[物理][期末]贵州省铜仁市2023-2024学年高二下学期7月期末试题(解析版)

这是一份[物理][期末]贵州省铜仁市2023-2024学年高二下学期7月期末试题(解析版)，共18页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
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，只有一项符合题目要求）
1. 约里奥・居里夫妇的最主要的成就是发现了人工放射性，某次发现磷的放射性同位素的核反应方程为，则和分别是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据质量数守恒可知
解得
根据电荷数守恒可知
解得
2. 甲、乙两辆汽车在平直公路上运动的位移—时间图像如图所示，甲的图线为直线，乙的图线为抛物线，时刻乙图线达最低点，时刻两图线相交。关于两车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 时间内，甲、乙两车都在做减速运动
B. 时间内，甲、乙两物体的平均速度相同
C. 时刻，甲、乙两车相遇
D. 时刻，甲、乙两车速度相同
【答案】C
【解析】A．甲图线斜率不变，一直做匀速运动；乙图像斜率减小，做减速运动，故A错误；
B．根据图像可得在时间内，甲、乙两物体的位移大小不同，所以平均速度不同，故B错误；
C．时刻，甲、乙两图线交于一点，在同一位置，即甲、乙两车相遇，故C正确；
D．时刻，甲、乙两图线斜率不同，所以甲、乙两车速度不相同，故D错误。
故选C。
3. 某同学骑自行车，在距离十字路口停车线40m处看到信号灯变红。已知该自行车在此路面依惯性滑行时做匀减速直线运动的加速度大小为，如果骑车人看到信号灯变红就停止用力，自行车仅靠滑行恰好能安全停在停车线前，则（ ）
A. 自行车停止运动时惯性消失B. 自行车速度每秒减小
C. 自行车安全行驶的速度为D. 自行车安全滑行的时间为
【答案】C
【解析】A．惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，自行车停止运动时惯性不会消失，故A错误；
B．根据加速度的定义式
当时，解得
故B错误；
C．根据速度位移公式
代入数据，解得
故C正确；
D．自行车安全滑行的时间为
故D错误。
故选C。
4. 如图所示，潜水员看岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，已知圆锥的顶角是，则下列说法正确的是（ ）
A. 水的折射率为
B. 水的折射率为
C. 潜水员潜得越深，圆锥的顶角越大
D. 潜水员潜得越深，圆锥的顶角越小
【答案】A
【解析】AB．当光线几乎平行于水面射入水中时，此时折射角为水的临界角，即折射角为，根据光的折射定律
故A正确，B错误；
CD．潜水员潜得越深，水的临界角不变，即圆锥的顶角不变，故CD错误。
故选A。
5. 如图所示，某同学拉着拉杆箱沿水平地面匀速运动，其施加的拉力沿拉杆的方向，且与地面的夹角为。当改变角时，为了维持匀速运动需改变拉力的大小。已知地面对箱子的阻力是箱子对地面压力的倍，则下列说法正确的是（ ）
A. 拉力是维持箱子运动的原因
B. 箱子受到5个力的作用
C. 角大一些时，值更小
D. 时，拉力最小
【答案】D
【解析】A．力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动的原因，根据A错误；
B．箱子受到重力、拉力、地面的支持力与摩擦力，即箱子受到4个力的作用，故B错误；
C．由于摩擦力是滑动摩擦力，则有
即等于动摩擦因数，可知，大小与角无关，故C错误；
D．对箱子进行分析有
，
解得
当时有
此时
则有
故D正确。
故选D。
6. 铜仁某乐园滑草场，一位游客从高为的斜坡上自由下滑，已知斜坡的倾角为，滑草车与草地之间的动摩擦因数为，游客和车的总质量为，取重力加速度。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 游客和车所受的摩擦力大小为
B. 游客和车到达斜坡底端时的动能为
C. 游客和车到达斜坡底端时所受合力的功率为
D. 游客和车到达斜坡底端时所受重力的功率为
【答案】D
【解析】A．游客和车所受的摩擦力大小为
故A错误；
B．游客和车下滑过程，根据动能定理
解得
故B错误；
C．游客和车到达斜坡底端时所受合力为
根据可知，游客和车到达斜坡底端时速度大小为
所以，所受合力的功率为
故C错误；
D．游客和车到达斜坡底端时竖直方向的分速度大小为
则游客和车到达斜坡底端时所受重力的功率为
故D正确。
故选D。
7. 2024年5月3日嫦娥6号发射升空，此次任务是到达月球艾特肯盆地采样返回，为了让探测器在月球艾特肯盆地安全着陆，需精确知道着陆点的重力加速度大小。假设月球是质量分布均匀的球体，由于月球的自转，月球表面上不同纬度的重力加速度有所差别，若探测器此次着陆点处于月球南纬，月球南极点的重力加速度大小为，月球赤道的重力加速度大小为，则着陆点的重力加速度大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】在月球南极点有
月球赤道上有
在着陆点南纬处有
解得
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. 下列说法正确的是（ ）
A. 场像分子、原子等实物一样具有能量，但不是物质存在的一种形式
B. 光具有波粒二象性，一切微观粒子都具有波粒二象性
C. 爱因斯坦指出物质的能量与质量的关系
D. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量
【答案】BC
【解析】A．场像分子、原子等实物一样具有能量，是物质存在的一种形式，故A错误；
B．光具有波粒二象性，德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切运动的物体都具有波粒二象性，故一切微观粒子都具有波粒二象性，故B正确；
C．爱因斯坦指出物质的能量与质量的关系，故C正确；
D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什测出了万有引力常量，故D错误。
故选BC。
9. 平静的湖面上漂浮着如图甲所示的浮子，现有距离不超过的A、B两个浮子。一条大鱼在两浮子连线的延长线上某位置翻起频率稳定的波浪。当水波传播到A浮子时，波形图和从该时刻开始的A、B浮子振动图像如图乙、丙所示，则（ ）
A. 质点正在向上振动
B. 该波的波速为
C. A、B两浮子有可能在某一时刻速度相同
D. A、B两浮子间的最大距离为
【答案】BCD
【解析】A．由图丙可知A浮子在时刻向上振动，根据波形平移法可知，波沿轴负方向传播，则此时质点正在向下振动，故A错误；
B．由图乙和图丙可知，，则该波的波速为
故B正确；
C．由图丙可知，在内，A、B浮子均向下振动，A浮子速度从0逐渐增大到最大，B浮子速度从最大逐渐减小到0，则该段时间内有一时刻A、B两浮子的速度相同，故C正确；
D．由图丙可知A浮子振动时，B浮子已经在波峰，故B浮子先振动，从B传到A经历的时间为
（，，）
则A、B两浮子间的距离满足
（，，）
由于A、B两个浮子的距离不超过，则当时，A、B两浮子间的距离最大，为
故D正确。
故选BCD
10. 如图所示，两光滑平行圆弧导轨竖直放置，上端接入阻值为的电阻，下端与两根间距的光滑平行水平导轨平滑连接，水平导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向竖直向下。一根质量为，阻值为的金属棒从圆弧导轨上离水平导轨高为处由静止释放，已知重力加速度为，导轨电阻不计，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直。则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）
A. 回路中有逆时针方向的感应电流
B. 速度变化量的大小为
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 金属棒上产生的焦耳热为
【答案】AC
【解析】A．根据右手定则，可得回路中产生俯视逆时针方向的感应电流，故A正确；
C．通过金属棒的电荷量为
代入数据，解得
故C正确；
B．设金属棒进入磁场前瞬间的速度大小为，出磁场时的瞬间速度大小为，根据动能定理
解得
根据动量定理
其中
解得
所以速度变化量的大小为
故B错误；
D．回路中产生的总热量为
金属棒上产生的焦耳热为
故D错误。
三、非选择题（本题共5小题，共57分）
11. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压）
滑动变阻器（最大阻值，额定电流）；
电压表（量程，内阻未知）；
电流表（量程，内阻未知）；
待测铅笔芯（型号、型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关，单刀双掷开关，导线若干。
回答以下问题：
（1）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关分别掷到端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将掷到______（填“1”或“2”）端；
（2）正确连接电路，得到型号铅笔芯图像如图丙所示，求得电阻______（保留3位有效数字）；采用同样方法得到型号铅笔芯的电阻为；
（3）使用螺旋测微器测得型号铅笔芯的直径分别为，，测量过程中接入电路的铅笔芯长度相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。
【答案】（1）1 （2）1.91 （3）小于
【解析】（1）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端；
（2）根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有
（3）根据电阻定律
可得
又因为接入电路的两铅笔芯长度相等，且
又
得
得
12. 如图所示，某实验小组用轨道和两辆相同规格的小车验证动量守恒定律。该小组首先通过实验验证了小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，然后验证动量守恒定律实验步骤如下：
①在小车上适当放置砝码，分别测量甲车总质量和乙车总质量；
②将卷尺固定在水平轨道侧面，零刻度与水平轨道左端对齐。先不放乙车，让甲车多次从倾斜轨道上挡板位置由静止释放，记录甲车停止后车尾对应刻度，求出其平均值；
③将乙车静止放在轨道上，设定每次开始碰撞位置如图所示，此时甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测出甲车总长度（含弹簧）。由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实验求出其对应平均值x1和x2；
④改变小车上砝码个数，重复①、②、③步骤。
（1）关于“实验中设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放”的讨论，下列说法正确的______（单选）；
A. 可以实现平衡甲车的摩擦力
B. 确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等
C. 完全没必要设置挡板，可从任意位置释放
（2）若本实验所测的物理量符合关系式：______（用所测物理量的字母表示），则验证了小车碰撞前后动量守恒；
（3）某同学先把个的砝码全部放在甲车上，然后通过逐次向乙车转移一个砝码的方法来改变两车质量进行实验，若每组质量只采集一组位置数据，则该同学最多能采集______组有效数据；
（4）分析实验数据发现，碰撞前瞬间甲车的动量总是______（选填“小于”、“等于”或“大于”）碰撞后瞬间两车的总动量。
【答案】（1）B （2） （3）4 （4）大于
【解析】（1）实验时为了确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等，设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放。
（2）小车在水平轨道上做匀减速直线运动，有
可得
，，
若小车碰撞前后动量守恒，则有
联立，解得
（3）两辆相同规格的小车，即质量相同，而甲车上装上钩码后与乙车碰撞，为了防止反弹，需要甲的总质量大于等于乙的质量，则最多能够转移3个钩码两车的质量就相等，算上最开始6个钩码在甲车上的一组数据，共可以获得4组碰撞数据。
（4）碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，因为碰撞过程有外力作用，即碰撞过程中阻力对两小车有冲量。
13. 如图所示，用一轻弹簧连接活塞将汽缸竖直悬挂，汽缸的横截面积为，高度为，质量为，汽缸和活塞的厚度均忽略不计，其中密封一定质量的理想气体。已知汽缸和活塞由绝热材料制成，密封性良好，汽缸内壁光滑。外界大气压强，取重力加速度，开始时封闭气体的温度为，活塞到汽缸底部的距离为。求：
（1）开始时汽缸内密封气体压强；
（2）对汽缸内气体缓慢加热，使活塞与汽缸口平齐，此时汽缸内密封气体的温度。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）对汽缸，根据平衡条件
代入数据，解得
（2）对汽缸内气体缓慢加热，使活塞与汽缸口平齐，此过程中封闭气体的压强不变，根据盖—吕萨克定律有
其中
解得
14. 我国现在的消防车云梯如图所示，假设未来的云梯通过控制可以切换成斜面模式变成救援滑梯，被救人员通过滑梯快速运送到消防车上（消防车平台上设减速装置）。假设救援滑梯的斜面倾角，质量为的被救人员从顶端由静止开始沿滑梯下滑，被救人员与救援滑梯间的动摩擦因数。，重力加速度取。
（1）若不计空气阻力，求被救人员下滑过程的加速度；
（2）假设下滑过程中，被救人员所受的空气阻力，加速下滑时开始做匀速直线运动，滑梯足够长，求：
（i）被救人员加速下滑的最大速度；
（ii）被救人员加速下滑的时间。
【答案】（1），方向沿斜面向下；（2）（i），（ii）5s
【解析】（1）若不计空气阻力，被救人员下滑过程由牛顿第二定律得，垂直斜面方向
平行斜面方向
又
综合解得
方向沿斜面向下。
（2）（i）匀速时对被救人员沿着斜面方向受力平衡有
解得
（ii）被救人员由初始时刻到恰好匀速，对被救人员在斜面上的加速过程由动量定理得
空气阻力的冲量
联立解得
t=5s
15. 如图所示，在平面直角坐标系中，虚线与轴正方向的夹角为，与轴之间存在垂直纸面向外的匀强磁场（边界存在磁场），在区域存在沿轴负方向的匀强电场。一质量为、带电量为的粒子，从静止开始经加速电场（图中未画出）加速后，再以大小为的速度从点垂直轴进入磁场，粒子在磁场偏转过程中恰好不从边界射出，随后粒子从点（图中未画出）进入第Ⅲ象限。不计粒子重力，求：
（1）加速电场的加速电压的大小；
（2）磁感应强度的大小；
（3）匀强电场的电场强度的大小；
（4）粒子从点运动到点的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）根据动能定理
解得
（2）粒子在磁场中的运动轨迹如图
由几何关系可知
解得
根据洛伦兹力提供向心力
解得
（3）粒子在电场中的运动轨迹如图
粒子在电场中做类平抛运动，沿x轴方向匀速直线，则在电场中运动时间为
沿y轴方向做从静止开始的匀加速直线运动
其中，根据牛顿第二定律
解得
（4）粒子在磁场中做圆周运动周期为
粒子在磁场中运动时间为
所以，粒子从M点运动到P点的时间为