[物理]云南省普洱市2023-2024学年高二下学期7月期末联考试题(解析版)

这是一份[物理]云南省普洱市2023-2024学年高二下学期7月期末联考试题(解析版)，共16页。试卷主要包含了考查范围，考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．考查范围：高考全部内容。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 英国物理学家汤姆孙提出磁场对运动电荷有作用力的观点
B. 洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直
C. 公式说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期与成反比
D. 带电粒子在磁场中因受洛伦兹力的作用发生偏转，洛伦兹力对粒子不做功
【答案】D
【解析】A．荷兰物理学家洛伦兹提出磁场对运动电荷有作用力的观点，故A错误；
BD．带电粒子在磁场中因受洛伦兹力的作用发生偏转，洛伦兹力的方向总是带电粒子的速度方向垂直，所以洛伦兹力对粒子不做功，故B错误，D正确；
C. ．带电粒子在匀强磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力可得
又
联立可得
可知带电粒子在匀强磁场中的运动周期与没有关系，故C错误。
故选D。
2. 2023年，中国全超导托卡马克核反应实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。核技术于现代社会的应用非常广泛，人类对于核反应的研究已经覆盖到电力、医疗、军事、工业等各个领域，下列核反应方程中括号内的粒子为α粒子的是（ ）
A. （ ）
B. （ ）
C. （ ）
D. （ ）
【答案】C
【解析】由于质量数与核电荷数守恒。
A．粒子质量数为0，质子数为-1，为电子，A错误；
B．粒子质量数为1，质子数为0，为中子，B错误；
C．粒子质量数为4，质子数为2，为α粒子，C正确；
D．粒子质量数为1，质子数为1，为质子，D错误。
故选C。
3. 明明爸爸用85的热水泡了一杯茶水，他旋紧杯盖，茶水上方封闭了一定量的空气（可视为理想气体），等待1小时后水温变为25，在此过程中，对封闭空气（ ）
A. 每个空气分子占据的平均空间体积变小
B. 速率大的分子所占的比例逐渐降低
C. 每个空气分子的运动速率均变小
D. 分子势能变小，内能变小
【答案】B
【解析】A．茶水温度降低的过程中，封闭的空气体积、分子个数均未变化，每个空气分子占据的平均空间体积不变，故A错误；
BC．温度降低，从统计学的角度说明分子平均动能降低，速率大的分子所占的比例逐渐降低，个别分子速率可能增大，故B正确，C错误；
D．气体分子平均间距大，分子力很小可以忽略，分子势能为零，分子平均动能降低，内能变小，故D错误。
故选B。
4. 据统计，现在围绕地球运行的卫星有1000多颗，若这些卫星都做圆周运动，地球表面的重力加速度大小为g，对于这些卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 轨道半径越大，卫星做圆周运动的向心加速度越大
B. 轨道半径越大，卫星做圆周运动的角速度越大
C. 轨道半径越大，卫星做圆周运动的周期越大
D. 轨道半径越大，卫星做圆周运动的线速度越大
【答案】C
【解析】A．卫星做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，有
轨道半径越大，卫星做圆周运动的向心加速度越小，故A错误；
B．根据
轨道半径越大，卫星做圆周运动的角速度越小，故B错误；
C．根据
轨道半径越大，卫星做圆周运动的周期越大，故C正确；
D．根据
卫星轨道半径越大，线速度越小，故D错误。
故选C。
5. 如图，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径射入玻璃砖，并于O点射出，在O点的入射角，产生反射光束1和折射光束2，光线2与法线夹角为。现以O点为圆心，将该玻璃砖顺时针缓慢转过角时，折射光束2恰好消失，下列说法正确的是（ ）
A. 光束1的频率比光束2的频率大B. 光束1的波长比光束2的波长大
C. D.
【答案】C
【解析】A．同一单色光，在不同介质中传播时，速度不同，但频率相同，故A错误；
B．根据
可知光在介质中的速度变小，波长变短，故B错误；
CD．当入射角为时，由折射定律可得，玻璃砖对该单色光束折射率为
将玻璃砖缓慢转过角时，折射光束2恰好消失，说明光线发生了全反射，此时光线的入射角恰好等于临界角，由临界角公式
得入射角为
玻璃砖顺时针缓慢转过
故C正确，D错误。
故选C。
6. 将一个不带电的金属球P放在一个正点电荷附近并处于静电平衡状态，空间的电场线分布如图所示，a、b是静电场中的两点，c、d是金属球内两点，下列说法正确的是（ ）
A. a点电势比b点电势高
B. a点场强比b点场强小
C. c点电势和d点电势不相等
D. 金属球感应电荷在c点产生的场强比在d点产生的场强小
【答案】A
【解析】A．根据沿电场方向电势降低，由图可知a点电势比b点电势高，故A正确；
B．根据电场线的疏密程度，由图可知a点场强比b点场强大，故B错误；
CD．金属球P为一等势体，则c点电势和d点电势相等；金属球P内部场强为零，则金属球感应电荷在内部某点的场强大小等于正点电荷在该点的场强大小，由于c点离正点电荷较近，则金属球感应电荷在c点产生的场强比在d点产生的场强大，故CD错误。
故选A。
7. 如图为一位小朋友坐在秋千踏板上正在荡秋千，小朋友荡秋千运动到最低点时，小朋友对踏板的压力为自身重力的2倍，则秋千荡到最高点时，小朋友对踏板的压力与自身重力之比为（ ）
A. 1B. C. D.
【答案】B
【解析】设小朋友在最低点速度为，由牛顿第二定律则有
设从最低点向上摆动的最大高度为h，由机械能守恒定律则有
解得
根据几何关系，秋千荡到最高点时，悬线与竖直方向的夹角为60°，这时踏板对小朋友的支持力大小
由牛顿第三定律可知，秋千荡到最高点时，小朋友对踏板的压力大小等于，则小朋友对踏板的压力与自身重力之比为。
故选B。
8. 某同学上网课时把平板放在倾角为30°的斜面上，平板质量为，平板处于静止状态，示意图如图所示，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 斜面对平板的支持力方向竖直向上
B. 斜面对平板的支持力小于平板所受的重力
C. 斜面对平板的摩擦力大小是，方向沿斜面向下
D. 斜面对平板的作用力竖直向上
【答案】BD
【解析】AB．设手机的质量为m，斜面倾角为。对平板进行受力分析，如图所示
由图结合共点力平衡的特点可知，支持力方向垂直斜面向上，小于平板所受的重力，故A错误，B正确；
C．由图可知，平板受到的摩擦力方向沿斜面向上，根据平横条件则有
静摩擦力等于平板重力沿斜面向下的分力，故C错误；
D．斜面对平板的作用力是支持力和摩擦力的合力，由共点力平衡条件知；斜面对平板的作用力竖直向上，故D正确。
故选BD。
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时波传播到的c质点处；时刻，质点c第一次到达波峰。下列说法正确的是（ ）
A. 质点d起振的方向沿y轴负方向
B. 质点a振动的周期为0.4s
C. 波传播的速度大小为5m/s
D. 从图示时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置
【答案】BD
【解析】A．质点d起振的方向与质点c的起振方向相同，均沿y轴正方向，A错误；
B．由题意可知，从时刻到时刻，波传播的时间为
解得
B正确；
C．波传播速度大小为
C错误；
D．在图示时刻，质点a、b均沿y轴正向运动，因此质点b先回到平衡位置，D正确。
故选BD。
10. 如图，水平金属圆环的半径为L，匀质导体棒OP的长度也为L，导体棒OP和电阻R1的阻值都为R0，电路中的其他电阻忽略不计。导体棒OP绕着它的一个端点O以大小为ω的角速度匀速转动，O点恰好为金属圆环的圆心，转动平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒OP转动过程中始终与金属圆环接触良好。对导体棒OP转动一周的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 电阻R1两端电压为
B. 电阻R1中的电流方向由a指向b
C. 电阻R1上产生的焦耳热为
D. 通过电阻R1的电流大小不断变化
【答案】A
【解析】A．导体棒接入电路产生电动势为
回路的总电阻为
回路中的总电流为
电阻R1两端的电压为
故A正确；
B．根据右手定则可得，R1中的电流方向为由b指向a，故B错误；
C．电阻R1产生的焦耳热为
故C错误；
D．通过电阻R1的电流大小和方向均不变，故D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图甲装置验证动量定理。光电门A、B安装在气垫导轨上，在滑块上安装一遮光条，调节好气垫导轨，将滑块放在水平气垫导轨上的左侧，让细绳跨过定滑轮与钩码相连。将滑块由静止释放，遮光条通过光电门A、B时光电门记录的挡光时间为、，遮光条从光电门A到光电门B记录的时间为，读出力传感器的示数F。
（1）用天平测量出滑块的质量m，用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙，遮光条的宽度d＝________mm。
（2）某次实验时，光电门A记录的挡光时间，则滑块通过光电门A时的速度大小________m/s（结果保留3位有效数字）。
（3）要验证动量定理，需要验证等式________否成立（用m、d、和表示）。
【答案】（1）14.5 （2）1.00 （3）
【解析】（1）遮光条的宽度
（2）滑块通过光电门时的速度大小
（3）根据动量定理有
变形得
需要验证等式
是否成立。
12. 某学校实验小组设计了如图甲所示的电路图，可以同时测量电压表V的内阻和电流表G的内阻。可供选用的仪器有：

A.内阻约3kΩ的待测电压表V，量程
B.内阻约500Ω的待测电流表G，量程
C.定值电阻R（阻值已知）
D.电阻箱
E.滑动变阻器（）
F.滑动变阻器（）
G.电源电动势，内阻忽略不计
H.开关、导线若干
（1）为了准确测量电压，电流表的内阻，滑动变阻器应选______（选填“”或“”）。
（2）实验中电阻箱的示数如图乙所示，则___________。
（3）闭合S1前，将滑动变阻器的滑片Р调到__________（选填“a”或“b”）处。
（4）将单刀双掷开关拨到1，调节滑动变阻器使得V和G有明显的读数，分别为、；再将单刀双掷开关拨到2，调节滑动变阻器，使得V和G有明显的读数，分别为、，则电压表V的内阻_________，电流表G的内阻_________。（均选用、、、，R和R0表示）
【答案】（1） （2）2500.0 （3）a （4）
【解析】（1）[1]由于滑动变阻器采用了分压式接法，滑动变阻器的总阻值应当选择小一些的，则滑动变阻器选择最大阻值为50Ω，即选择R2。
（2）[2]根据题图乙所示可以知道该电阻箱可以精确到0.1Ω，则读数为
R0=2500.0Ω
（3）[3]为了确保电路的安全，闭合S前，应将滑动变阻器的滑片调到最左端即a处。
（4）[4][5]将单刀双掷开关拨到1时，有
将里刀双掷开关拨到2，有
联立解得
13. 如图，劲度系数为50N/m的轻弹簧放在水平面上，轻弹簧左端与水平面上固定挡板拴接，右端与放在水平面上质量为1kg的物块拴接。初始物块静止，弹簧处于原长，现给物块施加向右的水平拉力，使物块从静止开始向右做匀加速直线运动，物块运动1s后速度大小为0.4m/s。物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求物块1s内运动的位移大小以及运动1s时弹簧的弹力大小；
（2）若物块运动1s后撤去拉力，试确定撤去拉力后的一瞬间，物块受到地面的摩擦力的大小和方向。
【答案】（1）；；（2）方向向左；
【解析】（1）物块1s内运动的位移
解得
物块运动1s时
解得
（2）撤去拉力后的一瞬间，物块仍向右运动，因此摩擦力的方向向左
摩擦力的大小
解得
14. 如图，质量为3m的长木板A放在光滑水平面上，质量为3m的铁块B放在长木板A的上表面左端，挡板D固定在光滑水平面上，质量为m的小球C用长为R的细线悬于O点。将小球C拉至与O等高的位置，细线伸直，由静止释放，小球C运动到最低点时刚好沿水平方向与铁块B发生弹性碰撞，碰撞后铁块B在长木板上表面向右滑动，在长木板A与挡板D碰撞前，铁块B与长木板A已相对静止，铁块B与长木板A上表面的动摩擦因数为0.2，铁块B、小球C均看作质点，重力加速度为g。求：
（1）小球C与铁块B碰撞前一瞬间，细线对小球的拉力大小；
（2）小球C与铁块B碰撞后一瞬间，铁块B的速度大小；
（3）开始时，长木板A的右端离挡板D的距离至少多大。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小球C从静止释放到与铁块B碰撞前一瞬间，根据机械能守恒可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得细线对小球的拉力大小
（2）小球C与铁块B发生弹性碰撞，根据动量守恒可得
根据机械能守恒可得
联立解得小球C与铁块B碰撞后一瞬间，铁块B的速度大小为
（3）碰撞后铁块B在长木板上表面向右滑动，在长木板A与挡板D碰撞前，铁块B与长木板A已相对静止，根据动量守恒可得
解得
以木板A为对象，根据动能定理可得
解得共速前木板A的位移大小为
可知开始时，长木板A的右端离挡板D的距离至少为。
15. 如图所示，是某种除尘装置的示意图，MM和PQ是正对的两平行板，平行板长度为L，板间距离，两板之间存在竖直方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。左侧大量分布均匀的质量为m、电荷量为q的小颗粒，以相同的水平速度射入两极板之间，小颗粒刚好做匀速圆周运动，被收集到PQ板上，其中从距离PQ板位置射入的小颗粒恰好落到PQ板上距离Q点的位置上。已知重力加速度为g，磁感应强度为B0。
（1）求电场强度E；
（2）求小颗粒射入两板间的水平速度v0的大小；
（3）若改变磁感应强度的大小，该装置除尘率可以达到100%，求磁感应强度的取值范围。
【答案】（1），方向竖直向下；（2）；（3）
【解析】（1）静电力和颗粒重力等大反向，根据平衡条件，可得
解得
方向竖直向下；
（2）小颗粒做圆周运动的半径为R，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得
（3）要想除尘率达到100%，紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板右端收集对应磁感应强度最小值，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得磁感应强度的最小值
紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板左端收集对应磁感应强度最大值，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得磁感应强度的最大值
除尘率达到100%时磁感应强度的取值范围