧弹力对物体A做了多少功？
18.（12分）如图，线圈abcd的面积是0.05m2，匝数N＝100匝，线圈总电阻为r＝1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝T，当线圈以ω＝10πrad/s的角速度匀速旋转时。求：
(1)线圈中感应电动势的最大值；
(2)电压表的示数；
(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力至少要做的功。
19.（12分）某点光源以功率P向外均匀辐射某频率的光子，点光源正对图中的光电管窗口，窗口的有效接收面积为S，每个光子照射到阴极K都能激发出一个光电子。已知闭合开关时电压表示数为U，阴极K的逸出功为W0，光速为c，电子电荷量为e，光子能量为E，光电管每秒接收到N个光子。求：
(1)光子的动量大小p和光电子到达阳极A时的最大动能Ekm；
(2)微安表的最大电流强度I和光电管窗口距点光源的距离R。

高二物理参考答案
1-5DAACC 6-10DBCBA
11BD 12BC 13AD 14AD
15.(1)t24.5 偏大 (2)2ka 4π2k
16. (1) D (2)少 (3)C (4)A
17.(1)8 cm (2)4 N (3)0.03 J
解析：(1)A在平衡位置时，所受合力为零，弹簧被压缩的长度为l1＝ eq \f(mg,k) ＝ eq \f(0.1×10,50) ＝0.02 m＝2 cm
A的平衡位置离地面的高度h＝l－l1＝10 cm－2 cm＝8 cm.
(2)当A在下方的最大位移处时，弹簧的弹力最大，物体B对地面的压力最大，根据对称性可知，此时弹簧被压缩l2＝2l1＝4 cm
则物体B对地面的最大压力N＝mBg＋kl2＝4 N.
(3)根据机械能守恒定律可得平衡位置到最低点过程中弹簧弹力对物体A所做的功为
W＝ eq \f(F1＋F2,2) l1＝ eq \f(kl1＋kl2,2) l1＝0.03 J
18.（1）50V；（2）45V；（3）50J
【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值
（2）电动势的有效值为
电流表示数
电压表示数
U＝IR＝45V
（3）外力至少要做的功
19.（1），E－W0＋eU；（2）Ne，
【详解】（1）每个光子的能量
每个光子的动量为
光电子从K逸出时的最大初动能
Ek= E－W0
光电子到达A时的最大动能
Ekm= Ek＋eU = E－W0＋eU
（2）通过微安表的电流强度
设t秒发射总光子数为n，则
t秒辐射光子的总能量
太阳辐射高频光子的功率
光电管距太阳的距离