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(yè)，共=sectionpages11頁(yè)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(jiǎn)諧振動(dòng)的小球，平衡位置為O點(diǎn)，關(guān)于小球，下列說(shuō)法正確的是(

)A.從O點(diǎn)向左邊運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大 B.從O點(diǎn)向右邊運(yùn)動(dòng)，加速度越來(lái)越大

C.從O點(diǎn)向右邊運(yùn)動(dòng)，位移越來(lái)越小 D.從左邊向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，位移越來(lái)越大2.A.B兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度，隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。已知t=3s時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)相遇，則相遇時(shí)質(zhì)點(diǎn)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(guó)的北斗衛(wèi)星超過(guò)50顆，能夠達(dá)到全球覆蓋的成效，讓世界再次認(rèn)識(shí)到中國(guó)實(shí)力的強(qiáng)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(yùn)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(jī)械能最大

D.若b受到稀薄空氣的作用，軌道將會(huì)降低，動(dòng)能逐漸減小4.完全相同的兩個(gè)光滑圓柱體的截面如圖所示，對(duì)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(diǎn)在同一水平線上，a、b均保持靜止?fàn)顟B(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(diǎn)，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(diǎn)(圖中未畫出)出射，出射光線與入射光線平行，則玻璃磚對(duì)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(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，電場(chǎng)方向豎直向上。在P點(diǎn)同時(shí)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(yùn)動(dòng)，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(fù)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(shí)到達(dá)P點(diǎn)正上方二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖1所示，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖2所示。圖1所示的波動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻可能是(

)

A.t=4s B.t=6s C.t=8s D.t=10s8.如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N的正方形線框垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線框以角速度ω在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.當(dāng)線框以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是NBL2ω

B.當(dāng)線框以PQ為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是12NBL2ω

C.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)線框以PN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式是NB9.如圖所示，固定斜面ABC的傾角為45°，與地面在C點(diǎn)平滑連接?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，最終停在地面上的D點(diǎn)。已知小物塊與斜面、水平面間的動(dòng)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(shí)間為t，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)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(diǎn)平滑連接，小物塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變。將小物塊從斜面頂端A點(diǎn)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(diǎn)

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(shí)間仍為t

D.小物塊到達(dá)E點(diǎn)時(shí)的速度大小為10.如圖所示，足夠長(zhǎng)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(zhǎng)，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，整個(gè)空間處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R的導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)對(duì)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(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離小于x0時(shí)已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離為x0時(shí)撤去恒力F，一段時(shí)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(jì)。下列判斷正確的是(

)

A.導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為2RFB2L2

B.撤去拉力F前的過(guò)程中，導(dǎo)體棒ab上產(chǎn)生的焦耳熱為Fx0?2mR2F2B4L4三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.某同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)測(cè)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(shí)驗(yàn)時(shí)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(guò)碰撞復(fù)寫紙?jiān)诎准埳狭粝侣潼c(diǎn)位置。將豎直屏向遠(yuǎn)離彈簧槍方向移動(dòng)，每次移動(dòng)的距離均為0.3m。通過(guò)幾次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，挑了一張有4個(gè)連續(xù)落點(diǎn)痕跡的白紙(圖2中A點(diǎn)為彈丸在豎直屏上打下的第一個(gè)點(diǎn)，每次發(fā)射時(shí)彈簧的壓縮量相同)，部分測(cè)量數(shù)據(jù)如圖2所示。重力加速度g取10m/s2(1)下列實(shí)驗(yàn)步驟必要的是______(填正確答案標(biāo)號(hào))。A.在安裝時(shí)，必須確保彈簧槍口水平放置B.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸C.屏放置時(shí)不豎直不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量彈簧槍槍口到屏的距離(2)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可知彈丸離開(kāi)彈簧槍的速度大小為_(kāi)_____m/s，C、D點(diǎn)間的距離為_(kāi)____cm。12.物理學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)同學(xué)們按照如圖1所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(gè)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(dòng)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(guò)查閱說(shuō)明書，得知電流表的內(nèi)阻rA=0.8Ω，于是又對(duì)接入R0后的電路進(jìn)行了改進(jìn)，請(qǐng)?jiān)趫D2方框中畫出改進(jìn)后的電路圖((3)根據(jù)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)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(dòng)勢(shì)E=_____V，r=_____Ω。(4)根據(jù)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)，電池內(nèi)阻的測(cè)量值_____真實(shí)值(填“大于”“等于”或“小于”)。四、計(jì)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(jí)冰滑梯，在規(guī)模、長(zhǎng)度和占地面積上均創(chuàng)歷屆之最。該冰滑梯可看成長(zhǎng)為200米的斜面，一名游客以2m/s的初速度開(kāi)始勻加速下滑，到達(dá)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(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小以及運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(shí)速度大小不變、方向變?yōu)樗?，若游客與水平冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，游客在水平冰面上滑行多遠(yuǎn)后停下。14.如圖所示，水平面MN上方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為2m、帶電量為+q的金屬小球a自M點(diǎn)以大小為v0的速度豎直上拋，在最高點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)的加速度大小aa和a15.圖1為某兒童游樂(lè)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(duì)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(diǎn)處切線水平。某游客乘坐橡皮輪胎從軌道最高點(diǎn)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(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(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(zhǎng)度為多少。

答案解析1.B

【解析】A.從O點(diǎn)向左邊運(yùn)動(dòng)，小球遠(yuǎn)離平衡位置，速度逐漸減小，故A錯(cuò)誤；BC.從O點(diǎn)向右邊運(yùn)動(dòng)，小球遠(yuǎn)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(cuò)誤；D.左邊向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，逐漸靠近平衡位置，位移越來(lái)越小，故D錯(cuò)誤。故選B。2.D

【解析】相遇時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)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(yùn)行速度，根據(jù)萬(wàn)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(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)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(jìn)入高軌道需要再次點(diǎn)火增加衛(wèi)星的動(dòng)能，克服地球引力做功損失一部分動(dòng)能，另一部分增加引力勢(shì)能，因此總機(jī)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(jī)械能最大，故C錯(cuò)誤；D.由于稀薄空氣阻力做負(fù)功，衛(wèi)星的機(jī)械能減小，軌道將會(huì)降低，根據(jù)v=可知衛(wèi)星的運(yùn)行速度會(huì)增大，動(dòng)能會(huì)逐漸增大，故D錯(cuò)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(duì)a受力分析，受到重力，b對(duì)a的彈力，墻對(duì)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(shí)求得臨界角C=6則玻璃磚對(duì)該單色光的折射率為n=故選D。6.C

【解析】A.設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由于二者均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故重力與電場(chǎng)力平衡，所以兩球均帶正電，A錯(cuò)誤；B.由重力與電場(chǎng)力平衡，得qq聯(lián)立解得q知兩球比荷相等，故B錯(cuò)誤；C.小球a、b做圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的周期相等，速度大小相等，二者運(yùn)動(dòng)一周會(huì)在出發(fā)點(diǎn)P點(diǎn)碰撞，故D錯(cuò)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(shí)刻到相鄰最大正方向位移對(duì)應(yīng)時(shí)刻之間的時(shí)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(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻的位移為負(fù)值，根據(jù)振動(dòng)的周期性可知，當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖2可知，圖1所示的波動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻可能是t1=Δt+當(dāng)n=0時(shí)，解得t上述表達(dá)式中的其它可能時(shí)刻均大于24s，即不可能為4s與8s。根據(jù)振動(dòng)的周期性可知，當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖2可知，圖1所示的波動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻可能是t2=Δt+當(dāng)m=0時(shí)，解得t上述表達(dá)式中的其它可能時(shí)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(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻可能是6s與10s。故選BD。8.AD

【解析】A.當(dāng)線框以

OO′

為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是E選項(xiàng)A正確；B.當(dāng)線框以

PQ

為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值仍為E有效值是E=選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)線框以

PN

為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值仍為E感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式是e=選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.從圖示位置開(kāi)始，當(dāng)線框以

PN

為軸轉(zhuǎn)動(dòng)

90°

E選項(xiàng)D正確。故選AD。9.AD

【解析】A.設(shè)AB=?，小物塊由A點(diǎn)到D點(diǎn)由動(dòng)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(wú)關(guān)，則小物塊沿著斜面AE下滑仍然停在地面上的D點(diǎn)，由mg?=μmg?2可得μ=0.5選項(xiàng)A正確；

B.沿AC下滑時(shí)mg小物塊沿著斜面AE下滑時(shí)mg解得a選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.根據(jù)?a=mg可得t=由表達(dá)式可知

θ

角越小，t越大，則小物塊沿著斜面AE下滑的時(shí)間大于

t

，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.由上述表達(dá)式可知，小物塊到達(dá)斜面底端的速度v=at=則沿AC下滑時(shí)v=沿AE下滑時(shí)v其中

μ=0.5

，可得E點(diǎn)時(shí)的速度大小為v選項(xiàng)D正確。故選AD。10.AC

【解析】A.導(dǎo)體棒

ab

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有F=IBL導(dǎo)體棒

ab

切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv感應(yīng)電流為I=解得導(dǎo)體棒

ab

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(guò)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(cuò)誤；C.撤去拉力

F

后的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理?通過(guò)導(dǎo)體棒

ab

的電荷量為q=解得q=故C正確；D.通過(guò)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(yùn)動(dòng)的距離為x=故D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，則必須確保彈簧槍口水平放置，故A正確；B.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸，故B正確；C.屏放置時(shí)不豎直，只要水平方向位移沒(méi)有變，豎直方向下落高度沒(méi)有變，不會(huì)影響到不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但根據(jù)題意屏水平方向位移是變化的，要通過(guò)水平方向位移差和豎直方向位移差測(cè)量彈簧槍射出彈丸的速度是影響很大的，故C錯(cuò)誤；D.第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知屏每次水平移動(dòng)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(cè)量彈簧槍槍口到屏的距離，故D錯(cuò)誤。故選AB。(2)[1]由豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，得y解得點(diǎn)跡間的時(shí)間間隔為t=0.1s彈丸離開(kāi)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(gè)