2023-2024学年云南省昆明市高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年云南省昆明市高二（下）期末物理试卷，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）5G是一种具有低时延、大连接特点的新一代宽带移动通信技术，相比4G而言，5G采用了更高频段的电磁波进行信息传递，使其携带的信息量大幅增加。在真空中，频率高的电磁波比频率低的电磁波（ ）
A．波速大、波长小B．波速大、波长大
C．波长小、周期小D．波长小、周期大
2．（4分）一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的电场力大小分别为Fa、Fb，具有的电势能分别为EPa、EPb，则（ ）
A．Fa＜Fb，Epa＞EpbB．Fa＜Fb，Epa＜Epb
C．Fa＞Fb，Epa＞EpbD．Fa＞Fb，Epa＜Epb
3．（4分）质量为1kg的物块A与另一物块B在光滑水平面上发生正碰，两物块的位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。则物块B的质量为（ ）
A．1kgB．2kgC．3kgD．6kg
4．（4分）如图所示，轻质细杆AB上固定有一个质量为m的小球C，将细杆放置于两固定光滑斜面间，杆保持水平并处于静止状态。已知斜面与水平地面均成60°角，重力加速度为g，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为（ ）
A．B．mgC．D．
5．（4分）2024年5月9日，长征三号乙运载火箭将中国首颗中轨宽带“智慧天网一号01星”通信卫星送入预定轨道。该卫星在预定轨道的运动可视为匀速圆周运动，其轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的0.63倍，该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为（ ）
A．0.1天B．0.3天C．0.5天D．0.8天
6．（4分）某天，昆明的天空出现了漂亮的日晕，如图甲所示。日晕的成因是太阳光通过卷层云时，光线经过柱状冰晶体发生两次折射，形成内红外紫的晕环。若一柱状冰晶体的截面是边长为L的正六边形，如图乙所示。一单色细光束从某边中点与该边成45°角射入冰晶体，且入射光线在该截面内传播，冰晶体对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，则该单色光从射入冰晶体到射出所需的最短时间为（ ）
A．B．C．D．
7．（4分）如图甲所示，投壶是中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也”。两同学用小球代替箭玩投壶游戏，两人从同一竖直线上不同高度的两位置沿水平方向分别抛出a、b两个小球，两小球从壶口同一位置落入壶中，入壶瞬间速度方向如图乙所示。两小球均可视为质点，空气阻力可忽略不计。a、b两小球相比较，下列说法正确的是（ ）
A．小球a初速度较大
B．小球a被抛出时离地高度大
C．小球a在空中运动的时间长
D．小球a在空中运动过程中速度变化量较大
8．（4分）如图所示，一轻弹质簧上端固定在天花板上，下端与物块a相连，a下方有一物块b。现对物块b施加竖直向上、大小为F＝30N的力，使物块a、b处于静止状态。t＝0时刻，改变F的大小，使a、b一起向下做匀加速直线运动：当t＝0.4s时，弹簧恢复原长。已知弹簧的劲度系数k＝50N/m，弹簧始终在弹性限度内，物块a、b的质量分别为ma＝1.5kg、mb＝0.5kg，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．t＝0时刻，物块a、b之间的作用力大小为26.25N
B．t＝0.4s时刻，力F的大小为20N
C．0～0.4s时间内，力F对物块b做的功为4J
D．0～0.4s时间内，物块a、b组成的系统减少的机械能为3J
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。
（多选）9．（4分）新能源电动车已经走进我们的生活，逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时，该车以30m/s的速度开始做匀减速直线运动，运动最后1s内的位移大小为6m。该车在匀减速直线运动过程中（ ）
A．加速度大小为6m/s2
B．位移大小为37.5m
C．减速的时间为2.5s
D．平均速度大小为10m/s
（多选）10．（4分）如图所示，一定质量的理想气体，经历两个不同的过程从状态a变化到状态b。过程①依次为等压变化和等容变化，该过程中气体对外界做的功为W1；过程②为绝热过程，该过程中气体对外界做的功为W2。已知气体在状态a、状态b时的温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是（ ）
A．W1＞W2
B．Ta＝Tb
C．过程①中气体从外界吸收的热量小于W1
D．过程②中气体的内能减少量大于W2
（多选）11．（4分）如图甲所示，水平放置的圆柱形绝缘棒绕有一线圈L，线圈右侧固定有一金属圆环N，规定从P到Q为电流的正方向，线圈中的电流i随时间t按图乙所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，N中的感应电流最大
B．时刻，N中的感应电流为零
C．时刻，从右往左看N中的感应电流沿逆时针方向
D．时刻，从右往左看N中的感应电流沿顺时针方向
（多选）12．（4分）空间中存在大小和方向均未知的匀强电场，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子仅在电场力的作用下，先后通过A、B两点，如图所示。带电粒子经过A点时速度大小为v0，方向与AB连线成60°角，经过B点时，速度方向与AB连线成30°角。通过A、B两点的速度在同一平面内，A、B之间的距离为d。下列说法正确的是（ ）
A．粒子经过B点时的速度大小为
B．A、B两点间的电势差为
C．粒子从A点运动到B点的时间为
D．匀强电场的电场强度大小为
三、实验题：本题共2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
13．（6分）如图所示是“探究加速度与力、质量关系”的实验装置。
（1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，下列操作正确的是 。
A．小车应连接钩码但不连接纸带
B．小车应连接纸带但不连接钩码
C．小车应同时连接钩码和纸带
（2）经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图所示。在纸带上选取点O、A、B、C、D为计数点，相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出，计数点O和计数点B之间的距离x＝ cm。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为a＝ m/s2（计算结果保留2位有效数字）。
14．（8分）一只毫安表的表盘刻度清晰，但刻度值污损，某同学要测量其内阻和量程，除了待测毫安表之外，实验室提供的器材如下：
A．电压表V（量程为3V）
B．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
C．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）
D．电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）
E.电源（电动势约为3V）
F.开关、导线若干
（1）实验小组设计了如图甲所示的实验电路，滑动变阻器应选用 （选填“R1”或“R2”）。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整。
（3）正确连接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱接入电路的阻值，使毫安表指针满偏，记录此时电压表的示数U和电阻箱的阻值R。重复上述操作，进行多次实验，得到电压表示数U和电阻箱阻值R的多组数据，在坐标纸上作出U﹣R图像如图丙所示，可得待测毫安表的量程为 mA，内阻为 Ω。（计算结果均保留2位有效数字）
四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
15．（10分）如图所示，光滑且相互平行的金属导轨固定在同一水平面上，导轨间距为L，左侧接有阻值为R的定值电阻，空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度大小为B。金属棒ab垂直导轨放置，现对ab施加水平向右、大小为F0的恒力，ab从静止开始运动至速度达到最大的过程中，通过ab的电荷量为q。ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，若导轨和ab的电阻不计，求：
（1）ab的最大速度：
（2）ab从静止至速度最大过程中运动的路程。
16．（12分）游乐场中有一种“空中飞椅”的游乐设施，绳子上端固定在水平转盘的边缘，下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘在空中飞旋。将人和座椅看成一个质点P，简化为如图所示的模型。已知P的质量m＝60kg，转盘半径r＝2m，绳长L＝5m。某次游戏，P做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角θ1＝37°，不计空气阻力，取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）绳子的拉力大小；
（2）转盘开始缓慢加速，一段时间后P再次做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ2＝53°。夹角从θ1增加到θ2的过程中，绳子拉力对P做的功。
17．（16分）如图甲所示，在xOy平面的第一象限内，直线MN左侧有平行于y轴的匀强电场，MN右侧有垂直于xOy平面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子在t＝0时刻从y轴上的P点平行于x轴正方向射出，经电场偏转后进入磁场。vy为粒子速度在坐标平面内y轴方向上的分量，vy随时间t变化的图像如图乙所示，图中v0和t0均已知，粒子在时刻从x轴射出磁场。粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子射出磁场时的横坐标。
2023-2024学年云南省昆明市高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（4分）5G是一种具有低时延、大连接特点的新一代宽带移动通信技术，相比4G而言，5G采用了更高频段的电磁波进行信息传递，使其携带的信息量大幅增加。在真空中，频率高的电磁波比频率低的电磁波（ ）
A．波速大、波长小B．波速大、波长大
C．波长小、周期小D．波长小、周期大
【答案】C
2．（4分）一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的电场力大小分别为Fa、Fb，具有的电势能分别为EPa、EPb，则（ ）
A．Fa＜Fb，Epa＞EpbB．Fa＜Fb，Epa＜Epb
C．Fa＞Fb，Epa＞EpbD．Fa＞Fb，Epa＜Epb
【答案】A
3．（4分）质量为1kg的物块A与另一物块B在光滑水平面上发生正碰，两物块的位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。则物块B的质量为（ ）
A．1kgB．2kgC．3kgD．6kg
【答案】C
4．（4分）如图所示，轻质细杆AB上固定有一个质量为m的小球C，将细杆放置于两固定光滑斜面间，杆保持水平并处于静止状态。已知斜面与水平地面均成60°角，重力加速度为g，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为（ ）
A．B．mgC．D．
【答案】B
5．（4分）2024年5月9日，长征三号乙运载火箭将中国首颗中轨宽带“智慧天网一号01星”通信卫星送入预定轨道。该卫星在预定轨道的运动可视为匀速圆周运动，其轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的0.63倍，该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为（ ）
A．0.1天B．0.3天C．0.5天D．0.8天
【答案】C
6．（4分）某天，昆明的天空出现了漂亮的日晕，如图甲所示。日晕的成因是太阳光通过卷层云时，光线经过柱状冰晶体发生两次折射，形成内红外紫的晕环。若一柱状冰晶体的截面是边长为L的正六边形，如图乙所示。一单色细光束从某边中点与该边成45°角射入冰晶体，且入射光线在该截面内传播，冰晶体对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，则该单色光从射入冰晶体到射出所需的最短时间为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
7．（4分）如图甲所示，投壶是中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也”。两同学用小球代替箭玩投壶游戏，两人从同一竖直线上不同高度的两位置沿水平方向分别抛出a、b两个小球，两小球从壶口同一位置落入壶中，入壶瞬间速度方向如图乙所示。两小球均可视为质点，空气阻力可忽略不计。a、b两小球相比较，下列说法正确的是（ ）
A．小球a初速度较大
B．小球a被抛出时离地高度大
C．小球a在空中运动的时间长
D．小球a在空中运动过程中速度变化量较大
【答案】A
8．（4分）如图所示，一轻弹质簧上端固定在天花板上，下端与物块a相连，a下方有一物块b。现对物块b施加竖直向上、大小为F＝30N的力，使物块a、b处于静止状态。t＝0时刻，改变F的大小，使a、b一起向下做匀加速直线运动：当t＝0.4s时，弹簧恢复原长。已知弹簧的劲度系数k＝50N/m，弹簧始终在弹性限度内，物块a、b的质量分别为ma＝1.5kg、mb＝0.5kg，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．t＝0时刻，物块a、b之间的作用力大小为26.25N
B．t＝0.4s时刻，力F的大小为20N
C．0～0.4s时间内，力F对物块b做的功为4J
D．0～0.4s时间内，物块a、b组成的系统减少的机械能为3J
【答案】D
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。
（多选）9．（4分）新能源电动车已经走进我们的生活，逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时，该车以30m/s的速度开始做匀减速直线运动，运动最后1s内的位移大小为6m。该车在匀减速直线运动过程中（ ）
A．加速度大小为6m/s2
B．位移大小为37.5m
C．减速的时间为2.5s
D．平均速度大小为10m/s
【答案】BC
（多选）10．（4分）如图所示，一定质量的理想气体，经历两个不同的过程从状态a变化到状态b。过程①依次为等压变化和等容变化，该过程中气体对外界做的功为W1；过程②为绝热过程，该过程中气体对外界做的功为W2。已知气体在状态a、状态b时的温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是（ ）
A．W1＞W2
B．Ta＝Tb
C．过程①中气体从外界吸收的热量小于W1
D．过程②中气体的内能减少量大于W2
【答案】AC
（多选）11．（4分）如图甲所示，水平放置的圆柱形绝缘棒绕有一线圈L，线圈右侧固定有一金属圆环N，规定从P到Q为电流的正方向，线圈中的电流i随时间t按图乙所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，N中的感应电流最大
B．时刻，N中的感应电流为零
C．时刻，从右往左看N中的感应电流沿逆时针方向
D．时刻，从右往左看N中的感应电流沿顺时针方向
【答案】BD
（多选）12．（4分）空间中存在大小和方向均未知的匀强电场，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子仅在电场力的作用下，先后通过A、B两点，如图所示。带电粒子经过A点时速度大小为v0，方向与AB连线成60°角，经过B点时，速度方向与AB连线成30°角。通过A、B两点的速度在同一平面内，A、B之间的距离为d。下列说法正确的是（ ）
A．粒子经过B点时的速度大小为
B．A、B两点间的电势差为
C．粒子从A点运动到B点的时间为
D．匀强电场的电场强度大小为
【答案】AD
三、实验题：本题共2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
13．（6分）如图所示是“探究加速度与力、质量关系”的实验装置。
（1）将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，下列操作正确的是 B 。
A．小车应连接钩码但不连接纸带
B．小车应连接纸带但不连接钩码
C．小车应同时连接钩码和纸带
（2）经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图所示。在纸带上选取点O、A、B、C、D为计数点，相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出，计数点O和计数点B之间的距离x＝ 4.50 cm。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为a＝ 0.50 m/s2（计算结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）B；（2）4.50，0.50。
14．（8分）一只毫安表的表盘刻度清晰，但刻度值污损，某同学要测量其内阻和量程，除了待测毫安表之外，实验室提供的器材如下：
A．电压表V（量程为3V）
B．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
C．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）
D．电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）
E.电源（电动势约为3V）
F.开关、导线若干
（1）实验小组设计了如图甲所示的实验电路，滑动变阻器应选用 R1 （选填“R1”或“R2”）。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整。
（3）正确连接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱接入电路的阻值，使毫安表指针满偏，记录此时电压表的示数U和电阻箱的阻值R。重复上述操作，进行多次实验，得到电压表示数U和电阻箱阻值R的多组数据，在坐标纸上作出U﹣R图像如图丙所示，可得待测毫安表的量程为 10 mA，内阻为 20 Ω。（计算结果均保留2位有效数字）
【答案】（1）R1；（2）；（3）10，20。
四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
15．（10分）如图所示，光滑且相互平行的金属导轨固定在同一水平面上，导轨间距为L，左侧接有阻值为R的定值电阻，空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度大小为B。金属棒ab垂直导轨放置，现对ab施加水平向右、大小为F0的恒力，ab从静止开始运动至速度达到最大的过程中，通过ab的电荷量为q。ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，若导轨和ab的电阻不计，求：
（1）ab的最大速度：
（2）ab从静止至速度最大过程中运动的路程。
【答案】（1）ab的最大速度为；
（2）ab从静止至速度最大过程中运动的路程为。
16．（12分）游乐场中有一种“空中飞椅”的游乐设施，绳子上端固定在水平转盘的边缘，下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘在空中飞旋。将人和座椅看成一个质点P，简化为如图所示的模型。已知P的质量m＝60kg，转盘半径r＝2m，绳长L＝5m。某次游戏，P做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角θ1＝37°，不计空气阻力，取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）绳子的拉力大小；
（2）转盘开始缓慢加速，一段时间后P再次做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ2＝53°。夹角从θ1增加到θ2的过程中，绳子拉力对P做的功。
【答案】（1）绳子的拉力大小为750N；
（2）绳子拉力对P做的功为1875J。
17．（16分）如图甲所示，在xOy平面的第一象限内，直线MN左侧有平行于y轴的匀强电场，MN右侧有垂直于xOy平面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子在t＝0时刻从y轴上的P点平行于x轴正方向射出，经电场偏转后进入磁场。vy为粒子速度在坐标平面内y轴方向上的分量，vy随时间t变化的图像如图乙所示，图中v0和t0均已知，粒子在时刻从x轴射出磁场。粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子射出磁场时的横坐标。
【答案】（1）匀强磁场的磁感应强度大小为；
（2）匀强电场的电场强度大小为；
（3）粒子射出磁场时的横坐标为（）v0t0。
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