2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市六校联考高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市六校联考高二（下）期末物理试卷，共14页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）关于传感器及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．烟雾散射式火灾报警器都是利用温度传感器来工作的
B．传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的
C．电子秤所使用的测力装置是红外线传感器
D．电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制
2．（4分）2023年9月7日，中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验。本次试验中，试验体在380米平直线路上实现了最高234公里/小时的试验速度，创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度纪录。整个试验历时约10秒，试验体经历了加速、减速运动两个过程。关于上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．“历时约10秒”指的是时刻
B．“234公里/小时”指的是瞬时速率
C．试验过程中，试验体相对地面是静止的
D．试验过程中，试验体速度方向与加速度方向总是相同的
3．（4分）新疆早晚的温差比较大，某些地区早晨的温度为﹣1℃、中午的温度能达到32℃，假设环境的大气压几乎不变。则中午和早晨相比（ ）
A．空气分子的平均动能减小
B．单位体积内空气的质量减小
C．单位体积内的分子数增大
D．单位时间撞击某建筑物单位面积的分子数增多
4．（4分）如图甲所示的LC电路中，保持L不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲时刻回路中的磁场能正在向电场能转化
B．曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍
C．曲线2对应的电容器所带最大电荷量是曲线1对应的电容器所带最大电荷量的4倍
D．曲线2对应的电流最大时，曲线1对应的电流为零
5．（4分）如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方，使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下书写印迹，图中相邻竖直虚线的间隔均为x0（未标出），印迹上P、Q两点的纵坐标分别为y0和﹣y0。忽略一切阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．该弹簧振子的振幅为2y0
B．该弹簧振子的振动周期为
C．激光笔在留下P、Q两点时所受的回复力相同
D．激光笔在留下PQ段印迹的过程中，弹簧的弹性势能增大了2mgy0
6．（4分）如图所示的透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡，一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光M、N。下列说法正确的是（ ）
A．M在液体中的传播速度较小
B．M在真空中的波长较长
C．两种色光通过同一双缝干涉装置，N的条纹间距较宽
D．两种色光通过同一小孔，N的衍射现象更明显
7．（4分）高抛发球是网球发球的一种，是指运动员把网球竖直向上抛出，在网球下降过程中某时刻将网球击出。若某次竖直抛出的网球在上升的过程中，开始0.6s内上升的高度与最后0.6s内上升的高度之比为4：1，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则则网球（ ）
A．最后0.6s内上升的高度为2.1m
B．最初0.6s中间时刻的速度大小为15m/s
C．上升过程的时间为1.7s
D．上升的最大高度为11.25m
（多选）8．（6分）伽马刀是一种特殊的治疗手段，主要是利用伽马射线对病变组织，进行大剂量聚集照射，使其产生局灶性的坏死或者是功能改变，因此达到理想的治疗目的。其原理是进入癌细胞内的硼核（）吸收慢中子，转变成锂核（）和α粒子，释放出γ射线。已知硼核（）的比结合能为E1，锂核（）的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，真空中光速为c，下列判断正确的是（ ）
A．硼核（）变成锂核（）和α粒子的核反应是α衰变
B．γ射线带正电，有较强的电离作用
C．硼核（）的比结合能E1小于锂核（）的比结合能E2
D．该核反应释放的核能为ΔE＝4E3+7E2﹣10E1
（多选）9．（6分）如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，物体在0～t0这段时间内的位移大于
B．图乙中，物体的加速度为1m/s2
C．图丙中，阴影面积表示t1∼t2时间内物体的加速度变化量
D．图丁中，t＝3s时物体的速度为25m/s
（多选）10．（6分）氢原子的能级图如图（a）所示，一群处于n＝4能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如图（b）电路阴极K的金属，只有1种频率的光能使之发生光电效应，产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图（c）所示。电子电荷量为1.6×10⁻19C，则下列说法正确的是（ ）
A．题述氢原子跃迁一共能发出4种不同频率的光子
B．阴极金属的逸出功为11.15eV
C．题述光电子不能使处于n＝3能级的氢原子电离
D．若图（c）中饱和光电流为I＝3.2μA，则1s内阴极K产生光电子数目为2×1013个
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11．（6分）如图所示是某同学在研究匀变速直线运动时，打点计时器在纸带上打出的一系列点．测出纸带上点迹清晰的像邻六个点中1、3两点间的距离为x1，4、6两点间的距离为x2．已知计时器的打点周期为T，则打下第2点时物体运动的速度大小为 ；打下第5点时物体运动的速度大小为 ；物体运动的加速度大小为 ．（均用x1、x2及T表示）
12．（8分）某同学用传感器探究气体等温变化的规律，如图甲所示。
（1）关于该实验，下列说法正确的是 。（填正确答案标号）
A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
（2）实验操作规范正确，但作出的图线如图乙所示。图线不过原点的原因可能是 ，图乙中V0代表 。
（3）该同学在压缩气体时发生了漏气，则作出的图线应为图丙中的 （选填“①”或“②”）。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出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．（11分）图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.20s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点。图乙为质点Q的振动图像。求：
（1）该波的传播方向和波速；
（2）t＝0.30s时，质点P的位置及0～0.50s内质点Q通过的路程s。
14．（14分）如图所示，具有一定导热性能的柱形汽缸竖直放置，外界温度保持T0＝300K不变。一定质量的理想气体被横截面积为S＝100cm2的轻质活塞（活塞质量不计）封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为L0＝10cm，汽缸内气体温度为T0＝300K。先用外力缓慢地拉动活塞上升L0的距离后被挡块A、B挡住，再通过电热丝对汽缸内气体快速加热，缸内气体吸收Q＝200J热量后，温度升高到2T0，此时撤去外力并停止加热，经过足够长时间，活塞缓慢回到初始位置。已知大气压强，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，该理想气体经历的三个过程的p—V图如图2所示。
（1）请在图3中画出该理想气体经历的三个过程的V—T图；
（2）在电热丝加热的过程中，汽缸内气体内能变化了多少？
（3）撤去外力后汽缸内的气体放出多少热量？
15．（15分）近几年，国家取消了7座及以下的小汽车在长假期间通过收费公路的过路费，这一举措给自驾带来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力。因此，国家规定了免收费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道，长假期间过站的车速要求不超过vt＝18km/h，限速通道小汽车减速前的车速均为v0＝90km/h，制动后小汽车的加速度大小a1＝4m/s2。
（1）长假期间，驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动？
（2）假设车过站后驾驶员立即使车以a2＝5m/s2的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，车运动的时间至少是多少？
（3）在（1）（2）问题中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少是多少？
2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市六校联考高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．（4分）关于传感器及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．烟雾散射式火灾报警器都是利用温度传感器来工作的
B．传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的
C．电子秤所使用的测力装置是红外线传感器
D．电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制
【答案】B
【点评】关键掌握各类传感器的工作原理。
2．（4分）2023年9月7日，中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验。本次试验中，试验体在380米平直线路上实现了最高234公里/小时的试验速度，创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度纪录。整个试验历时约10秒，试验体经历了加速、减速运动两个过程。关于上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．“历时约10秒”指的是时刻
B．“234公里/小时”指的是瞬时速率
C．试验过程中，试验体相对地面是静止的
D．试验过程中，试验体速度方向与加速度方向总是相同的
【答案】B
【点评】解答本题的关键要知道物体做加速运动时，速度方向与加速度方向相同；物体做减速运动时，速度方向与加速度方向相反。
3．（4分）新疆早晚的温差比较大，某些地区早晨的温度为﹣1℃、中午的温度能达到32℃，假设环境的大气压几乎不变。则中午和早晨相比（ ）
A．空气分子的平均动能减小
B．单位体积内空气的质量减小
C．单位体积内的分子数增大
D．单位时间撞击某建筑物单位面积的分子数增多
【答案】B
【点评】解决本题的关键掌握影响气体压强的微观因素：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度，知道温度是分子平均动能的标志。
4．（4分）如图甲所示的LC电路中，保持L不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲时刻回路中的磁场能正在向电场能转化
B．曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍
C．曲线2对应的电容器所带最大电荷量是曲线1对应的电容器所带最大电荷量的4倍
D．曲线2对应的电流最大时，曲线1对应的电流为零
【答案】C
【点评】本题考查电磁振荡电路，要求掌握电磁振荡周期公式、电容定义式，会判定充放电过程中电流、电量、磁场、电场、电压的变化。
5．（4分）如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方，使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下书写印迹，图中相邻竖直虚线的间隔均为x0（未标出），印迹上P、Q两点的纵坐标分别为y0和﹣y0。忽略一切阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．该弹簧振子的振幅为2y0
B．该弹簧振子的振动周期为
C．激光笔在留下P、Q两点时所受的回复力相同
D．激光笔在留下PQ段印迹的过程中，弹簧的弹性势能增大了2mgy0
【答案】D
【点评】本题考查了简谐运动的相关知识，解题的关键是理解简谐运动的特点。
6．（4分）如图所示的透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡，一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光M、N。下列说法正确的是（ ）
A．M在液体中的传播速度较小
B．M在真空中的波长较长
C．两种色光通过同一双缝干涉装置，N的条纹间距较宽
D．两种色光通过同一小孔，N的衍射现象更明显
【答案】B
【点评】能够根据光路图分析出M光的折射率小是解题的关键。
7．（4分）高抛发球是网球发球的一种，是指运动员把网球竖直向上抛出，在网球下降过程中某时刻将网球击出。若某次竖直抛出的网球在上升的过程中，开始0.6s内上升的高度与最后0.6s内上升的高度之比为4：1，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则则网球（ ）
A．最后0.6s内上升的高度为2.1m
B．最初0.6s中间时刻的速度大小为15m/s
C．上升过程的时间为1.7s
D．上升的最大高度为11.25m
【答案】D
【点评】本题考查物体做竖直上抛运动和自由落体运动规律，其中充分运用运动的对称性为解本题的关键。
（多选）8．（6分）伽马刀是一种特殊的治疗手段，主要是利用伽马射线对病变组织，进行大剂量聚集照射，使其产生局灶性的坏死或者是功能改变，因此达到理想的治疗目的。其原理是进入癌细胞内的硼核（）吸收慢中子，转变成锂核（）和α粒子，释放出γ射线。已知硼核（）的比结合能为E1，锂核（）的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，真空中光速为c，下列判断正确的是（ ）
A．硼核（）变成锂核（）和α粒子的核反应是α衰变
B．γ射线带正电，有较强的电离作用
C．硼核（）的比结合能E1小于锂核（）的比结合能E2
D．该核反应释放的核能为ΔE＝4E3+7E2﹣10E1
【答案】CD
【点评】本题关键掌握核反应过程遵守规律、γ射线特点、比结合能概念。
（多选）9．（6分）如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，物体在0～t0这段时间内的位移大于
B．图乙中，物体的加速度为1m/s2
C．图丙中，阴影面积表示t1∼t2时间内物体的加速度变化量
D．图丁中，t＝3s时物体的速度为25m/s
【答案】AD
【点评】要理解运动学图像所表示的含义，并与运动学公式结合运用。
（多选）10．（6分）氢原子的能级图如图（a）所示，一群处于n＝4能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如图（b）电路阴极K的金属，只有1种频率的光能使之发生光电效应，产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图（c）所示。电子电荷量为1.6×10⁻19C，则下列说法正确的是（ ）
A．题述氢原子跃迁一共能发出4种不同频率的光子
B．阴极金属的逸出功为11.15eV
C．题述光电子不能使处于n＝3能级的氢原子电离
D．若图（c）中饱和光电流为I＝3.2μA，则1s内阴极K产生光电子数目为2×1013个
【答案】BD
【点评】掌握爱因斯坦的光电效应方程和能级跃迁规律是解题的基础，还要知道电流的定义式。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11．（6分）如图所示是某同学在研究匀变速直线运动时，打点计时器在纸带上打出的一系列点．测出纸带上点迹清晰的像邻六个点中1、3两点间的距离为x1，4、6两点间的距离为x2．已知计时器的打点周期为T，则打下第2点时物体运动的速度大小为 ；打下第5点时物体运动的速度大小为 ；物体运动的加速度大小为 ．（均用x1、x2及T表示）
【答案】；；
【点评】本题主要考查了小车速度和加速度的测量，熟悉运动学公式的应用即可完成分析，属于基础题型。
12．（8分）某同学用传感器探究气体等温变化的规律，如图甲所示。
（1）关于该实验，下列说法正确的是 A 。（填正确答案标号）
A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
（2）实验操作规范正确，但作出的图线如图乙所示。图线不过原点的原因可能是 注射器中的气体体积小于实际的封闭气体的体积 ，图乙中V0代表 注射器与压强传感器连接部位的气体体积 。
（3）该同学在压缩气体时发生了漏气，则作出的图线应为图丙中的 ② （选填“①”或“②”）。
【答案】（1）A；（2）注射器中的气体体积小于实际的封闭气体的体积；注射器与压强传感器连接部位的气体体积；（3）②。
【点评】本题主要考查了理想气体的实验规律，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合理想气体状态方程和图像的物理意义即可完成分析。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出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．（11分）图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.20s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点。图乙为质点Q的振动图像。求：
（1）该波的传播方向和波速；
（2）t＝0.30s时，质点P的位置及0～0.50s内质点Q通过的路程s。
【答案】（1）波速为40m/s，传播方向沿x轴正方向；
（2）t＝0.30s时，质点P的位移在 处，0～0.50s内质点Q的路程为200cm。
【点评】本题要把握振动图象与波动图象的内在联系，能熟练根据质点的振动方向，运用同侧法判断波的传播方向。根据时间与周期的倍数关系求质点通过的路程。
14．（14分）如图所示，具有一定导热性能的柱形汽缸竖直放置，外界温度保持T0＝300K不变。一定质量的理想气体被横截面积为S＝100cm2的轻质活塞（活塞质量不计）封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为L0＝10cm，汽缸内气体温度为T0＝300K。先用外力缓慢地拉动活塞上升L0的距离后被挡块A、B挡住，再通过电热丝对汽缸内气体快速加热，缸内气体吸收Q＝200J热量后，温度升高到2T0，此时撤去外力并停止加热，经过足够长时间，活塞缓慢回到初始位置。已知大气压强，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，该理想气体经历的三个过程的p—V图如图2所示。
（1）请在图3中画出该理想气体经历的三个过程的V—T图；
（2）在电热丝加热的过程中，汽缸内气体内能变化了多少？
（3）撤去外力后汽缸内的气体放出多少热量？
【答案】（1）在图3中画出该理想气体经历的三个过程的V—T图见解析；
（2）在电热丝加热的过程中，汽缸内气体内能增大了200J；
（3）撤去外力后汽缸内的气体放出300J热量。
【点评】本题考查热力学第一定律°，解题关键是分析好气体状态的变化，掌握热力学第一定律表达式中各物理量的含义。
15．（15分）近几年，国家取消了7座及以下的小汽车在长假期间通过收费公路的过路费，这一举措给自驾带来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力。因此，国家规定了免收费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道，长假期间过站的车速要求不超过vt＝18km/h，限速通道小汽车减速前的车速均为v0＝90km/h，制动后小汽车的加速度大小a1＝4m/s2。
（1）长假期间，驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动？
（2）假设车过站后驾驶员立即使车以a2＝5m/s2的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，车运动的时间至少是多少？
（3）在（1）（2）问题中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少是多少？
【答案】（1）长假期间，驾驶员应在距收费站至少75m处开始制动；
（2）从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，车运动的时间至少是9s；
（3）车因减速和加速过站而耽误的时间至少是3.6s。
【点评】此题运动的过程复杂，轿车经历减速、加速，加速度、位移、时间等都不一样。分析这样的问题时，要能在草稿子上画一画运动的过程图，找出空间关系，有助于解题。此题有一定的难度，是一道好题。
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：2025/1/6 20:23:05；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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