安徽省六安市二中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末統(tǒng)考物理試卷

安徽省六安第二中學(xué)20232024學(xué)年高二上學(xué)期期末統(tǒng)考物理試卷時間：75分鐘分值：100分一、單項選擇題。（本題有8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.下列有關(guān)機(jī)械振動與機(jī)械波的說法中正確的是（）A.單擺做簡諧運動過程中通過平衡位置時，擺球所受合力為零B.物體做受迫振動時驅(qū)動力頻率與固有頻率相差越大，物體越容易產(chǎn)生共振C.在站臺候車時，當(dāng)火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)聲的頻率高D.在波的傳播過程中不僅能夠傳遞能量，而且介質(zhì)中的質(zhì)點也會隨波遷移【答案】C【解析】【詳解】A．單擺做簡諧運動過程中通過平衡位置時，有向心加速度，擺球所受合力不為零，故A錯誤；B．物體做受迫振動時驅(qū)動力頻率與固有頻率相差越小，物體越容易產(chǎn)生共振，故B錯誤；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)，在站臺候車時，當(dāng)火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)聲的頻率高，故C正確；D．在波的傳播過程中不僅能夠傳遞能量，而且介質(zhì)中的質(zhì)點在平衡位置附近上下振動，不會隨波遷移，故D錯誤。故選C。2.如圖所示是某同學(xué)暑期在貴州旅游時見到的用木槌把糯米飯打成糍粑的場景。假設(shè)木槌質(zhì)量為，木槌剛接觸糍粑時的速度為，打擊糍粑后木槌靜止，重力加速度為，則木槌在擊打糍粑過程中受到的平均作用力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】對木槌進(jìn)行分析，選擇向下為正方向，根據(jù)動量定理有解得故選B。3.長為的通電直導(dǎo)線放在傾角為的光滑斜面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，當(dāng)方向垂直斜面向上，電流為時導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，若方向改為豎直向上，則電流為時導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，電流比值應(yīng)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)平衡條件有解得故選D。4.一個質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像如圖所示,下列說法正確的是（）A.在任意的時間內(nèi)，質(zhì)點經(jīng)過的路程都是B.時質(zhì)點通過平衡位置，同時質(zhì)點的速度方向改變C.在到時間內(nèi)，質(zhì)點的位移減小D.和兩個時刻，質(zhì)點的加速度大小相等，方向相同【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，質(zhì)點做簡諧運動的周期是4s，在任意1s的時間內(nèi)，如果初位置不是從最大位移處或平衡位置開始，則質(zhì)點經(jīng)過的路程不等于，故A錯誤；B．由圖像可知，時質(zhì)點通過平衡位置，從內(nèi)質(zhì)點沿負(fù)方向振動，在時質(zhì)點的速度方向并沒有發(fā)生變化，故B錯誤；C．在到時間內(nèi)，質(zhì)點遠(yuǎn)離平衡位置，質(zhì)點的位移增大，故C錯誤；D．和兩個時刻，質(zhì)點的加速度大小相等，方向相同，故D正確。故選D。5.勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器（如圖甲所示），其原理如圖乙所示，加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，兩個金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩盒間留有空隙，現(xiàn)對氚核（）加速，所需的高頻電源的頻率為f，已知元電荷為e，下列說法正確的是（）A.氚核的質(zhì)量為B.高頻電源的電壓越大，氚核最終射出回旋加速器的速度越大C.被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期隨半徑的增大而增大D.該回旋加速器接頻率為f的高頻電源時，也可以對氦核（）加速【答案】A【解析】【詳解】AC．設(shè)D型盒的半徑為，氚核射出D型盒時的速度為，則由洛倫茲力充當(dāng)向心力有可得氚核在兩D型盒所加電場中加速，其做圓周運動的周期與兩D型盒所加電壓的變化周期相同，粒子才能被同步加速，即則由洛倫茲力充當(dāng)向心力有聯(lián)立以上各式解得故A正確，C錯誤；B．氚核射出加速器時由洛倫茲力充當(dāng)向心力有解得可知，在磁感應(yīng)強(qiáng)度一定的情況下，氚核最終射出回旋加速器的速度只與D型盒的半徑有關(guān)，故B錯誤；D．高頻電源的周期與氚核在磁場中做圓周運動的周期相同，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力有周期聯(lián)立可得則其頻率顯然，對于比荷與氚核相同的粒子，在回旋加速器接頻率為f的高頻電源時，都能被加速，而氦核（）的比荷與氚核的比荷不同，因此氦核（）不能被該高頻電源形成的電場加速，故D錯誤。故選A。6.一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，時刻波形如圖所示，此后的時間內(nèi)質(zhì)點A運動的路程為，則下列說法正確的是（）A.這列波的周期是，且波源開始振動時的速度沿軸負(fù)方向B.在時波剛傳播到質(zhì)點處C.質(zhì)點B的振動方程為D.質(zhì)點在時第一次出現(xiàn)在波峰位置【答案】C【解析】【詳解】A．簡諧橫波沿軸正方向傳播，時刻，根據(jù)同側(cè)法，質(zhì)點B沿軸負(fù)方向起振，則波源開始振動時的速度沿軸負(fù)方向，時間內(nèi)質(zhì)點A運動的路程為，由于則這列波的周期是故A錯誤；B．簡諧橫波波長為，波速為波剛傳播到質(zhì)點處的時刻為故B錯誤；C．質(zhì)點B沿軸負(fù)方向起振，質(zhì)點B的振動方程為故C正確；D．質(zhì)點第一次出現(xiàn)在波峰位置的時刻為故D錯誤。故選C7.虛線OM和虛線ON之間的夾角為30°，如圖所示，虛線OM上方存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一帶負(fù)電的粒子沿紙面以大小為v的速度從O點右側(cè)距離為L的A點向左上方射人磁場，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場中的運動軌跡與ON只有一個交點，并從OM上另一點射出磁場，不計重力。則粒子在磁場中做圓周運動的半徑為（）A. B. C.2L D.3L【答案】A【解析】【詳解】軌跡與相切，畫出粒子的運動軌跡如圖所示，由于故為等邊三角形，則而則故為一直線，則解得故A正確，BCD錯誤。故選A。8.如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，D是AB邊的中點，一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電的粒子從D點以速度v平行于BC邊方向射入磁場，不考慮帶電粒子受到的重力，則下列說法正確的是（）A.粒子可能從B點射出B.若粒子垂直于BC邊射出，則粒子做勻速圓周運動的半徑為C.若粒子從C點射出，則粒子在磁場中運動的時間為D.若粒子從AB邊射出，則粒子的速度越大，其在磁場中運動的時間越短【答案】C【解析】【詳解】A．帶負(fù)電的粒子從D點以速度v平行于BC邊方向射入磁場，由左手定則可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，由于BC邊的限制，粒子不能到達(dá)B點，故A錯誤；B．粒子垂直于BC邊射出，如圖甲所示則粒子做勻速圓周運動的半徑等于D點到BC邊的距離，即故B錯誤；C．粒子從C點射出，如圖乙所示根據(jù)幾何關(guān)系可得解得則粒子軌跡對應(yīng)的圓心角的正弦值為則粒子在磁場中運動的時間為故C正確；D．由，可知若粒子從AB邊射出，則粒子的速度越大，軌跡半徑越大，如圖丙所示粒子從AB邊射出時的圓心角相同，其在磁場中運動的時間相同，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題（本題有2小題，每小題5分，共10分。在小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。）9.如圖所示，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直電場向外，帶電量為q的小球（視為質(zhì)點）獲得某一垂直磁場水平向右的初速度，正好做勻速圓周運動，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.小球必須帶正電B.小球做勻速圓周運動的周期為C.小球的質(zhì)量為D.若僅把電場的方向改成豎直向上，小球正好做勻速直線運動，則其速度為【答案】BC【解析】【詳解】A．小球受到重力、電場力和洛倫茲力作用，小球做圓周運動，則電場力與重力平衡，可知，電場力豎直向上，電場力方向與電場強(qiáng)度方向相反，則小球帶負(fù)電，故A錯誤；C．根據(jù)上述有解得故C正確；B．小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，則有結(jié)合上述解得故B正確；D．若把電場的方向改成豎直向上，小球正好做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件有故D錯誤。故選BC。10.如下圖所示，足夠長的光滑水平面上靜止一質(zhì)量為3m的弧槽，弧槽和水平面平滑連接，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點），從距離水平面高度為的A點由靜止沿弧槽滑下，之后被輕質(zhì)彈簧反向彈出，不計一切阻力及能量損失、重力加速的大小為。以下的說法錯誤的是（）A.滑塊沿弧槽下滑過程中，二者組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒B.彈簧獲得最大彈性勢能為C.滑塊沿弧槽上升的最大高度等于D.滑塊再一次離開弧槽后，可能和彈簧發(fā)生作用【答案】AD【解析】【詳解】A．滑塊沿弧槽下滑過程中，二者組成的系統(tǒng)水平方向合外力為零，水平方向系統(tǒng)動量守恒，二者組成的系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，豎直方向系統(tǒng)動量不守恒，滑塊沿弧槽下滑過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A錯誤；B．以向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒，有根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得，彈簧獲得最大彈性勢能為故B正確；C．以向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒，有根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得滑塊沿弧槽上升的最大高度等于故C正確；D．滑塊再一次離開弧槽后，以向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒，有根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得，故滑塊再一次離開弧槽后，不可能和彈簧發(fā)生作用，故D錯誤。本題選錯誤，故選AD。三、實驗題（本題有2小題，每空2分，共20分。）11.某同學(xué)在家里做“用單擺測量重力加速度”的實驗,但沒有合適的擺球，他找到了一塊外形不規(guī)則的長條狀的大理石代替了擺球（如右圖），然后進(jìn)行實驗，操作步驟如下：a．將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點為，將尼龍線的上端固定于點；b．用刻度尺測出間的尼龍線長度作為擺長；c．將石塊拉開一個大約的角度，然后由靜止釋放；d．從石塊擺到最低點時開始計時并計數(shù)為0，當(dāng)石塊第次到達(dá)最低點時結(jié)束計時，記錄總時間為，得出擺動周期；e．改變間的尼龍線長度再做幾次試驗，記下相應(yīng)的和值；f．先分別求出各組和對應(yīng)的值，再取所求得的各個的平均值。（1）該同學(xué)實驗過程中得到的石塊擺動周期為_________；（用字母和表示）（2）該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖像如下圖所示：①由圖像求出的重力加速度______________；（?。谟捎趫D像沒有能通過坐標(biāo)原點，求出的重力加速度值與當(dāng)?shù)卣鎸嵵迪啾萠_____________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。若利用，采用公式法計算，則求出的重力加速度值與當(dāng)?shù)卣鎸嵵迪啾萠_____________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?②.9.87③.不變④.偏小【解析】【詳解】（1）[1]該同學(xué)實驗過程中得到的石塊擺動周期為（2）①[2]設(shè)尼龍線下端到大理石重心的距離為，則有可得可知圖像的斜率為解得重力加速度為②[3]根據(jù)可得可知圖像雖然沒有能通過坐標(biāo)原點，但圖像的斜率不變，所以求出的重力加速度值與當(dāng)?shù)卣鎸嵵迪啾炔蛔儯籟4]若利用，采用公式法計算，由于尼龍線長度小于實際擺長，則求出的重力加速度值與當(dāng)?shù)卣鎸嵵迪啾绕　?2.我校高二年級的一名同學(xué)家里正在裝修新房，該同學(xué)撿到了一根金屬絲，想要用所學(xué)知識測出其電阻率，他利用學(xué)校實驗室的器材進(jìn)行了以下的操作：（1）首先使用多用電表的歐姆擋粗測該段金屬絲的電阻，操作步驟如下:A．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋“”B．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針對準(zhǔn)歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆C．將兩表筆分別與被測電阻的兩端接觸，讀出的值，斷開兩表筆D．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)“OFF”檔，并拔出兩表筆①測量中表針指示如圖甲所示，則歐姆表的讀數(shù)為______________Ω。②用多用電表歐姆擋測量定值電阻時，下列說法正確的是_________A．測量時如果指針偏角度轉(zhuǎn)過大，應(yīng)更換倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量B．測量時如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會影響測量結(jié)果C．測量電路中的某個電阻時，應(yīng)該把該電阻與電路斷開D．更換不同倍率后可以直接進(jìn)行測量（2）使用螺旋測微器測量金屬絲不同位置處的直徑，某次測量結(jié)果如圖乙所示，則其直徑為_________。用毫米刻度尺測出金屬絲的長度為。（3）為了精確測量這段金屬絲電阻，該同學(xué)設(shè)計如圖丙所示的電路，測出多組電流、電壓數(shù)值，畫出伏安特性圖線如圖丁所示，則其電阻_________（結(jié)果保留一位小數(shù)）。用此電路測量的電阻值_________（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。（4）結(jié)合（2）（3）問中測得的數(shù)值計算該金屬絲材料的電阻率為_________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】①.10②.AC##CA③.##0.679##0.681④.8.0⑤.小于⑥.####【解析】【詳解】（1）[1]用“”歐姆擋，歐姆表的讀數(shù)為。[2]A．測量時如果指針偏角度轉(zhuǎn)過大，說明電阻值偏小，應(yīng)更換倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量，故A正確；B．測量時如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，不會影響測量結(jié)果，故B錯誤；C．利用歐姆表測電阻時，因使用表內(nèi)電源，故電阻不能在通路時測試，應(yīng)該把該電阻與電路斷開，故C正確；D．更換不同倍率后需要重新調(diào)零，再進(jìn)行測量，故D錯誤。故選AC。（2）[3]螺旋測微器的精確值為，由圖乙可知直徑為（3）[4]根據(jù)圖丁知電阻[5]由于電壓表的分流作用，用此電路測量的電阻值小于真實值。（4）[6]根據(jù)歐姆定律可得根據(jù)電阻定律可得又聯(lián)立可得該金屬絲材料的電阻率為四、解答題（要寫出必要的公式和文字說明，只寫答案的不給分。本題有3小題，共38分，其中第13、14兩小題每題12分，第15小題14分。）13.如圖，光滑水平面上有一矩形長木板A和靜止的滑塊C，滑塊B置于A的最左端（滑塊B、C均可視為質(zhì)點）。若木板A和滑塊B一起以的速度向右運動，A與C發(fā)生時間極短的碰撞后粘在一起。木板A與滑塊B間的動摩擦因數(shù)，且，，，取，求：（1）長木板A與滑塊C碰后瞬間，滑塊C的速度大?。唬?）要使滑塊B不從木板A上滑下，木板A至少多長?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）長木板A與滑塊C碰后瞬間，滑塊C的速度大小為解得（2）根據(jù)動量守恒定律得解得設(shè)木板的最小長度為L，根據(jù)能量守恒定律得解得14.如圖甲所示，在平面內(nèi)的均勻介質(zhì)中兩波源分別位于軸上處，兩波源均從時刻開始沿軸方向做簡諧運動，波源的振動圖像如圖乙所示，波源的振動方程是，質(zhì)點位于軸上處，在時，質(zhì)點開始振動。求：（1）這兩列波的波長；（2）兩列波剛開始相遇的時刻，質(zhì)點的位移；（3）從開始經(jīng)，處的質(zhì)點通過的路程。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）波源離質(zhì)點較近，波源先傳播至質(zhì)點，兩列波在同一均勻介質(zhì)中傳播，波速相等，波速為波源的周期為，波源的周期為這兩列波的波長為（2）兩列波