2023-2024學(xué)年湖南省張家界市高二（下）期末考試物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年湖南省張家界市高二（下）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.如圖所示，做簡諧振動的小球，平衡位置為O點，關(guān)于小球，下列說法正確的是(

)A.從O點向左邊運動，速度逐漸增大 B.從O點向右邊運動，加速度越來越大

C.從O點向右邊運動，位移越來越小 D.從左邊向O點運動，位移越來越大2.A.B兩質(zhì)點從同一地點沿同一方向做直線運動，運動速度，隨時間t的變化規(guī)律如圖所示。已知t=3s時刻兩質(zhì)點相遇，則相遇時質(zhì)點A的速度大小為(

)A.

3.0m/s B.3.1m/s C.4.7m/s D.4.8m/s3.目前，我國的北斗衛(wèi)星超過50顆，能夠達到全球覆蓋的成效，讓世界再次認識到中國實力的強大。假設(shè)北斗衛(wèi)星中的a、b、c軌道如圖所示，其中a是近地衛(wèi)星，c是同步衛(wèi)星。下列判斷正確的是(

)A.衛(wèi)星c的運行速度等于第一宇宙速度

B.三顆衛(wèi)星中，a的向心加速度最大

C.三顆衛(wèi)星中，a的機械能最大

D.若b受到稀薄空氣的作用，軌道將會降低，動能逐漸減小4.完全相同的兩個光滑圓柱體的截面如圖所示，對b施加沿著水平直徑向左的推力F，使a緊靠豎直墻壁，且a的圓心與b的最高點在同一水平線上，a、b均保持靜止狀態(tài)。已知a、b的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則推力F的大小為(

)

A.3mg B.2mg C.5.一半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，AB為直徑，O為圓心，一束單色光垂直入射到AB面上的C點，在玻璃磚內(nèi)恰好發(fā)生全反射，經(jīng)三次全反射后從AB面上的D點(圖中未畫出)出射，出射光線與入射光線平行，則玻璃磚對該單色光的折射率為(

)A.2 B.C.62 6.如圖所示，空間某區(qū)域存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向豎直向上。在P點同時將兩帶電小球a、b以等大的速率分別向左、右兩側(cè)水平拋出后，二者均做勻速圓周運動，不考慮兩球之間的相互作用。下列判斷正確的是(

)

A.兩球一定都帶負電 B.兩球比荷不相等

C.兩球的軌道半徑相等 D.兩球一定同時到達P點正上方二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻的波形圖如圖1所示，平衡位置位于坐標原點的質(zhì)點振動圖像如圖2所示。圖1所示的波動圖像對應(yīng)的時刻可能是(

)

A.t=4s B.t=6s C.t=8s D.t=10s8.如圖所示，一個邊長為L、匝數(shù)為N的正方形線框垂直放在磁感應(yīng)強度為B、范圍足夠大的勻強磁場中，當線框以角速度ω在磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是(

)A.當線框以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電動勢的最大值是NBL2ω

B.當線框以PQ為軸轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電動勢的有效值是12NBL2ω

C.從圖示位置開始計時，當線框以PN為軸轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式是NB9.如圖所示，固定斜面ABC的傾角為45°，與地面在C點平滑連接?？梢暈橘|(zhì)點的小物塊從斜面頂端A點由靜止釋放，最終停在地面上的D點。已知小物塊與斜面、水平面間的動摩擦因數(shù)相同，BC=CD，小物塊沿著斜面AC下滑的加速度大小為a，下滑時間為t，到達C點時的速度大小為v；若斜面高度不變，傾角變?yōu)?7°(圖中斜面AE)，與地面在E點平滑連接，小物塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)不變。將小物塊從斜面頂端A點由靜止釋放，沿著斜面AE下滑，sin37°=0.6，下列判斷正確的是A.小物塊仍然停在地面上的D點

B.小物塊沿著斜面AE下滑的加速度大小為0.4a

C.小物塊沿著斜面AE下滑的時間仍為t

D.小物塊到達E點時的速度大小為10.如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，整個空間處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。質(zhì)量為m、長度為L、電阻為R的導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)對導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒力F，使導(dǎo)體棒由靜止開始向右運動，運動距離小于x0時已經(jīng)勻速運動，運動距離為x0時撤去恒力F，一段時間后導(dǎo)體棒ab靜止。導(dǎo)體棒ab始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計。下列判斷正確的是(

)

A.導(dǎo)體棒ab勻速運動時的速度大小為2RFB2L2

B.撤去拉力F前的過程中，導(dǎo)體棒ab上產(chǎn)生的焦耳熱為Fx0?2mR2F2B4L4三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.某同學(xué)利用平拋運動的知識測量彈簧槍射出彈丸的速度，選用的器材有貼有白紙的屏、刻度尺、復(fù)寫紙、支架等。實驗時將器材按如圖1所示安裝：用支架將彈簧槍固定好，接著彈簧槍向離槍一定距離的豎直屏發(fā)射彈丸，彈丸通過碰撞復(fù)寫紙在白紙上留下落點位置。將豎直屏向遠離彈簧槍方向移動，每次移動的距離均為0.3m。通過幾次重復(fù)實驗，挑了一張有4個連續(xù)落點痕跡的白紙(圖2中A點為彈丸在豎直屏上打下的第一個點，每次發(fā)射時彈簧的壓縮量相同)，部分測量數(shù)據(jù)如圖2所示。重力加速度g取10m/s2(1)下列實驗步驟必要的是______(填正確答案標號)。A.在安裝時，必須確保彈簧槍口水平放置B.為了減小實驗誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸C.屏放置時不豎直不影響實驗結(jié)果D.第一次實驗時，需要測量彈簧槍槍口到屏的距離(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可知彈丸離開彈簧槍的速度大小為______m/s，C、D點間的距離為_____cm。12.物理學(xué)習(xí)小組通過實驗測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)同學(xué)們按照如圖1所示的電路進行實驗，發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，電壓表的示數(shù)變化很小(不為零)，于是在電路中接入一個定值電阻R0(阻值為1Ω)，之后電壓表示數(shù)變化正常，R0的作用是______(A.增大電流表的量程

B.增大電壓表的量程C.增大滑動變阻器的阻值范圍

D.增大電源的等效內(nèi)阻(2)小明同學(xué)通過查閱說明書，得知電流表的內(nèi)阻rA=0.8Ω，于是又對接入R0后的電路進行了改進，請在圖2方框中畫出改進后的電路圖((3)根據(jù)改進后的實驗方案，測得多組電壓U、電流I，作出U?I圖像如圖3所示，由圖線可得電池的電動勢E=_____V，r=_____Ω。(4)根據(jù)改進后的實驗方案完成實驗，電池內(nèi)阻的測量值_____真實值(填“大于”“等于”或“小于”)。四、計算題：本大題共3小題，共40分。13.第二十五屆哈爾濱冰雪大世界“人氣王”超級冰滑梯，在規(guī)模、長度和占地面積上均創(chuàng)歷屆之最。該冰滑梯可看成長為200米的斜面，一名游客以2m/s的初速度開始勻加速下滑，到達冰滑梯底端的速度為8m/s，重力加速度g取10m/s2(1)游客在冰滑梯上運動時加速度的大小以及運動的時間；(2)游客從冰滑梯滑下后在水平冰面上沿直線向前滑行(游客由冰滑梯底端滑至水平面時速度大小不變、方向變?yōu)樗?，若游客與水平冰面間的動摩擦因數(shù)為0.02，游客在水平冰面上滑行多遠后停下。14.如圖所示，水平面MN上方有水平向右的勻強電場。一質(zhì)量為2m、帶電量為+q的金屬小球a自M點以大小為v0的速度豎直上拋，在最高點以速度v0與靜止在絕緣支柱P上的質(zhì)量為m、不帶電的金屬小球b發(fā)生彈性正碰。兩小球所用材料、形狀和大小均相同，碰后帶電量均分，重力加速度為g(1)電場強度大小E；(2)碰撞后瞬間兩金屬球的速度大小va和v(3)碰撞后兩金屬球運動的加速度大小aa和a15.圖1為某兒童游樂園的“彩虹滑梯”，圖2為其結(jié)構(gòu)示意圖。假設(shè)滑梯由三段光滑圓弧軌道AB、BC、CD和一段粗?水平軌道DE組成。三段圓弧軌道的半徑均為R，對應(yīng)的圓心角分別為θ、β、β(其中θ=37°)，O1、B、O2在同一豎直線上，B點處切線水平。某游客乘坐橡皮輪胎從軌道最高點A由靜止下滑，已知游客和橡皮輪胎的總質(zhì)量為m，輪胎與水平軌道(1)游客沿軌道AB滑到B點時對軌道的壓力大小；(2)為使游客不脫離軌道，β的最大值為多少；(3)在β為(2)中最大值的情況下，為使游客能在水平軌道上停下，DE的最小長度為多少。

答案解析1.B

【解析】A.從O點向左邊運動，小球遠離平衡位置，速度逐漸減小，故A錯誤；BC.從O點向右邊運動，小球遠離平衡位置，速度逐漸減小、加速度和位移增大，故B正確，C錯誤；D.左邊向O點運動，逐漸靠近平衡位置，位移越來越小，故D錯誤。故選B。2.D

【解析】相遇時兩質(zhì)點位移相等，則v即v解得v故選D。3.B

【解析】A.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，根據(jù)萬有引力提供向心力G解得v=衛(wèi)星c的軌道半徑大于衛(wèi)星a的軌道半徑，所以衛(wèi)星c的運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；B.根據(jù)牛頓第二定律有G可知三顆衛(wèi)星中，a的軌道半徑最小，所以a的向心加速度最大，故B正確；C.衛(wèi)星由低軌道進入高軌道需要再次點火增加衛(wèi)星的動能，克服地球引力做功損失一部分動能，另一部分增加引力勢能，因此總機械能增加，三顆衛(wèi)星中，衛(wèi)星c的軌道半徑最大，所以c的機械能最大，故C錯誤；D.由于稀薄空氣阻力做負功，衛(wèi)星的機械能減小，軌道將會降低，根據(jù)v=可知衛(wèi)星的運行速度會增大，動能會逐漸增大，故D錯誤。故選B。4.A

【解析】設(shè)a、b連線與水平方向的夾角為

θ

，根據(jù)幾何關(guān)系有sin解得θ=3對a受力分析，受到重力，b對a的彈力，墻對a的彈力，根據(jù)平衡條件可得tan解得F以a、b為整體，根據(jù)平衡條件可得推力F的大小為F=故選A。5.D

【解析】由題意，光線垂直射入玻璃磚內(nèi)恰好發(fā)生全反射，經(jīng)三次全反射后從AB面上出射，且出射光線與入射光線平行，可作出光路圖如圖所示由幾何知識求得臨界角C=6則玻璃磚對該單色光的折射率為n=故選D。6.C

【解析】A.設(shè)電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B，由于二者均做勻速圓周運動，故重力與電場力平衡，所以兩球均帶正電，A錯誤；B.由重力與電場力平衡，得qq聯(lián)立解得q知兩球比荷相等，故B錯誤；C.小球a、b做圓周運動qvB=m解得r=得r已知

v1=v2

，r故C正確；D.小球a、b做圓周運動的周期分別為T由于兩球比荷相等，解得T由于二者圓周運動的周期相等，速度大小相等，二者運動一周會在出發(fā)點P點碰撞，故D錯誤。故選C。7.BD

【解析】根據(jù)圖2可知T=2×可知，圖2圖像0時刻到相鄰最大正方向位移對應(yīng)時刻之間的時間間隔為Δt=根據(jù)波形可知，圖1所示波形中平衡位置位于坐標原點的質(zhì)點此時刻的位移為負值，根據(jù)振動的周期性可知，當波沿x軸負方向傳播時，平衡位置位于坐標原點的質(zhì)點此時刻正沿y軸正方向運動，結(jié)合圖2可知，圖1所示的波動圖像對應(yīng)的時刻可能是t1=Δt+當n=0時，解得t上述表達式中的其它可能時刻均大于24s，即不可能為4s與8s。根據(jù)振動的周期性可知，當波沿x軸正方向傳播時，平衡位置位于坐標原點的質(zhì)點此時刻正沿y軸負方向運動，結(jié)合圖2可知，圖1所示的波動圖像對應(yīng)的時刻可能是t2=Δt+當m=0時，解得t上述表達式中的其它可能時刻均大于18s，即不可能為4s與8s。綜合上述可知，圖1所示的波動圖像對應(yīng)的時刻可能是6s與10s。故選BD。8.AD

【解析】A.當線框以

OO′

為軸轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電動勢的最大值是E選項A正確；B.當線框以

PQ

為軸轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電動勢的最大值仍為E有效值是E=選項B錯誤；C.從圖示位置開始計時，當線框以

PN

為軸轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電動勢的最大值仍為E感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式是e=選項C錯誤；D.從圖示位置開始，當線框以

PN

為軸轉(zhuǎn)動

90°

E選項D正確。故選AD。9.AD

【解析】A.設(shè)AB=?，小物塊由A點到D點由動能定理mg?=μmg即mg?=μmg(可知小物塊最終停止的位移與斜面傾角無關(guān)，則小物塊沿著斜面AE下滑仍然停在地面上的D點，由mg?=μmg?2可得μ=0.5選項A正確；

B.沿AC下滑時mg小物塊沿著斜面AE下滑時mg解得a選項B錯誤；C.根據(jù)?a=mg可得t=由表達式可知

θ

角越小，t越大，則小物塊沿著斜面AE下滑的時間大于

t

，選項C錯誤；D.由上述表達式可知，小物塊到達斜面底端的速度v=at=則沿AC下滑時v=沿AE下滑時v其中

μ=0.5

，可得E點時的速度大小為v選項D正確。故選AD。10.AC

【解析】A.導(dǎo)體棒

ab

勻速運動時，有F=IBL導(dǎo)體棒

ab

切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv感應(yīng)電流為I=解得導(dǎo)體棒

ab

勻速運動時的速度大小為v=故A正確；B.根據(jù)能量守恒，撤去拉力

F

前的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱為Q=導(dǎo)體棒

ab

上產(chǎn)生的焦耳熱為Q故B錯誤；C.撤去拉力

F

后的過程中，根據(jù)動量定理?通過導(dǎo)體棒

ab

的電荷量為q=解得q=故C正確；D.通過導(dǎo)體棒

ab

的電荷量為q=解得撤去拉力

F

后，導(dǎo)體棒

ab

運動的距離為x=故D錯誤。故選AC。11..(1)AB(2)

3

35

【解析】(1)A.要保證每次彈丸都做平拋運動，則必須確保彈簧槍口水平放置，故A正確；B.為了減小實驗誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸，故B正確；C.屏放置時不豎直，只要水平方向位移沒有變，豎直方向下落高度沒有變，不會影響到不影響實驗結(jié)果，但根據(jù)題意屏水平方向位移是變化的，要通過水平方向位移差和豎直方向位移差測量彈簧槍射出彈丸的速度是影響很大的，故C錯誤；D.第一次實驗時，已知屏每次水平移動的距離均為0.3m，再根據(jù)紙帶知道下落的高度之差，不需要測量彈簧槍槍口到屏的距離，故D錯誤。故選AB。(2)[1]由豎直方向上是自由落體運動，得y解得點跡間的時間間隔為t=0.1s彈丸離開彈簧槍的速度大小為v故填

3

；[2]由y解得y故填35。12.(1)D(2)(3)?1.5?0.2(4)等于

【解析】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=U+Ir可得U=?Ir+E可知電壓表示數(shù)的變化范圍比較小，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是電源的內(nèi)阻較小引起的。在電路中接入一個