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    2023-2024学年云南省保山市高二(下)期末检测物理试卷(含答案)

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    这是一份2023-2024学年云南省保山市高二(下)期末检测物理试卷(含答案),共10页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。

    1.钚(Pu)是一种放射性极强的元素,它可破坏人体细胞,降低人体的免疫力。钚核发生衰变的核反应方程为 94239Pu→92235U+24He+γ,下列说法正确的是( )
    A. 94239Pu核的质量小于 ​92235U核和 24He核的总质量 B. 94239Pu核的比结合能大于 ​92235U核的比结合能
    C. 环境温度升高时, 94239Pu核的半衰期保持不变 D. 24He核的穿透能力比γ射线的强
    2.云南保山施甸籍航天员桂海潮是中国空间站首位载荷专家,曾在空间站开展了为期六个月的工作与生活。已知空间站和同步卫星均绕着地球做匀速圆周运动,空间站到地面的高度小于同步卫星到地面的高度,下列说法正确的是( )
    A. 空间站的速率小于同步卫星的速率
    B. 空间站的周期大于同步卫星的周期
    C. 空间站的加速度小于同步卫星的加速度
    D. 在相同时间内,空间站轨道半径扫过的面积比同步卫星轨道半径扫过的面积小
    3.如图甲所示,一束单色光从真空中沿半径射入半圆柱形透明工件,光在圆心O处发生折射和反射,折射光线的强度随着θ的变化而变化(如图乙所示),光在真空中的传播速度为c,sin53∘=45,结合图像信息可知,单色光在工件中的传播速度为( )
    A. 45cB. 35cC. 25cD. 15c
    4.如图所示为澜沧江中一条“会飞的鱼”觅食图片。一条“会飞的鱼”从江面上的某位置以一定初速度斜向上飞出,经0.3s到达最高点时恰好吃到悬停在空中的昆虫。已知鱼离开水面的位置与悬停昆虫之间的水平距离为x=0.45m,不计空气阻力,将鱼视为质点,重力加速度为g=10m/s2, 5=2.2,则鱼离开水面时的速率约为( )
    A. 2.3m/s
    B. 3.3m/s
    C. 4.3m/s
    D. 5.3m/s
    5.如图甲所示为家用燃气灶点火装置的电路原理图,转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,并加在理想变压器的原线圈上,电压表为交流电表,变压器原线圈的匝数n1=200,当变压器副线圈输出电压的瞬时值大于5000V时,就会在点火针两端间引发火花进而点燃燃气,闭合开关S,则( )
    A. 电压表的示数为50V
    B. 在2s时间内,图乙中交流电的方向改变100次
    C. 当变压器副线圈的匝数n2=10000时,能实现点火
    D. 当变压器副线圈的匝数n2=30000时,能实现点火
    6.如图所示,一定质量的理想气体沿着直线路径从A状态变化到B状态,已知气体在A状态时的内能为U0,查阅资料知:理想气体的内能与热力学温度成正比。下列说法正确的是( )
    A. 气体在A、B状态时的温度不同
    B. A到B过程中,外界对气体做正功
    C. A到B过程中,气体从外界吸收的热量为7.5p0V0
    D. A到B过程中,气体的最大内能为2716U0
    7.一直升机正在进行防火演练,直升机用绳子挂着水桶沿与水平方向成30∘角的直线路径斜向上匀加速前进。已知水桶(含水)的质量为m=1000kg,重力加速度g取10m/s2,水桶的位移−时间平方图像如图所示,不计空气阻力,则水桶所受拉力大小为( )
    A. 2300 21NB. 2400 21NC. 2500 21ND. 2600 21N
    二、多选题:本大题共3小题,共15分。
    8.2023年艺术体操亚锦赛,中国选手赵雅婷以31.450分摘得带操金牌。带操选手伴随着欢快的音乐,完成了各项专业动作,产生各种优美的波形,如图甲所示。某次赵雅婷带操时形成一列沿x轴传播的简谐横波,其在某一时刻的波形图如图乙所示,以该时刻为计时零点,x=2m处质点的振动图像如图丙所示。根据图中信息,下列说法正确的是( )
    A. 该列简谐横波沿x轴正方向传播,波速大小为10m/s
    B. t=0时,x=1m处的质点速度最大,加速度为0
    C. t=0.1s时,x=3m处的质点位于y=0处
    D. 从t=0到t=1.4s,x=2m处质点通过的路程为1.6m
    9.真空中有一正三角形ABC,如图所示,M、N分别为AB、AC的中点,在B、C两点分别固定等量异种点电荷,其中B点固定负电荷,C点固定正电荷。则( )
    A. 沿直线从A点到M点,电势逐渐降低
    B. 将电子沿直线从N点移动到A点,电子的电势能逐渐增大
    C. 将电子沿直线从M点移动到A点,电场力一直做正功
    D. M点和N点电场强度相等
    10.如图所示,边长为L的正方体的四条边上固定着四根足够长的通电直导线,电流的大小I1=I2=I3=I4(方向如图所示),电流I4在正方体中心处产生的磁感应强度大小为B0。查阅资料知,电流为I的通电长直导线在某点产生的磁感应强度B与该点到导线的距离r有关,关系式为B=kIr。下列说法正确的是( )
    A. 通电导线I1和通电导线I2相互吸引
    B. 通电导线I3和通电导线I4相互吸引
    C. 正方体中心处和上表面中心处磁感应强度的比值为 25
    D. 正方体中心处和上表面中心处磁感应强度的比值为5 2
    三、实验题:本大题共2小题,共18分。
    11.小保实验组用如图甲所示装置来测量物体的加速度,在水平气垫导轨上放置一滑块,一不可伸长的细绳跨过轻质定滑轮,两端分别与滑块和悬挂物连接,滑块和滑轮间的细绳与导轨平行。滑块由静止释放,测得滑块上遮光条通过光电门1、2的遮光时间。已知遮光条的宽度为d,光电门1、2中心间的距离为L,回答下列问题:
    (1)用游标卡尺测量遮光条宽度d,示数如图乙所示。该遮光条宽度d=_____mm。
    (2)实验过程中测得遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为Δt1=0.0035s、Δt2=0.0015s。遮光条通过第一个光电门的速度大小为v1=_____m/s;遮光条通过第二个光电门的速度大小为v2=_____m/s(结果均保留三位有效数字)。
    (3)测得两光电门之间的距离L=0.5m,滑块的加速度大小为a=_____m/s2(结果保留三位有效数字)。
    12.中国新能源汽车技术持续创新,市场渗透率快速提升,产销量居全球第一。我市学生实验小组尝试测量某新能源汽车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路。
    (1)小保同学选择合适的仪器按照图甲实验时发现,大范围移动滑动变阻器滑片,电压表的示数变化都不明显,小保在思考后将R0=7Ω的定值电阻串入电路中,如图中的_____(填“乙”或“丙”),解决了这一问题。
    (2)选定设计的实验电路,多次调节滑动变阻器R阻值,读出相应的电压表和电流表示数U和I,将测得的数据描绘出如图丁所示的U−I图像,则该电池的电动势E=_____V,内阻r0=_____Ω(结果均保留两位有效数字)。
    (3)实验后进行反思,发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响,对测得的实验数据进行修正,在图丁中重新绘制U−I图线,与原图线比较,新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将_____,与纵坐标轴交点的数值将_____(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
    四、计算题:本大题共3小题,共38分。
    13.如图所示,第一象限内存在方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B的匀强磁场,第二象限内存在方向垂直y轴、场强为E的匀强电场,一带电粒子从A−L,L点由静止释放,经电场加速后从C0,L点进入磁场,最后从DL,0点垂直x轴射出磁场,不计粒子的重力。求:
    (1)带电粒子的比荷;
    (2)带电粒子从A点运动到D点的时间。
    14.一边长为L、质量为m的正方形金属细框,金属框的总电阻为R,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,如图所示。使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,求:
    (1)金属框进入磁场区域的过程中流过回路的电荷量;
    (2)假设金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为初速度的14,金属框的初速度大小。
    15.如图所示,水平地面上固定着一个倾角为θ的足够长斜面,一质量为mA=2m的滑块A放在斜面上时恰好处于静止状态,另一滑块B(滑块B光滑且滑块B的质量小于滑块A的质量)从滑块A上方相距L的位置由静止释放,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,两滑块间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,第一次碰撞后瞬间滑块A与滑块B的速率之比为2∶1。求:
    (1)第一次碰撞前瞬间,滑块B的速率;
    (2)滑块B的质量;
    (3)两滑块第一次碰撞到第三次碰撞时间内,滑块A运动的位移大小。
    参考答案
    1.C
    2.D
    3.A
    4.B
    5.D
    6.C
    7.C
    8.AC
    9.ABC
    10.AD
    11.(1)5.25
    (2) 1.50 3.50
    (3)10.0

    12.(1)乙
    (2) 6.0 1.0
    (3) 不变 变大

    13.(1)带电粒子在电场中加速时,由动能定理得
    qEL=12mv2
    带电粒子在磁场中运动时,有
    qvB=mv2r
    由几何关系得
    r=L
    联立各式得
    v=2EB
    qm=2EB2L
    (2)带电粒子在电场中的运动时间
    t1=Lv+02=BLE
    带电粒子在磁场中做圆周运动的周期
    T=2πrv=πLBE
    带电粒子在磁场中的运动时间
    t2=T4=πLB4E
    带电粒子从 A 点运动到 D 点的时间
    t=t1+t2=4+πBL4E

    14.(1)金属框进入磁场区域的过程中流过回路的电荷量
    q=IΔt
    金属框进入磁场区域的过程中流过回路的电流
    I=ER
    感应电动势
    E=ΔΦΔt=BL2Δt
    则金属框进入磁场过程中流过回路的电荷量
    q=BL2R
    (2)同理,金属框穿出磁场区域的过程中流过回路的电荷量
    q2=BL2R
    金属框从进入磁场到穿出磁场,整个过程由动量定理
    −BI1L×Δt1−BI2L×Δt2=−BLq1−BLq2=mv04−mv0
    联立解得
    v0=8B2L33mR

    15.(1)由牛顿第二定律得,滑块B的加速度大小为
    a=mBgsinθmB=gsinθ
    由 v 02=2aL ,解得两滑块第一次碰撞前瞬间,滑块B的速度
    v0= 2aL= 2gLsinθ
    (2)取沿着斜面向下为速度的正方向,设两滑块第一次碰撞后瞬间,滑块A和滑块B的速度分别为 v1 和 v2 ,则有
    mBv0=mAv1+mBv2
    12mBv02=12mAv12+12mBv22
    解得
    v1=2mBmB+2mv0=2mBmB+2m 2gLsinθ , v2=mB−2mmB+2mv0=mB−2mmB+2m 2gLsinθ

    v1=−2v2
    联立各式解得
    mB=m
    (3)对于滑块A,由平衡条件得
    mAgsinθ=f
    两滑块第一次碰撞到第二次碰撞时间内,有
    x12=v1t12=v2t12+12at122
    解得
    t12=2v0gsinθ , x12=4v023a=8L3
    设两滑块第二次碰撞前瞬间,滑块A和滑块B的速度分别为 v3 和 v4 ,则有
    v3=v1=23v0
    v4=v2+at12
    设两滑块第二次碰撞后瞬间,滑块A和滑块B的速度分别为 v5 和 v6 ,则有
    mAv3+mBv4=mAv5+mBv6
    12mAv32+12mBv42=12mAv52+12mBv62
    两滑块第二次碰撞到第三次碰撞时间内,有
    x23=v5t23=v6t23+12at232
    联立各式解得
    t23=2v0gsinθ , x23=8v023a=16L3
    两滑块第一次碰撞到第三次碰撞时间内,滑块A运动的位移为
    xA=x12+x23=8L
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