湖南省湘西2023-2024學年高二下學期期末考試+物理試卷答案

湖南省高二年級期末考試物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4，本試卷主要考試內(nèi)容：高考全部內(nèi)容。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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.科學家用粒子等轟擊原子核，實現(xiàn)原子核的轉(zhuǎn)變并研究原子核的結(jié)構，還可以發(fā)現(xiàn)和制造新元素。關于核反應方程，下列說法正確的是（）A.X是電子 B.X是質(zhì)子C.X是正電子 D.X粒子由查德威克發(fā)現(xiàn)【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，該核反應方程為可知，X是中子，中子由查德威克發(fā)現(xiàn)。故選D。2.某型號手機充電器中的變壓器可認為是理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)比為。若原線圈上加有最大電壓值為的正弦交流電，則副線圈上可獲得電壓的有效值為（）A.0.2V B.1V C.5V D.8V【答案】D【解析】【詳解】由已知條件知，原線圈兩端電壓的有效值為設副線圈兩端電壓的有效值為，根據(jù)解得故選D。3.如圖所示，在滑雪比賽中，甲、乙兩運動員先后從雪坡滑下，水平飛出后均落到斜坡上。已知甲運動員水平飛出時的速度大小為，甲運動員在空中運動的時間為乙運動員在空中運動時間的兩倍，運動員均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力。乙運動員水平飛出時的速度大小為（）A B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設斜面傾角為，對于甲運動員有對于乙運動員有整理得解得故選A。4.把均勻帶電的絕緣棒AB彎成如圖所示的半圓狀，測得圓心O處的電場強度大小為E。C是半圓AB上的二等分點，將沿CO對折，使與重疊，則重疊部分在O點產(chǎn)生的電場強度大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設圓弧AC在O點產(chǎn)生的電場強度大小為，根據(jù)對稱性可知，的方向與弦AC垂直，同理疊加可得解得則重疊部分在O點的電場強度大小為故選C。5.一固定光滑弧形軌道底端與水平軌道平滑連接，將滑塊A從弧形軌道上離水平軌道高度為h處由靜止釋放，滑塊A在弧形軌道底端與滑塊B相撞后合為一體，一起向前做勻減速直線運動，停止時距光滑弧形軌道底端的距離為s。已知滑塊A，滑塊B的質(zhì)量均為m，重力加速度大小為g，則滑塊與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設滑塊A到達弧形軌道底端時的速度大小為，根據(jù)動能定理可得兩滑塊碰撞后的速度大小為v，根據(jù)動量守恒可得兩滑塊碰撞后一起向前做勻減速直線運動，根據(jù)動能定理可得聯(lián)立解得故選D。6.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場（未畫出），一質(zhì)量為m、帶電荷量為的微粒從圓上的N點以一定的速度沿圖中虛線方向射入磁場，從圓上的M點離開磁場時的速度方向與虛線垂直。已知圓心O到虛線的距離為，不計微粒所受的重力，下列說法正確的是（）A.微粒在磁場區(qū)城內(nèi)運動的時間為B.微粒射入磁場時的速度大小為C.微粒在磁場中運動的軌跡半徑為D.微粒到圓心O的最小距離為【答案】B【解析】【詳解】A．設微粒的速度大小為v，微粒在勻強磁場中運動的軌道半徑為r，則有，解得由于偏轉(zhuǎn)角為，則軌跡對應的圓心角也為，則有解得故A錯誤；C．作出粒子的運動軌跡如圖所示A點為微粒運動軌跡的圓心，設圓心O到MA的距離為x，到MC的距離為y，則有，，解得故C錯誤；B．根據(jù)結(jié)合上述解得故B正確；D．微粒到圓心O的最小距離結(jié)合上述解得故D錯誤。故選B。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全都選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.如圖所示，彩虹在水中的倒影十分清晰。關于彩虹的成因及倒影，下列說法正確的是（）A.彩虹的成因是光的反射 B.彩虹的成因是光的折射C.彩虹的倒影是由光的折射引起的 D.彩虹的倒影是由光的反射引起的【答案】BD【解析】【詳解】AB．彩虹的成因是光的折射引起的，故A錯誤，B正確；CD．倒影的形成是因為光在水面上發(fā)生了反射，故C錯誤，D正確。故選BD。8.一列沿著x軸正方向傳播的簡諧橫波，波長，平衡位置在x軸上的兩質(zhì)點A、B的坐標分別為、，波傳到B點開始計時，A、B的振動圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.該波的周期為0.4s B.該波的頻率為2HzC.該波的波長為5m D.該波的傳播速度為【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題中振動圖像可知機械波的周期，頻率故A正確；B錯誤；CD．時，質(zhì)點A在波谷，質(zhì)點B開始沿y軸正方向振動，有解得根據(jù)解得故C錯誤；D正確。故選AD。9.如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端與小球相連，另一端固定在圓環(huán)的最高點A處，小球處于平衡狀態(tài)時，彈簧與豎直方向的夾角，已知，，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.輕質(zhì)彈簧的長度為 B.圓環(huán)對小球的彈力大小為mgC.輕質(zhì)彈簧對小球的彈力大小為1.8mg D.輕質(zhì)彈簧的原長為【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖可知，輕質(zhì)彈簧的長度故A錯誤；BC．以小球為研究對象，分析受力情況，如圖所示由圖可知，力的三角形BCD和幾何三角形AOB相似，根據(jù)三角形相似有解得故B正確，C錯誤；D．由胡克定律及幾何關系有解得故D正確故選BD。10.近期，多個國家和組織相繼發(fā)布了一系列探月規(guī)劃，其中不乏新穎的亮點，比如建設月球通信導航星座，利用低軌探測器、跳躍探測器等手段尋找水冰資源。人造航天器在月球表面繞月球做勻速圓周運動時，航天器與月球中心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為，已知月球的半徑為R，則航天器的（）A.速度大小為 B.角速度大小為C.環(huán)繞周期為 D.加速度大小為【答案】ABD【解析】【詳解】C．人造航天器在月球表面繞月球做勻速圓周運動時，航天器與月球中心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為，則有解得航天器的環(huán)繞周期為故C錯誤；B．航天器的角速度大小為故B正確；A．航天器的速度大小為故A正確；D．航天器的加速度大小為故D正確。故選ABD。三、非選擇題：共56分。11.某同學探究做圓周運動的物體所需的向心力大小與物體的質(zhì)量、軌道半徑及角速度的關系的實驗裝置如圖甲所示，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動。力傳感器測量圓柱體的向心力，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學通過保持圓柱體的質(zhì)量和運動的角速度不變，來探究其向心力與半徑r的關系。（1）該同學采用的實驗方法為______。A.控制變量法 B.等效替代法 C.理想化模型法（2）改變半徑r，多次測量，測出了五組、r的數(shù)據(jù)，如表所示：1.02.04.0629.00.882.003.505.507.90該同學對數(shù)據(jù)分析后，在坐標紙上描出了五個點，作出圖線如圖乙所示，已知圓柱體的質(zhì)量，由圖線可知圓柱體運動的角速度______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）A（2）5.0##4.9##5.1【解析】【小問1詳解】本實驗需要保持圓柱體的質(zhì)量和角速度不變，來探究其向心力與半徑r的關系，所以采用控制變量法。故選A?！拘?詳解】由得由題中圖像可得斜率所以12.一靈敏電流計G的內(nèi)阻，滿偏電流，現(xiàn)把它改裝成如圖所示的多量程電表。開關、都閉合時為電流表，量程為0～3A；開關、都斷開時為電壓表，量程為0～3V。試回答下列問題：（1）定值電阻______、______（2）開關閉合、斷開時為______（填“電流”或“電壓”）表，量程為______?！敬鸢浮浚?）①.4②.0.25（2）①.電壓②.0～12.6V【解析】【小問1詳解】[1]由題意知電流表G滿偏電壓開關、都斷開時為電壓表，原理示意圖如圖所示當達到滿偏時有所以分壓電阻[2]開關、都閉合時為電流表，原理示意圖如下圖所示當達到滿偏時有所以【小問2詳解】[1][2]開關閉合、斷開時為電壓表，原理示意圖如下圖所示當達到滿偏時有13.水平地面上放有一內(nèi)壁光滑圓柱形汽缸（頂部有卡扣），內(nèi)部的輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的空氣，當封閉空氣的熱力學溫度時，活塞封閉空氣的高度為3L，活塞上側(cè)到汽缸頂部的距離為L，如圖所示。現(xiàn)對封閉空氣緩慢加熱，活塞在上升過程中始終保持水平，外界大氣壓恒為，封閉空氣可視為理想氣體，求：（1）活塞剛到達汽缸頂部時封閉空氣的熱力學溫度；（2）封閉空氣的熱力學溫度的壓強p。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）活塞剛到達汽缸頂部時，氣體發(fā)生等壓變化，則有解得（2）當封閉空氣的熱力學溫度達到后，氣體發(fā)生等容變化，則有解得14.一種能垂直起降的小型遙控無人機如圖所示，螺旋槳工作時能產(chǎn)生恒定的升力。在一次試飛中，無人機在地面上由靜止開始以的加速度勻加速豎直向上起飛，上升時無人機突然出現(xiàn)故障而失去升力，一段時間后無人機恢復升力開始向下做勻減速直線運動，到達地面時速度恰好為0，此時關閉無人機電源。已知無人機的質(zhì)量，運動過程中所受空氣阻力大小恒為，取重力加速度大小。求：（1）螺旋槳工作時產(chǎn)生的升力大小F；（2）無人機上升的最大高度H；（3）無人機在空中運動的時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）設無人機失去升力時的速度大小為，向上做勻減速直線運動的位移大小為，加速度大小為，則有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得（3）設無人機向上加速的時間為，向上減速的時間為，向下加速時的加速度大小為，對應的加速時間為，恢復升力后向下減速時的加速度大小為，對應的減速時間為，則有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得15.如圖所示，兩間距為L、足夠長的光滑平行直導軌固定在絕緣水平地面上，左端固定一阻值為R的定值電阻?？臻g存在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場，質(zhì)量為m的導體棒緊靠電阻垂直放在導軌上，時刻作用于導體棒的水平恒力F使導體棒由靜止開始做加速運動，當導體棒達到最大速度時對應的加速距離為d，此時撤去外力F，同時勻強磁場隨時間按照某種規(guī)律變化，使得導體棒始終做勻速直線運動，已知導體棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，電路中其他電阻均不計。求：（1）導體棒的最大速度v；（2）電阻上產(chǎn)生的熱量Q；（3）通過回路中某截面的電荷量q；（4）導體棒勻速運動時勻強磁場的磁感應強度大小。隨時間t的變化規(guī)律?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）導體棒達到最大速度時，安培力大小等于F，設導體棒達到最大速度