[物理][期末]四川省泸州市江阳区2023-2024学年高二下学期6月期末试题(解析版)

这是一份[物理][期末]四川省泸州市江阳区2023-2024学年高二下学期6月期末试题(解析版)，共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献．下列核反应方程中属于聚变反应的是（ ）
A
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A正确；
B.是卢瑟福发现质子的核反应，他用α粒子轰击氮原子核，产生氧的同位素和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误；
C.是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷（磷30），属于人工核反应，故C错误；
D.是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故D错误．
故选A。
2. 图甲为氢原子能级图，图乙为氢原子的光谱，、、、是可见光区的四条谱线，其中谱线是氢原子从能级跃迁到能级辐射产生的，下列说法正确的是（ ）
A. 这四条谱线中，谱线光子频率最大
B. 氢原子的发射光谱属于连续光谱
C. 用能量为3.5eV的光子照射处于激发态的氢原子，氢原子不发生电离
D. 若、、、中只有一种光能使某金属产生光电效应，那一定是
【答案】D
【解析】A．由图乙可知谱线对应的波长最大，由
可知，波长越大，能量越小，A错误；
B．氢原子的发射光谱属于线状谱，B错误；
C．处于n=2能级的氢原子电离至少需要吸收3.4eV的能量，C错误；
D．频率越大的光子越容易使金属产生光电效应，图中谱线波长最小，频率最大，光能量最大，若中只有一种光能使某金属产生光电效应，那一定是，D正确。
故选D。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 单晶体有确定的熔点，而多晶体没有确定的熔点
B. 水和空气接触处形成“表面层”，其中的水分子距离大于水内部分子距离
C. 给自行车打气时，向下压越来越费力，原因是要克服气体分子间的斥力作用
D. 教材中的“饮水小鸭”实验说明“永动机”可以制成
【答案】B
【解析】A．单晶体有确定的熔点，多晶体也有确定的熔点，选项A错误；
B．水和空气接触处形成“表面层”，其中的水分子距离大于水内部分子距离，分子力表现为引力，选项B正确；
C．给自行车打气时，向下压越来越费力，原因是大气压作用的缘故，与气体分子间的斥力无关，选项C错误；
D．教材中的“饮水小鸭”实验违背能量守恒定律，即该“永动机”不可以制成，选项D错误。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用
B. 小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向
C. 正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大
D. 升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率
【答案】B
【解析】A．恒定磁场对速度不平行于磁感线的运动电荷才有力的作用，A错误；
B．小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向，B正确；
C．正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流为0，C错误；
D．根据变压器的原理可知，副线圈中磁通量的变化率小于或等于原线圈中磁通量的变化率，D错误。
5. 如图，放映电影时，强光照在胶片上，一方面，将胶片上的“影”投到屏幕上； 另一方面，通过声道后的光照在光电管上，随即产生光电流，喇叭发出与画面同步的声音。电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应的下列哪一条规律

A. 入射光的频率必须大于金属的极限频率，光电效应才能发生
B. 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大
C. 当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度随入射光的强度增大而增大
D. 光电效应发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止
【答案】D
【解析】电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应中的规律是：光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止，依据该原理实现声音与影像同步，故D正确，ABC 错误。
故选D。
6. 地震监测技术的主要原理是利用了地震发生后横波与纵波的时间差，由监测站发出的电磁波赶在监测站监测仪记录的地震横波波形图和振动图像，已知地震纵波的平均波速为6km／s，两种地震波都向x轴正方向传播，地震时两者同时从震源发出。下列说法正确的是（ ）
A. 地震横波的周期为
B. 用于地震预警监测的是横波
C. 若震源位于地表以下，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为
D. 若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为
【答案】C
【解析】A．由题图振动图像可知地震横波的周期为
A错误；
B．由题图波动图像可知地震横波的波长为
则地震横波的波速为
因此用于地震预警监测是纵波，B错误；
C．若震源位于地表以下，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为
C正确；
D．由题图可知
又角速度
初相位
则若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为
D错误。
故选C。
7. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度可能值是（ ）
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
【答案】B
【解析】AD．由于两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，必须满足动量守恒定律， 即
可知四个选项均满足；另外碰后A的速度应该小于B的速度，否则要发生第二次碰撞，不符合实际，故AD错误；
BC．同时碰撞还因该满足能量守恒定律，即
C选项中两球碰后的总动能为
大于碰前的总动能
违背了能量守恒定律；而B项既符合实际情况，也不违背能量守恒定律，故B正确，C错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是（ ）
A. 开关S由断开到闭合的瞬间
B. 开关S由闭合到断开的瞬间
C. 保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向左滑动
D. 保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动
【答案】AC
【解析】A．开关S由断开到闭合的瞬间，穿过M的磁通量变大，为阻碍磁通量变大，钻头向右运动。故A正确；
B．开关S由闭合到断开的瞬间，穿过M的磁通量减小，为阻碍磁通量的减小，钻头向左运动，故B错误；
C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向左滑动，穿过M的磁通量增加，为阻碍磁通量增加，钻头向右运动。故C正确；
D．保持开关S闭合，变阻器滑片匀速向右滑动，穿过M的磁通量减小，为阻碍磁通量减小，钻头向左运动。故D错误。
9. 如图（a）所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图（b）所示的匀强磁场，t=0时磁场方向垂直纸面向里。在t=0到t=2t0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；t=2t0时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则（ ）
A. 在时，金属棒受到安培力的大小为
B. 在t=t0时，金属棒中电流的大小为
C. 在时，金属棒受到安培力的方向竖直向上
D. 在t=3t0时，金属棒中电流的方向向右
【答案】BC
【解析】AB．由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为
在时磁感应强度为，此时安培力为
故A错误，B正确；
C．由图可知在时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C正确；
D．由图可知在时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，将质量均为m的编号依次为1，2…6的劈块放在水平面上，它们靠在一起构成倾角为θ的三角形劈面，每个劈块上斜面长度均为L。质量为m的小物块A与斜面间的动摩擦因数μ1＝2tanθ，每个劈块与水平面间的动摩擦因数均为μ2，假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，劈块间不粘连。现使A从斜面底端以平行于斜面的初速度冲上斜面，g为重力加速度，在上滑过程中（ ）
A. 若所有劈块均固定，则水平面对所有劈块的总支持力小于7mg
B. 若所有劈块均不固定且μ2＝0，则所有劈块和物块组成的系统动量守恒
C. 若所有劈块均不固定且，则物块能冲上6号劈块，且刚冲上6号劈块时，6号劈块开始相对水平面滑动
D. 若所有劈块均不固定且μ2＝2tanθ，则物块能冲上6号劈块，且刚冲上6号劈块时，6号劈块受到地面的摩擦力大小为
【答案】AC
【解析】A．若所有劈块均固定，小物块A沿斜面向上做减速运动，加速度沿斜面方向向下，小物块A处于失重状态，而斜面的加速度为零，处于平衡状态，所以水平面对所有劈块的总支持力小于7mg，故A正确；
B．若所有劈块均不固定且μ2＝0，则所有劈块和物块组成的系统在水平方向上不受外力，则系统在水平方向上动量守恒，而竖直方向上系统所受合力不为零，则所有劈块和物块组成的系统动量不守恒，故B错误；
C．若所有劈块均固定，则有
物块减速为零的位移为
若所有劈块均不固定且，物块对劈块的压力为
物块与劈块的滑动摩擦力为
劈块恰好开始相对水平面滑动时有
解得
说明物块能冲上6号劈块，且刚冲上6号劈块时，6号劈块开始相对水平面滑动，故C正确；
D．若所有劈块均不固定且μ2＝2tanθ，由上述分析可知，物块能冲上6号劈块，此时
而地面对6号劈块的滑动摩擦力为
当时，6号劈块相对对面滑动，则6号劈块受到地面的摩擦力大小为；当时，6号劈块仍然静止，则6号劈块受到地面的摩擦力大小为，故D错误。
三、实验探究题（14分）
11. 在“测玻璃的折射率”实验中：
（i）如图甲，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，确定P3位置的方法是透过玻璃砖观察，使P3挡住___________（选填“P1、P2”或“P1、P2的像”）；
（ii）小华同学正确确定P4位置，并确认其他的操作步骤也都正确后，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出图线，如图乙所示，从图线可求得玻璃砖的折射率是____________；
（iii）小星同学在画界面时，不小心将界面bb'画歪了一些，如图丙所示，他随后实验测得的折射率____________（选填“偏大”“偏小”“不变”或“偏大、偏小和不变都有可能”）
【答案】P1、P2的像 1.6 偏大、偏小和不变都有可能
【解析】（i）[1]在插针P3时，透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像；
（ii）[2]根据折射定律
根据sinθ2-sinθ1图像斜率可知，斜率
折射率
（iii）[3]红线表示实际的光路图
而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，根据折射率公式
可知小星同学测得的折射率与真实值相比偏小；
红线表示实际的光路图
而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏小，根据折射率公式
可知小星同学测得的折射率与真实值相比偏大；
光路如图所示
操作正确，与画玻璃砖形状无关，所以小星同学测得的折射率与真实值相比不变。
由上可知测得的折射率为偏大、偏小和不变都有可能。
12. 某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。
（1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。（多选）
A.小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直
B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度
C.小钢球可以换成较轻的橡胶球
D.应无初速度、小摆角释放小钢球
（2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径_______________，记摆长。

（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并作出图像，如图。
根据图线斜率可计算重力加速度_________（保留3位有效数字，取9.87）。
（4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）ABD （2）20.035##20.036##20.034 （3）9.87 （4）不变
【解析】（1）[1]A．使用光电门测量时，光电门形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基本要求，故A正确；
B．测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，故B正确；
C．单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，故C错误；
D．无初速度、小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，使用计算单摆的周期，故D正确。
故选ABD。
（2）[2]小钢球直径为
（3）[3]单摆周期公式
整理得
由图像知图线的斜率
解得
（4）[4]若将摆线长度误认为摆长，有
则得到的图线为
仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为，故得到的重力加速度值不变。
四、计算题（43分）
13. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为时刻两列波的图像如图所示，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。
（1）写出x=-0.2m处波源的振动方程；
（2）x轴上PQ间振动加强点的横坐标；
（3）求0~2.0s内质点M运动的路程s。
【答案】（1）；（2）0.5m、0.7m、0.3 m；（3）40cm
【解析】（1）由波形图可得λ=0.4m
周期
角速度
x=-0.2m处波源的振动方程
y=Asin（ωt+π）
解得
y=4sin（2πt+π）cm
（2）设某振动加强点到波源1的距离为x+0.2，则到波源2的距离为1.2-x，加强点到两波源的路程差
△x=nλ=x+0.2-（1.2-x）
当n=0，1，-1时，振动加强点的坐标分别为0.5m、0.7m、0.3 m
（3）两列波传播到M点的时间
其中
x=0.3m
质点M为振动加强点，0~2.0s内，M振动的时间
0~2.0s内，M运动的路程
s=5×2A
解得s=40cm
14. 如图所示，两根固定足够长的平行水平金属导轨MN、PQ间距为L，其电阻不计，M、P两端接有阻值为R的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终接触良好，已知ab的质量为m，电阻为r，整个装置处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中。ab棒在水平向右的恒定拉力作用下，以初速度v0沿导轨向右运动，运动距离为x时达到最大速度vm。已知导体棒与两导轨间动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：
（1）恒力的大小；
（2）该过程中电阻R的焦耳热。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）导体棒最终匀速，棒受力平衡
，
联立解得
（2）棒加速过程中，克服安培力做功为W，有
电阻的焦耳热与克服安培力做功的关系有
联立解得
15. 如图所示，置于平板小车C上正中间的小物块A、B质量分别为、（A、B均可看成质点），小车C质量为。A、B与小车C间的动摩擦因数均为0.2，三者均静止在光滑水平面上，某时刻A、B间炸药爆炸（时间极短）使A、B获得图示水平方向的瞬时速度和3J的总机械能，炸药爆炸不改变A、B的质量，且化学能全部转化为A、B的动能。A、B最终都没有离开小车C上表面，取，求：

（1）炸药爆炸瞬间，A、B获得的速度大小；
（2）平板小车C的最小长度；
（3）A、B在平板小车C上滑动的过程中产生的内能。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）设炸药爆炸瞬间，A、B获得的速度大小分别为、，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
联立解得
，
（2）炸药爆炸后，A向左做匀减速直线运动，B向右做匀减速直线运动，设加速度大小分别为、，有
，
解得
由于B对C的摩擦力大于A对C的摩擦力，故C向右做匀加速直线运动，有
解得
假设经过时间，B、C共速，A仍相对C滑动，有
解得
B、C共速时的速度为
此时A的速度为
即A还未停止运动，假设成立。之后B、C一起向右做匀减速直线运动，设加速度大小为，则
解得
设B、C一起向右减速时间后，速度减为零，有
解得
此时A的速度为
即A、B与小车C同时停下来。A相对小车C的位移为
B相对小车C的位移为
由于开始时A、B静止在小车C正中间，所以小车C的最小长度
（3）A、B在平板小车C上滑动的过程中产生的内能等于整个过程中摩擦产生的热量
解得