2023-2024学年安徽省合肥市六校联盟高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年安徽省合肥市六校联盟高二（下）期末物理试卷，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）将静置在地面上质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（ ）
A．B．C．D．
2．（4分）宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：Nn→CH，产生的C能自发进行β衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是（ ）
A．C发生β衰变的产物是N
B．β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起C的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的C含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年
3．（4分）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是（ ）
A．从a到b，气体温度保持不变
B．从a到b，气体对外界做功
C．从b到c，气体内能减小
D．从b到c，气体从外界吸热
4．（4分）某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为Ek，已知该金属的逸出功为W0，普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率ν为（ ）
A．B．C．D．
5．（4分）如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，则它们在磁场中运动的（ ）
A．轨迹半径之比为1：2B．速度之比为2：1
C．时间之比为2：3D．周期之比为3：2
6．（4分）一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（ ）
A．t＝1s时物块的速率为1m/s
B．t＝2s时物块的动量大小为2kg•m/s
C．t＝3s时物块的动量大小为5kg•m/s
D．t＝4s时物块的速度为零
7．（4分）图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气。若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（ ）
A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变
C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小
8．（4分）真空中两点电荷分别放在x轴上的O点和M点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（ ）
A．两点电荷的电性相同
B．A点的电场强度为零
C．N点的电场强度大于C点的电场强度
D．质子从N点运动到C点的过程中电势能减小
二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全选对的得5分，选不全的得3分，有选错的得0分。）
（多选）9．（5分）一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0时刻和t＝1s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x＝0处的质点在0～1s内运动的路程为4.5cm。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波源振动周期为1.1s
C．波的传播速度大小为13m/s
D．t＝1s时，x＝6m处的质点沿y轴负方向运动
（多选）10．（5分）一群处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁向外发出不同频率的光子，则（ ）
A．需要向外吸收能量
B．共能放出6种不同频率的光子
C．n＝4向n＝3跃迁发出的光子频率最大
D．n＝4向n＝1跃迁发出的光子频率最大
三、实验题（第11题6分，每空2分，第12题10分，前两空每空2分，后两空每空3分，共16分）
11．（6分）某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
（1）某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是 。
A．开始计时时，过早按下秒表
B．实验时误将49次全振动记为50次
C．测摆长时摆线拉得过紧
D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
（2）测量小球直径时游标卡尺如图乙所示，其读数为 cm。
（3）实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出T2﹣l图像，如图丙所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2），可求出g＝ 。
12．（10分）某同学利用实验室已有的器材设计了如下电路测量某一太阳能电池的电动势和内电阻，已知电源的电动势大约为5.8V，内电阻大约为几十欧.实验中用到的其他器材有：
A.电压表V1（量程为3V，内阻约为5000Ω）
B.电压表V2（量程为15V，内阻约为10000Ω）
C.表头G（量程10mA，内阻r1待测量）
D.定值电阻R0＝200Ω
E.保护电阻R1＝100Ω
F.电阻箱（量程0～99.99Ω）
G.开关两个，导线若干
（1）为了使电压表在实验的过程中有更大的变化范围，电压表应选择 （选填选项字母）；
（2）将电阻调整调整到最大值，闭合开关S1、S2，缓慢调节电阻箱大小，使表头的示数为4mA，此时电压表示数为满偏的，则表头的电阻rg＝ Ω；
（3）断开开关S2，多次改变电阻箱的阻值，记录阻值大小为R，同时记录对应的表头的电流值为I，建立图像，描点连线得到如图2的线性图像。根据图中的数据，可得该太阳能电池的电动势E＝ V，内电阻r＝ Ω（结果均保留两位有效数字）。
四、解答题（本题共3小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．（12分）如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在平面内，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜。求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。
14．（14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L＝1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ＝30°角，N、Q两端接有R＝1Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v＝2m/s。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g＝10m/s2。
（1）求拉力的功率P；
（2）ab开始运动后，经t＝0.09s速度达到v2＝1.5m/s，此过程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x。
15．（16分）如图，光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置，底端与一水平传送带相切，一质量ma＝1kg的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放，到最低点Q时与另一质量mb＝3kg小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知圆弧轨道半径R＝0.8m，传送带的长度L＝1.25m，传送带以速度v＝1m/s顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10m/s2。求
（1）碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小；
（2）碰后小物块a能上升的最大高度；
（3）小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。
2023-2024学年安徽省合肥市六校联盟高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（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，只有一个选项正确。错选多选均0分）
1．（4分）将静置在地面上质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
2．（4分）宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：Nn→CH，产生的C能自发进行β衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是（ ）
A．C发生β衰变的产物是N
B．β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起C的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的C含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年
【答案】D
3．（4分）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是（ ）
A．从a到b，气体温度保持不变
B．从a到b，气体对外界做功
C．从b到c，气体内能减小
D．从b到c，气体从外界吸热
【答案】D
4．（4分）某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为Ek，已知该金属的逸出功为W0，普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率ν为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
5．（4分）如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，则它们在磁场中运动的（ ）
A．轨迹半径之比为1：2B．速度之比为2：1
C．时间之比为2：3D．周期之比为3：2
【答案】A
6．（4分）一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（ ）
A．t＝1s时物块的速率为1m/s
B．t＝2s时物块的动量大小为2kg•m/s
C．t＝3s时物块的动量大小为5kg•m/s
D．t＝4s时物块的速度为零
【答案】A
7．（4分）图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气。若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（ ）
A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变
C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小
【答案】A
8．（4分）真空中两点电荷分别放在x轴上的O点和M点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（ ）
A．两点电荷的电性相同
B．A点的电场强度为零
C．N点的电场强度大于C点的电场强度
D．质子从N点运动到C点的过程中电势能减小
【答案】C
二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全选对的得5分，选不全的得3分，有选错的得0分。）
（多选）9．（5分）一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0时刻和t＝1s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x＝0处的质点在0～1s内运动的路程为4.5cm。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波源振动周期为1.1s
C．波的传播速度大小为13m/s
D．t＝1s时，x＝6m处的质点沿y轴负方向运动
【答案】AC
（多选）10．（5分）一群处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁向外发出不同频率的光子，则（ ）
A．需要向外吸收能量
B．共能放出6种不同频率的光子
C．n＝4向n＝3跃迁发出的光子频率最大
D．n＝4向n＝1跃迁发出的光子频率最大
【答案】BD
三、实验题（第11题6分，每空2分，第12题10分，前两空每空2分，后两空每空3分，共16分）
11．（6分）某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
（1）某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是 BC 。
A．开始计时时，过早按下秒表
B．实验时误将49次全振动记为50次
C．测摆长时摆线拉得过紧
D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
（2）测量小球直径时游标卡尺如图乙所示，其读数为 1.20 cm。
（3）实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出T2﹣l图像，如图丙所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2），可求出g＝ 。
【答案】（1）BC；（2）1.20；（3）。
12．（10分）某同学利用实验室已有的器材设计了如下电路测量某一太阳能电池的电动势和内电阻，已知电源的电动势大约为5.8V，内电阻大约为几十欧.实验中用到的其他器材有：
A.电压表V1（量程为3V，内阻约为5000Ω）
B.电压表V2（量程为15V，内阻约为10000Ω）
C.表头G（量程10mA，内阻r1待测量）
D.定值电阻R0＝200Ω
E.保护电阻R1＝100Ω
F.电阻箱（量程0～99.99Ω）
G.开关两个，导线若干
（1）为了使电压表在实验的过程中有更大的变化范围，电压表应选择 A （选填选项字母）；
（2）将电阻调整调整到最大值，闭合开关S1、S2，缓慢调节电阻箱大小，使表头的示数为4mA，此时电压表示数为满偏的，则表头的电阻rg＝ 300 Ω；
（3）断开开关S2，多次改变电阻箱的阻值，记录阻值大小为R，同时记录对应的表头的电流值为I，建立图像，描点连线得到如图2的线性图像。根据图中的数据，可得该太阳能电池的电动势E＝ 6.0 V，内电阻r＝ 60 Ω（结果均保留两位有效数字）。
【答案】（1）A；（2）300；（3）6.0，60
四、解答题（本题共3小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．（12分）如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在平面内，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜。求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。
【答案】棱镜的折射率为，P、C两点之间的距离为。
14．（14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L＝1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ＝30°角，N、Q两端接有R＝1Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v＝2m/s。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g＝10m/s2。
（1）求拉力的功率P；
（2）ab开始运动后，经t＝0.09s速度达到v2＝1.5m/s，此过程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x。
【答案】（1）拉力的功率P为4W；
（2）该过程中ab沿导轨的位移大小x为0.1m。
15．（16分）如图，光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置，底端与一水平传送带相切，一质量ma＝1kg的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放，到最低点Q时与另一质量mb＝3kg小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知圆弧轨道半径R＝0.8m，传送带的长度L＝1.25m，传送带以速度v＝1m/s顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10m/s2。求
（1）碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小；
（2）碰后小物块a能上升的最大高度；
（3）小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。
【答案】见试题解答内容
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/8 9:46:27；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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