2023-2024學(xué)年山西省大同市高二（下）期末考試物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年山西省大同市高二（下）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.2024年4月3日7時58分(北京時間)，中國臺灣海域發(fā)生7.5級地震。自然資源部海嘯預(yù)警中心根據(jù)初步地震參數(shù)判斷，地震可能會在震源周圍引發(fā)局地海嘯。海嘯波是波長很長的淺水波，其傳播速度v=g?，其中g(shù)為重力加速度，?為海洋的深度。一般在深而廣闊的海洋，其傳播速度約500km/?至1000km/?，且傳播過程中能量損失很少。同一海嘯波在深海區(qū)和淺海區(qū)傳播時，下列說法正確的是A.波速和波長均不同 B.頻率和波速均不同 C.波長和周期均不同 D.周期和頻率均不同2.一彈性小球從離地板不太高的地方自由釋放，與地板碰撞時沒有機(jī)械能損失。設(shè)小球所受的空氣阻力的大小與速率成正比，則小球從釋放到第一次上升到最高點(diǎn)的過程中，小球運(yùn)動的速度?時間圖像可能正確的是(

)A.B.C.D.3.每年“五一”前后，大同在古城墻附近會開啟音樂噴泉，其中噴泉池水下的彩燈射出的彩光裝點(diǎn)了古城周邊夜景。如圖甲所示，水下有一點(diǎn)光源S，可以發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，其中任一光均可在水面上形成一個有光射出的圓形區(qū)域，俯視圖如乙圖所示，已知低水位時S發(fā)出的a光在水面形成的圓形區(qū)域與某一高水位時b光形成的區(qū)域面積等大，則下列說法正確的是(

)

A.a光的頻率比b光的大

B.用同一裝置做雙縫干涉實驗，a光的相鄰干涉條紋間距比b光的小

C.a光發(fā)生全反射的臨界角比b光的小

D.a光在水中的傳播速度比b光的大4.如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ。則(

)A.僅棒中的電流變小，θ變大 B.僅兩懸線等長變長，θ變大

C.僅金屬棒質(zhì)量變大，θ變小 D.僅磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ變小5.2024年5月3日，我國發(fā)射了“嫦娥六號”探測器，開啟了人類首次對月球背面采樣返回任務(wù)。本次登陸月球，“嫦娥六號”需經(jīng)歷如圖所示的3次變軌過程(其中Ⅰ為圓軌道，Ⅱ、Ⅲ為橢圓軌道)，之后擇機(jī)進(jìn)入著陸過程，然后進(jìn)入月球表面。已知P點(diǎn)為四條軌道的共切點(diǎn)，Q點(diǎn)為軌道Ⅱ上的遠(yuǎn)月點(diǎn)，引力常量為G，則下列說法正確的是(

)

A.“嫦娥六號”在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期TⅢ<TⅡ<TⅠ

B.若軌道Ⅰ近似貼近月球表面，已知“嫦娥六號”在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期，可以推知月球的密度

C.“嫦娥六號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)與軌道Ⅰ上經(jīng)過該點(diǎn)，由于軌道不同，加速度也不同

D.6.如圖所示，有一直角三角形ABC，∠A=30°,∠C為直角，在AC邊上某點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷為場源電荷，且滿足φA=A.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電

B.沿著CB邊，從C點(diǎn)到B點(diǎn)，電場強(qiáng)度大小逐漸減小

C.將另一正電荷沿著AB邊，從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能先減小后增大

D.A、C兩點(diǎn)處電場強(qiáng)度大小之比為4∶17.在每年的YadnyaKasada節(jié)日里，國外印尼民眾都會聚集在當(dāng)?shù)氐幕鹕娇?，向其中投擲物品祈求來年好運(yùn)和豐收。如圖，若有一個截面近似呈拋物線形狀的小型火山谷MON，M、N為火山口處的兩點(diǎn)，且M高于N，O為谷底(拋物線的頂點(diǎn))，O點(diǎn)切線水平?，F(xiàn)有兩人從M、N兩點(diǎn)分別以初速度v?、v?水平拋出兩不同物品，同時擊中O點(diǎn)(不考慮碰撞)，不計空氣阻力，則兩物品(

)

A.初速度v1與v2大小一定相等

B.在拋出過程中，相同時間內(nèi)的速度變化量一定不同

C.必須同時拋出

D.擊中二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.如圖甲，現(xiàn)有一固定在地面上的四分之一圓弧軌道PQ，O點(diǎn)為圓心，OP水平，OQ豎直，其半徑R=1m。某學(xué)習(xí)小組將一質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，下滑過程中設(shè)物塊和圓心連線與OP的夾角為θ，然后利用影像追蹤軟件繪制了物塊速率v與θ的關(guān)系圖像，如圖乙，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是(

)

A.從θ=π6起，物塊合力為零，開始做勻速圓周運(yùn)動

B.當(dāng)θ=π6時，物塊重力的瞬時功率為530W

C.在π9.作為大同裝備制造業(yè)的龍頭，“大同機(jī)車”已成為了我國電力機(jī)車走向世界的一張名片！如圖為某電力機(jī)車的供電流程的簡化圖，利用可視為理想變壓器(原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2)的牽引變電所，將電網(wǎng)中高壓U1220kV降至UA.牽引變電所中變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1:n2=4:1

B.若該機(jī)車運(yùn)行功率增大，由于匝數(shù)比不變，故機(jī)車的工作電壓仍為25kV

C.若該機(jī)車運(yùn)行功率增大，牽引變電所至機(jī)車間的熱損耗功率也會隨之增大

D.若在額定電壓下，該機(jī)車的輸入功率為10.如圖所示，光滑絕緣的水平面上邊界PQ的右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)給正方形剛性導(dǎo)線框abcd一水平向右的初速度，線框恰能完全進(jìn)入磁場區(qū)域。已知線框邊長為L，質(zhì)量為m，每個邊長的電阻均為R，則(

)A.線框的初速度大小為B2L3mR

B.在進(jìn)入磁場的全過程中，通過線框橫截面的電荷量為BL24R

C.在進(jìn)入磁場的全過程中，線框產(chǎn)生的總焦耳熱Q總為B4三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.在“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實驗中，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點(diǎn)。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。(1)下列實驗條件必須滿足的有__________。A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平C.每次從斜槽上相同位置無初速度釋放鋼球D.圖中檔條MN每次必須等間距下移(2)在某次實驗中，甲同學(xué)每次都將小球從斜槽的同一位置無初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖中1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1、x2、A.x2?x1C.x2?x(3)乙同學(xué)利用圖所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。實驗時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖所示(圖中未包括小球剛離開軌道的影像)。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為5cm。該同學(xué)在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖中標(biāo)出。則小球運(yùn)動到圖中位置A時，其速度的水平分量大小為______m/s；根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開_____m/s2。(

12.實驗室有一只電流表，滿偏電流Ig為200μA，內(nèi)電阻rg約200Ω。某同學(xué)欲用半偏法測量該電流表的內(nèi)電阻rg，然后把這只電流表改裝成量程為實驗室還能提供實驗器材規(guī)格如下：A.滑動變阻器(0～50kΩ)B.滑動變阻器(0～10Ω)C.電阻箱(0～9999Ω)D.電源(電動勢為6V，內(nèi)阻不計)E.開關(guān)兩個、導(dǎo)線若干(1)滑動變阻器應(yīng)選用_____(填選項序號)。(2)將測電流表內(nèi)電阻的實物連線圖補(bǔ)充完整。(3)實驗時進(jìn)行的主要步驟有：①把滑動變阻器阻值調(diào)到最大，在開關(guān)S2斷開的前提下，閉合開關(guān)S②調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；③閉合開關(guān)S2④記下電流表指針指向表盤中央刻度時電阻箱的讀數(shù)R0根據(jù)以上實驗得到的數(shù)據(jù)，電流表內(nèi)阻的測量值rg=_____Ω，rg的測量值與真實值相比_____((4)把這只電流表改裝成量程為6V的電壓表需要_____(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一只阻值為_____Ω的定值電阻。四、計算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖所示，一種巨型娛樂器械可以讓游客體驗超重和失重狀態(tài)。該器械可乘坐多人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上48m的高處，然后座艙從靜止開始以a1=8m/s2的加速度勻加速下落?(1)座艙的最大速度大小及勻減速下落過程的加速度的大??？(2)若座艙中某乘客為50kg，在勻減速下落過程中，座椅對該位游客的支持力是多少？

14.如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動。當(dāng)電子第一次穿越x軸時，恰好到達(dá)D點(diǎn)；當(dāng)電子第二次穿越x軸時，恰好到達(dá)D點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)的對稱點(diǎn)C點(diǎn)。D、C兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出。已知A、D兩點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為?、2?，不計電子的重力，求：(1)電場強(qiáng)度E的大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(3)電子從A運(yùn)動到經(jīng)過D、C兩點(diǎn)再回到A經(jīng)歷的時間t。

15.如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與靜置在光滑水平面上K點(diǎn)的小球B相連，小球B的右側(cè)靜置著一滑塊C，其上表面是半徑為R的14光滑圓弧軌道。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球A從圓弧最高點(diǎn)M由靜止釋放，小球A沿軌道滑下后，在水平面上與小球B發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間忽略不計。已知小球B、滑塊C的質(zhì)量均為2m，小球A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，求：(1)小球A下滑到圓弧軌道最低點(diǎn)N時，滑塊C的速度大小；(2)判斷小球A與小球B作用后能否追上滑塊C？(3)彈簧彈性勢能的最大值；

答案解析1..A

【解析】由于海嘯波傳播速度v=同一海嘯波在深海區(qū)和淺海區(qū)傳播時，由于深度不同，可知波速不同，波的頻率由波源決定，則頻率相同，即周期相同，根據(jù)v=結(jié)合上述波速不同，則波長也不同。綜合上述可知，同一海嘯波在深海區(qū)和淺海區(qū)傳播時，周期與頻率相同，波速與波長不同。故選A。2..B

【解析】小球所受的空氣阻力的大小與速率成正比，即f=kv根據(jù)牛頓第二定律，下降過程mg?kv=m可知，加速的下降過程中，加速度從g開始逐漸減小。小球碰后上升過程中mg+kv=m可知，小球減速上升過程中加速度從大于g的值逐漸減小到g。速度?時間圖像的斜率表示加速度，則加速下降階段，斜率逐漸減小，減速上升階段，斜率逐漸減小，到自高點(diǎn)時的圖像斜率等于剛釋放時的斜率。故選B。3..D

【解析】AC.做出光路圖，如圖可知，a光的臨界角大，根據(jù)

n=1sinC

可知，a光的折射率小，即a光的頻率比bB.因為a光的頻率比b光的小，由

c=λf

可知，a光的波長比b光的大，用同一裝置做雙縫干涉實驗，根據(jù)

Δx=ldλ

，a光的相鄰干涉條紋間距比bD.根據(jù)

v=cn

可知，a光的折射率小，所以a光在水中的傳播速度比b光的大，故故選D。4..C

【解析】A.設(shè)金屬棒的長度為L，電流為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，金屬棒受到的安培力大小為F。根據(jù)左手定則可知，通電金屬棒在磁場中受到的安培力方向水平向右，對金屬棒受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件可知tan僅棒中的電流變小，由

F=BIL

，可知

F

變小，則

θ

變小，故A錯誤；B.由

tanθ=Fmg

知

θ

與兩懸線的長度無關(guān)，所以僅兩懸線等長變長，

θ

C.僅金屬棒質(zhì)量變大，由

tanθ=Fmg

知

θ

D.僅磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，由

tanθ=Fmg

知

θ

故選C。5..B

【解析】A.根據(jù)開普勒第三定律可知，“嫦娥六號”在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期TⅢ>TB.根據(jù)萬有引力提供向心力，貼近月球表面運(yùn)動時GMm根據(jù)密度和質(zhì)量的關(guān)系ρ=聯(lián)立解得ρ=故B正確；C.根據(jù)GMm可知，嫦娥六號在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ運(yùn)行至P點(diǎn)時加速度大小相等，故C錯誤；D.“嫦娥六號”在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程中，只有引力做功，其機(jī)械能不變，故D錯誤。6..B

【解析】A.由于

φA=φBB.根據(jù)題意可知，場源電荷應(yīng)位于下圖的D點(diǎn)，且AD=BD根據(jù)場源電荷的電場強(qiáng)度公式E=可知，從C點(diǎn)到B點(diǎn)，電場強(qiáng)度大小逐漸減小，B正確；C.根據(jù)正電荷周圍的電勢分布可知，從A點(diǎn)移動到B過程中，電勢先升高，后降低，正電荷在電勢高的地方電勢能大，在電勢低的地方電勢能小，故將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能先增大后減小，C錯誤；D.由幾何關(guān)系可知DC=故有EEED錯誤。故選B。7..A

【解析】AC.設(shè)拋物線MON的軌跡方程為y=a則兩平拋運(yùn)動在豎直方向為自由落體運(yùn)動，有yy聯(lián)立解得t所以在M點(diǎn)的物品要先拋出才能使兩物品同時擊中O點(diǎn)。又由平拋在水平方向為勻速直線運(yùn)動，有xx聯(lián)立可得v整理得v故A正確，C錯誤；B.在拋出過程中，相同時間內(nèi)的速度變化量為Δv=gΔt在拋出過程中，加速度均為重力加速度，所以相同時間內(nèi)的速度變化量一定相同，故B錯誤；D.因

v1=v故兩分速度合成后可知擊中O點(diǎn)的速度不同，故D錯誤。故選A。8..BD

【解析】A.由乙圖可知，從

θ=π6

起，物塊速率保持不變，合力提供向心力，開始做勻速圓周運(yùn)動。故B.當(dāng)

θ=π6

時，重力方向與速度方向夾角為P=mgv故B正確；C.由A選項分析可知，在

π6～f=mg可知摩擦力大小隨

θ

的增大而減小。故C錯誤；D.依題意，在

π6～ΔE=mgR故D正確。故選BD。9..CD

【解析】A.牽引變電所中變壓器為理想變壓器，則n解得n故A錯誤；B.若高鐵機(jī)車運(yùn)行功率增大，根據(jù)P=UI知電流將會增大，則牽引變電所至機(jī)車間損失的電壓

ΔU=Ir

增大，所以機(jī)車的工作電壓U低于25kV，故B錯誤；C.若高鐵機(jī)車運(yùn)行功率增大，根據(jù)P=UI知電流將會增大，牽引變電所至機(jī)車間的熱損耗功率

ΔP=I2r

D.若在額定電壓下，該機(jī)車的輸入功率為10000kW，則該機(jī)車的輸入電流為I由ΔU=所以r=故D正確。故選CD。10..BC

【解析】AB.設(shè)導(dǎo)線框的初速度為

v0

?B又q=得v故A錯誤，B正確；C.根據(jù)能量守恒，線框進(jìn)入磁場過程中，線框產(chǎn)生的總焦耳熱等于動能的減小量，即Q故C正確；D.則cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BL由右手定則，cd邊感應(yīng)電流方向從c流向d，cd邊相當(dāng)于電源，故U故D錯誤。故選BC。11..(1)BC(2)A(3)?1.0?9.7【詳解】(1)AC.為了獲得相同的初速度，需要每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球，斜槽軌道不需要光滑，故A錯誤，C正確；B.為保證小球飛出時速度水平，所以斜槽軌道末段需要水平，故B正確；D.擋板只要能記錄下小球在不同高度時的不同位置，不需要等間距變化，故D錯誤。故選BC。(2)因為平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，下落的速度越來越快，則下落相等位移的時間越來越短，水平方向上做勻速直線運(yùn)動，所以x

故選A。(3)[1][2]由題意，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，小球運(yùn)動到圖中位置A時，水平方向上有x=l=可得其速度的水平分量大小為v根據(jù)圖中數(shù)據(jù)在豎直方向上，根據(jù)逐差法可得g=

【解析】詳細(xì)解答和解析過程見答案12..(1)A(2)(3)?180；

偏小(4)串聯(lián)；

29820

【解析】(1)在滑動變阻器阻值遠(yuǎn)大于電阻箱阻值的前提下，閉合

S2

，此時電阻箱阻值對電路中總電阻的影響很小，可認(rèn)為干路中的電流沒有發(fā)生變化，且滑動變阻器B故選B。(2)根據(jù)實驗步驟，開關(guān)

S2

斷開，閉合開關(guān)

S1

；電流表工作，則可知電流表串聯(lián)在電路中，閉合開關(guān)

S2

，在滑動變阻器阻值保持不變的前提下，調(diào)節(jié)電阻箱使得電流表半偏；說明電阻箱和開關(guān)

(3)若接入電阻箱后干路中電流近似不變，調(diào)節(jié)電阻箱使得電流表半偏，則流經(jīng)電阻箱的電流和流經(jīng)電流表的電流相等，且電阻箱和電流表并聯(lián)，因此

R0=在并入電阻箱后，電路總電阻減