黑龙江省大庆市大庆中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题（原卷版+解析版）

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说明：
1．试卷满分100分，考试时间：75分钟
2．请将正确答案填写在答题卡上
一、单选题（每题4分，共28分）
1. 走时准确的时钟如图所示，A、B分别为时针和分针上到轴心距离相等的点，关于A、B两点下列说法正确的是（ ）
A. A点线速度大B. B点角速度大C. 周期相同D. 加速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】C．由于时针周期12h，分针的周期为1h，所以分针的周期小于时针的周期，故
故C错误；
B．根据
可得
故B正确；
AD．根据
，
其中
可得
，
故AD错误。
故选B。
2. 如图所示，水平桌面上平铺一张宜纸，宣纸的左侧压有一镇纸，写字过程中宣纸保持静止不动，下列说法正确的是（ ）
A. 镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对平衡力
B. 竖直提起毛笔悬空时，增大握笔的力度可以增大手和笔之间的摩擦力
C. 自左向右行笔写一横过程中，镇纸不受摩擦力作用
D. 自左向右行笔写一横过程中，桌面给宣纸的摩擦力向右
【答案】C
【解析】
【详解】A．镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对相互力，选项A错误；
B．竖直提起毛笔悬空时，手对笔的静摩擦力与重力等大反向，则增大握笔的力度则受和笔间的摩擦力不变，只是增大手和笔之间的最大摩擦力，选项B错误；
C．自左向右行笔写一横过程中，镇纸受力平衡，水平方向不受摩擦力作用，选项C正确；
D．自左向右行笔写一横过程中，笔对宣纸的摩擦力向右，则桌面给宣纸的摩擦力向左，选项D错误。
故选C。
3. 如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，只进行一步操作，下列可以采取的方法是（ ）
A. 换用紫色的滤光片B. 换用双缝间距更大的双缝片
C. 使单缝离双缝距离近一些D. 使光屏离双缝距离远一些
【答案】D
【解析】
【详解】A．紫光的波长小于黄光，根据
可知，换用紫色的滤光片，干涉条纹的间距变窄，选项A错误；
B．根据
可知，换用双缝间距d更大的双缝片，干涉条纹的间距变窄，选项B错误；
C．使单缝离双缝距离近一些，对条纹间距无影响，选项C错误；
D．根据
可知，使光屏离双缝距离l远一些，则干涉条纹的间距变宽，选项D正确；
故选D。
4. 如图所示，M和N为两平行金属板，板间电压恒为U，在N板附近由静止释放一不计重力的带正电粒子。下列说法中正确的是（ ）
A. 若仅减小两板间距离，粒子受到的电场力不变
B. 若仅增大两板间距离，粒子到达M板时的速度将变大
C. 若仅增大两板间距离，回路中会出现逆时针方向的瞬时电流
D. 若仅减小两板的正对面积，回路中会出现顺时针方向的瞬时电流
【答案】C
【解析】
【详解】A．极板之间的电场强度
板间电压U不变，仅减小两板间距离时，极板间电场强度增大，则粒子受到的电场力增大，故A错误；
B．根据动能定理有
解得
可知，仅增大两板间距离，粒子到达M板时的速度不变，故B错误；
C．根据电容的定义式有
，
解得
若仅增大两板间距离，电容器极板所带的的电荷量减少，即电容器将放电，此时回路出现逆时针方向的瞬时电流，故C正确；
D．结合上述可知，仅减小两板的正对面积，电容器所带的的电荷量减少，电容器将放电，此时回路出现逆时针方向的瞬时电流，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为（包括雪具在内）滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为。在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员获得的动能为
B. 运动员克服摩擦力做功为
C. 下滑过程中系统产生的内能为
D. 运动员减少的重力势能全部转化为动能
【答案】C
【解析】
【详解】A．由动能定理有
解得
A错误；
B．由牛顿第二定律有
运动员克服摩擦力做功
B错误。
C．根据功能关系有
C正确；
D．根据能量守恒定律可知，减小的重力势能转化为动能与内能，D错误。
故选C。
6. 如图所示，等腰直角形导体线框固定在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，是一段长为L，电阻为的均匀导线，和的电阻不计。现有一段长度亦为L、电阻为R的的均匀导体杆架在导线框上，导体杆沿边以恒定的速度v向C端滑动，滑动中导体杆始终和垂直并与导体框保持良好接触，当滑至时，与交于P点，则此时中的电流大小和方向为（ ）
A. ，方向B. ，方向
C. ，方向D. ，方向
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知
由法拉第电磁感应电动势
由闭合电路欧姆定律
联立解得
由右手定则可知，电流方向为。
故选A。
7. 在2023年杭州亚运会田径女子4×100米接力决赛中，位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军，其中福建选手葛曼棋是第四棒运动员。如图所示为4×100米部分跑道示意图，分界线位于直道与弯道的连接处，比赛中（ ）
A. 43秒39表示时刻B. 各队中中国队的平均速度最大
C. 葛曼棋在加速冲刺过程中惯性增大D. 研究葛曼棋的接棒动作时可以将其看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A．43秒39表示的是一个时间段，故A错误；
B．中国队以43秒39的成绩夺得冠军，时间最短，根据平均速度公式
可知，中国队的平均速度最大，故B正确；
C．惯性只与质量有关，葛曼棋在加速冲刺过程中惯性不变，故C错误；
D．接棒时候，不能忽略了葛曼棋的大小和尺寸，故不能看成质点，故D错误。
故选B。
二、多选题（每题6分，共18分）
8. 下列说法中正确的是（ ）
A. 用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大
B. 按照玻尔理论，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，电子的动能减小，但原子的能量增大
C. 电子云说明电子并非在一个特定的圆轨道上运动
D. 在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程
可知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能也越大，不可见光的频率有比可见光大的，也有比可见光小的，故A错误；
B．按照玻尔理论，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，需要吸收光子，原子的能量增大，库仑力做负功，电子的动能减小，故B正确；
C．电子云说明电子并非在一个特定的圆轨道上运动，电子的坐标没有确定的值，只能说明某时刻电子在某点附近出现的概率大小，故C正确；
D．在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大，当光电流到达最大时，称为饱和光电流，之后保持不变，故D错误。
故选BC。
9. 如图是某鱼漂的示意图，O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好在点O。用手将鱼漂向下压，使点M到达水面，松手后，鱼漂会上下运动，上升到最高处时，点N到达水面，鱼漂的运动可看成简谐运动。下列说法正确的是（ ）
A. 点O到达水面时，鱼漂的速度最大
B. 点M到达水面时，鱼漂具有向下的加速度
C. 松手后，当鱼漂由下往上运动时，速度先变大后变小
D. 一个周期内，鱼漂的点O只有一次到达水面
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当鱼漂静止时，水面恰好在点O，则O点与水面重合时的位置为简谐运动的平衡位置，此时浮力与重力大小相等，则点O到达水面时，鱼漂的速度最大，A正确；
B．点M到达水面时，浮力大于重力，鱼漂的加速度方向向上，B错误；
C．松手后，当鱼漂由下往上运动时，先靠近平衡位置，后远离平衡位置，速度先变大后变小，C正确；
D．根据简谐运动的周期性，一个周期内，鱼漂的点O有两次到达水面，D错误。
故选AC。
10. 很多智能手机都装有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动。规定竖直向上为正方向，得到竖直方向上加速度随时间变化的图像（如图）。则下列关于手机的运动和受力情况的判断正确的是（ ）
A. 在时刻速度达到最大
B. 在时刻开始减速上升
C. 在到时间内受到的支持力逐渐减小
D. 在到时间内受到的支持力逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图象可知，时刻之前向上做加速度增大的加速运动，做加速度减小的加速运动，时刻速度最大。故A错误；
B．由图可知，时刻后加速度方向向下，为失重状态，速度方向向上，所以向上做减速运动。故B正确；
C．对物体进行受力分析可知，时间内，物体受力为
该段时间内，逐渐减小，因此支持力逐渐减小。故C正确；
D．时间内，物体受力为
该段时间内，逐渐增大，因此支持力逐渐减小。故D错误。
故选BC。
三、实验题（共14分）
11. 现在要测量一节干电池的内阻，有下列器材可供使用：
A.待测干电池一节
B.电流表1：量程0~0.6A，内阻约为0.2Ω
C.电流表2：量程0~0.6A，内阻为0.2Ω
D.电压表：量程0~3V，内阻未知
E.滑动变阻器：阻值范围为0~10Ω，允许通过最大电流2A
F.开关、导线若干
（1）由于电流表和电压表内阻影响，测量结果存在系统误差。要尽可能准确地测量电池的内阻，在上述器材中，电流表应选择______（填写器材前的字母），且同时选择图______（填“甲”或“乙”）作为实验电路。
（2）实验中根据电流表和电压表的读数得到了如图丙所示的图像。在修正实验系统误差后，可以计算出这节干电池的内阻______Ω。
【答案】（1） ①. C ②. 甲
（2）1.05
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。要尽可能准确地测量电池的内阻，在上述器材中，由于电流表2内阻已知，则电流表应选择C；电流表内阻已知时，电流表的分压可知，则应选择图甲作为实验电路。
【小问2详解】
根据图甲电路图，由闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率绝对值为
解得这节干电池的内阻为
12. 某同学利用图（a）所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有弹簧片和宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含弹簧片和遮光片）的质量分别为和。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。
（1）实验前，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图（b）所示，则______mm。
（2）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度______（填“升高”或“降低”）。
（3）将气垫导轨调节水平后，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为______（用、、、和表示）。
【答案】 ①. ②. 降低 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由图（b）可知，遮光条的宽度为
（2）[2]开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。
（3）[3]根据滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，滑块A碰前通过光电门1时的速度大小为
方向水平向右，同理可得，滑块A碰后通过光电门1时的速度大小为
方向水平向左，滑块B碰后通过光电门2时的速度大小为
方向水平向右，若碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有
整理可得
四、解答题
13. 家庭用的小烤箱的简化模型如图所示。烤箱中气密性良好，烤箱内的气体可视为质量不变的理想气体。烤箱内初始气体压强为，温度为。现通电加热使气体温度升高到510K，此过程中气体吸收的热量为9000J，烤箱内气体的体积不变。求：
（1）烤箱中气体在温度升高后的压强p；
（2）此过程中烤箱内气体内能的增加量。
【答案】（1）；（2）9000J
【解析】
【详解】（1）气体发生等容变化，则有
可得
（2）根据热力学第一定律
由于气体的体积不变，所以
则有
14. 如图所示，装卸工要将质量为50kg的木箱（可视为质点）移到卡车上，他找来长为5.5 m的直木板，做了一个倾角为的固定斜面。装卸工用大小为550N、方向沿斜面向上的拉力F将木箱从斜面底端由静止拉上卡车。已知木箱与木板间的动摩擦因数μ=0.5，，，g取10 m/s2。求：
（1）木箱沿斜面向上加速运动时加速度的大小；
（2）要将木箱拉上卡车，拉力F至少需作用多长的距离。
【答案】（1）1m/s2；（2）5m
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律
解得
（2）设至少作用的距离为x1，则
后续拉力撤掉后，加速度大小满足
解得
因此后续位移为
根据题意
解得
15. 如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R。已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，求：
（1）液滴是带正电还是负电？是顺时针运动还是逆时针运动？
（2）液滴做圆周运动的速度大小是多少？
（3）液滴做圆周运动过程中，机械能如何变化？电场力做功吗？
【答案】（1）负电，顺时针；（2）；（3）机械能周期性变化，电场力做功
【解析】
【详解】（1）液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场组成的复合场中做匀速圆周运动，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，故液滴受到的电场力方向竖直向上，与电场方向相同，可知液滴带负电，磁场方向垂直向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可以判断出液滴顺时针运动；
（2）物体做匀速圆周运动，由平衡关系得
液滴所受的洛伦兹力提供液滴做圆周运动的向心力
解得
（3）液滴做圆周运动过程中，液滴的速率不变，动能不变，高度周期性变化，即液滴的重力势能周期性变化，所以液滴的机械能周期性变化；电场力方向不是始终与速度方向垂直，故电场力做功。