安徽省示范高中培優(yōu)聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期春季聯(lián)賽物理試卷

安徽省示范高中培優(yōu)聯(lián)盟2024年春季聯(lián)賽（高二）物理本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，選擇題第1至第3頁，非選擇題第4至第6頁。全卷滿分100分，考試時間75分鐘?？忌⒁馐马棧?．答題前﹐務(wù)必在試題卷﹑答題卡規(guī)定的地方填寫自己的姓名、座位號，并認(rèn)真核對答題卡上所粘貼的條形碼中姓名、座位號與本人姓名、座位號是否一致。2．答選擇題時，每小題選出答案后﹐用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動﹐用橡皮擦干凈后﹐再選涂其他答案標(biāo)號。3．答非選擇題時﹐必須使用0.5毫米的黑色墨水簽字筆在答題卡上書寫，要求字體工整、筆跡清晰。作圖題可先用鉛筆在答題卡規(guī)定的位置繪出﹐確認(rèn)后再用0.5毫米的黑色墨水簽字筆描清楚。必須在題號所指示的答題區(qū)域作答﹐超出答題區(qū)域書寫的答案無效﹐在試題卷﹑草稿紙上答題無效。4．考試結(jié)束，務(wù)必將試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合要求的，其中第1、2題為選考部分，在選考一和選考二中選擇一個作答。）【選考一（選修1）】1.取一根較長的輕質(zhì)軟繩，用手握住一端O，在豎直平面內(nèi)連續(xù)上下抖動，形成如圖所示向右傳播的簡諧橫波，手抖動的周期為T，時，O位于最高點，P恰好在平衡位置，O、P的平衡位置間距為L，下列判斷正確的是（）A.P的振動周期為4TB.該波的波速為C.時，P的運動方向水平向右D.若手上下抖動加快，該簡諧波的波長將變小【答案】D【解析】【詳解】A．質(zhì)點P的周期與波源周期相同，都為T，故A錯誤；B．因該波的波速為B錯誤；C．時，質(zhì)點P的振動方向豎直向上，C錯誤；D．若手上下抖動加快，則頻率變大，周期減小，波速不變，則根據(jù)可知，該簡諧波的波長將變小，D正確。故選D。2.如圖所示，一塊上、下表面平行的玻璃磚的厚度為L，一細(xì)光束從上表面AB射入的入射角，折射角，光在真空中的光速為c，則（）A.玻璃磚的折射率B.光從下表面CD射出時的折射角為C.光在玻璃中傳播的時間為D.增大入射角i，光下表面CD可能發(fā)生全發(fā)射【答案】B【解析】【詳解】A．玻璃磚的折射率故A錯誤；B．由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角，光從下表面CD射出時的折射角為，故B正確；C．光在玻璃中傳播的速度為由幾何知識可知光在玻璃中傳播的路程為則光在玻璃中傳播的時間為故C錯誤；D．光在AB面上的折射角一定小于臨界角，在CD面上的入射角也一定小于臨界角，可知光在CD面一定不能全反射，故D錯誤。故選B?！具x考二（選修3）】3.“玉兔二號”上裝配放射性同位素電池，能將衰變釋放的部分核能轉(zhuǎn)化成電能。發(fā)生的核反應(yīng)方程為，下列核反應(yīng)發(fā)生的核反應(yīng)屬于同一種類型的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】由題意可知中，未知產(chǎn)物是，反應(yīng)類型是衰變A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知未知產(chǎn)物為，反應(yīng)類型是核聚變，A錯誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知未知產(chǎn)物為，反應(yīng)類型是人工核轉(zhuǎn)變，B錯誤；C．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知未知產(chǎn)物為，反應(yīng)類型是核裂變，C錯誤；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知未知產(chǎn)物為，反應(yīng)類型是衰變，D正確。故選D。4.將壓瘜的乒乓球（未漏氣）浸泡在熱水中，乒乓球便逐漸恢復(fù)原狀，此過程中乒乓球內(nèi)的氣體（）A.對外界做功，內(nèi)能減小 B.從外界吸收熱量，壓強增大C.所有分子運動速率都增大 D.分子間引力和斥力都增大【答案】B【解析】【詳解】AB．氣體體積膨脹，對外界做功，溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體從外界吸收熱量，能將壓瘜的乒乓球復(fù)原，說明氣體壓強增大，故A錯誤，B正確；C．溫度升高，并非所有分子運動速率都增大，故C錯誤；D．氣體體積膨脹，分子間距離增大，分子間引力和斥力都減小，故D錯誤。故選B。5.如圖所示，質(zhì)量為m的足球從水平地面上位置1以速率被踢出后，以速率落在位置3，在空中達到最高點2的高度為h、速率為，重力加速度為g，空氣阻力不可忽略，則足球（）A.從1到2重力做功mghB.從1到2空氣阻力做功C.在2重力的功率為D.從2到3機械能減少了【答案】D【解析】【詳解】A．從1到2重力做功為故A錯誤；B．從1到2，根據(jù)動能定理解得從1到2空氣阻力做功為故B錯誤；C．在2位置時，速度水平，豎直方向速度為零，故在2重力的功率為零，故C錯誤；D．從2到3由動能定理解得根據(jù)空氣阻力做負(fù)功，所以機械能減少，根據(jù)可知，從2到3機械能減少了故D正確。故選D。6.如圖所示，、是兩個固定的點電荷，O點位于兩電荷的中點，A、B是連線上的兩點，且。在A點靜止釋放點電荷q，它在A、B兩點間往復(fù)運動，已知帶正電，點電荷q的重力不計，則（）A.可能帶負(fù)電 B.q可能帶負(fù)電C.q在A、B兩點的電勢能相等 D.q經(jīng)過O點時動能最大【答案】C【解析】【詳解】A．q在A、B兩點間往復(fù)運動，在A點受合力向右，B點受合力向左，A、B兩點電場方向必然相反，因此一定帶正電，故A錯誤；B．若q帶負(fù)電，在A點向B點運動過程中，對q的引力越來越大，對q的引力越來越小，q會加速通過B點，而不是在A、B兩點間往復(fù)運動，故B錯誤；C．q在A、B兩點速度均為零，動能相等，所以電勢能相等，故C正確；D．因為，所以，O點加速度不為零，所以經(jīng)過O點時速度不是最大，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，一衛(wèi)星繞某星球做橢圓軌道運動的周期為T，軌道的近地點與星球表面很近（可視為相切），遠(yuǎn)地點到星球表面的高度為星球半徑的4倍。星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，已知引力常量為G。則星球的密度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】衛(wèi)星軌道的半長軸為由開普勒第三定律得根據(jù)萬有引力提供向心力得解得密度為故選D。8.如圖所示為一臺手搖交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖，大輪與小輪通過皮帶傳動，大小輪半徑之比為4∶1，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上，線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方形，共n匝，總阻值為r，磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。轉(zhuǎn)動手柄使大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值為R的燈泡。發(fā)電時燈泡兩端電壓不超出其額定電壓，皮帶不打滑，下列說法正確的是（）A.發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值為B.燈泡兩端電壓有效值為C.若增大大輪轉(zhuǎn)速，則通過線圈磁通量的最大值變大D.若增大小輪半徑，燈泡亮度變亮【答案】B【解析】【詳解】AB．大輪與小輪通過皮帶傳動，輪子邊緣線速度相等，由可知，小輪轉(zhuǎn)動的角速度為，感應(yīng)電動勢的最大值為燈泡兩端電壓有效值為故A錯誤，B正確；C．通過線圈磁通量的最大值為，增大大輪轉(zhuǎn)速，磁通量的最大值不變，故C錯誤；D．若增大小輪半徑，由可知，小輪轉(zhuǎn)動的角速度變小，則感應(yīng)電動勢的最大值變小，有效值變小，燈泡亮度變暗，故D錯誤。故選B。9.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1，原線圈接電壓恒定的正弦交變電源，圖中定值電阻、、，滑動變阻器最大阻值為2R，理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表、的示數(shù)為、?；瑒幼冏杵鞯幕瑥腶滑到b的過程中，下列說法正確的是（）A.減小，U不變 B.先減小后增大，U減小C.變壓器傳輸?shù)墓β氏仍龃蠛鬁p小 D.的值變小，的值變小【答案】C【解析】【詳解】AB．滑動變阻器的滑片從a滑到b的過程中，副線圈的總電阻增大，范圍為整理，可得所以、均減小，原線圈電壓增大，所以電壓表的示數(shù)U變大。故AB錯誤；C．用等效電阻法，等效電阻為副線圈的總電阻的4倍，取值范圍為當(dāng)其等于時，副線圈的功率最大，因此變壓器傳輸?shù)墓β氏仍龃蠛鬁p小。故C正確；D．依題意，有其值不變，由可得、即其值不變。故D錯誤。故選C。10.如圖所示，光滑絕緣的豎直墻壁右側(cè)同時存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B。質(zhì)量為m、電荷量為的滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始沿墻壁下滑至C點時離開，到達D點時速度最大，CD段做曲線運動。已知滑塊在CD段所受的合力大小相等，重力加速度為g，電場強度大小為。則（）A.A到C過程中滑塊的加速度變小B.滑塊經(jīng)過C點時速度大小為C.滑塊到達D點時加速度為零D.滑塊經(jīng)過D點時速度大小【答案】D【解析】【詳解】A．A到C過程中滑塊受重力、彈力、電場力、洛倫茲力四個力的作用，豎直方向只受重力作用，可知加速度不變，故A錯誤；B．滑塊在C點時離開墻壁，滿足解得故B錯誤；C．CD段做曲線運動，則滑塊到達D點時加速度不為零，故C錯誤；D．D點時加速度等于C點時加速度，即在D點解得故D正確。故選D。二、多項選擇題（本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項中，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，有選錯的得0分。）11.在豎直平面內(nèi)，將一個電荷量為Q的正點電荷固定在四分之一圓弧AB的圓心，一個帶電荷量為的小球，已知小球的重力等于兩球之間庫侖力的2倍，在外力F作用下沿圓弧AB從A緩慢移動到B，在移動過程中（）A.外力F逐漸增大 B.外力F先增大后減小C.外力F與豎直方向的最大夾角為 D.外力F與豎直方向的夾角先增大后減小【答案】CD【解析】【詳解】CD．根據(jù)題意可知，兩電荷之間的庫侖力大小始終不變，而重力為恒力，示意圖如圖所示根據(jù)圖像可知，外力F與豎直方向的夾角先增大后減小，設(shè)最大夾角為，則有解得即最大夾角為。故CD正確；AB．根據(jù)圖像可知，外力F逐漸減小。故AB錯誤。故選CD。12.如圖甲所示，質(zhì)量為m的木板A在光滑水平面上以速度向右勻速運動，某時刻將質(zhì)量也為m的小物塊B輕放在木板上，木板A的位移x隨時間t的變化如圖乙中實線所示，其中時刻前后的圖像分別是拋物線的一部分和直線，二者相切于P，拋物線的頂點為Q。B始終未脫離A，重力加速度。下列說法正確的是（）A. B.C.A、B間的動摩擦因數(shù)為0.04 D.A、B間的動摩擦因數(shù)為0.02【答案】BD【解析】【詳解】根據(jù)動量守恒定律解得木板A的位移解得木板A的加速度根據(jù)牛頓第二定律有解得故選BD。三、實驗題（本大題共2小題，第11小題6分，第12小題10分，共16分。）13.某實驗小組用如圖a所示的裝置驗證碰撞中的動量守恒。（1）實驗時，為測量碰撞前入射小球的速度大小，先將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直；把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點O，建立xOy坐標(biāo)系。然后從斜槽上固定的位置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板進行多次實驗，測量各印跡中心點的坐標(biāo)，并繪制“”圖線如圖b所示。由圖線求得斜率，小球平拋運動的初速度表達式為__________（用斜率k和重力加速度g表示），帶入圖b中的數(shù)值，可得__________（重力加速度，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）把被碰小球靜置于斜槽軌道末端，讓入射小球仍從斜槽同一位置靜止釋放，兩球在斜槽末端碰撞﹐碰后兩小球從斜槽末端水平拋出，用與（1）同樣的方法繪制出兩球平拋過程的“”圖線如圖c所示，圖中直線的斜率分別為、，已知。驗證碰撞中兩球組成的系統(tǒng)動量守恒的表達式為____________________。（用入射小球質(zhì)量，被碰小球質(zhì)量和、、表示）【答案】（1）①.②.0.80（2）【解析】【小問1詳解】[1][2]根據(jù)平拋運動規(guī)律可得，聯(lián)立可得可知圖像的斜率為解得小球平拋運動的初速度為代入數(shù)據(jù)，得【小問2詳解】動量守恒得表達式化簡得14.實驗小組用如圖甲所示電路圖測定一節(jié)干電池的電動勢（約）和內(nèi)電阻（約）。要求盡量減小實驗誤差。（1）現(xiàn)有開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A．電流表：量程，內(nèi)阻約B．電壓表：量程，內(nèi)阻約C．電壓表：量程，內(nèi)阻約D．滑動變阻器E．滑動變阻器實驗中電壓表應(yīng)選用__________；滑動變阻器應(yīng)選用__________（選填相應(yīng)器材前的字母）；（2）實驗小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，并畫出圖線，如圖乙所示。根據(jù)圖線得出干電池電動勢的測量值__________V，內(nèi)電阻的測量值__________；（3）設(shè)干電池的電動勢為E，內(nèi)電阻為r，電壓表內(nèi)阻為，實驗中電壓表、電流表示數(shù)分別為U、I。考慮電壓表的分流，U與I的函數(shù)關(guān)系式為__________；（4）實驗過程中由于電表內(nèi)阻的影響而存在系統(tǒng)誤差。下圖中實線是根據(jù)測量數(shù)據(jù)（電表是非理想電表的情況下）繪出的圖像，虛線代表電表是理想電表的情況下，電壓與電流關(guān)系的圖像，則圖中能正確表示二者關(guān)系的可能是__________（選填選項下面的字母）。A. B.C. D.【答案】（1）①.B②.D（2）①.1.45②.0.9（3）（4）A【解析】【小問1詳解】[1]一節(jié)干電池電動勢約為，則電壓表應(yīng)選B。[2]干電池內(nèi)電阻較小，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選D?！拘?詳解】[1]由圖像可知，圖線與縱軸交點的坐標(biāo)即為電源電動勢，故[2]電源內(nèi)阻【小問3詳解】根據(jù)歐姆定律可知變形可得【小問4詳解】根據(jù)可知，實線的縱截距為，虛線的縱截距為E，實線與虛線的橫截距均為，如下圖所示故A正確；BCD錯誤。故選A。四、計算題（第13小題10分；第14小題14分；第15小題18分，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）15.如圖所示，帶圓弧凹槽的物塊置于粗糙水平面上，圓弧半徑為R、內(nèi)壁光滑，物塊質(zhì)量為M。質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的小球從凹槽上端A點靜止釋放，小球運動過程中物塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。O是圓弧的圓心，C是圓弧的最低點，C距水平面的高度也為R，求：（1）小球做平拋運動的落地點距C點的水平距離；（2）地面對物塊摩擦力的最大值。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)機械能守恒，C點的速度為v根據(jù)平拋運動，水平距離x，，聯(lián)立得（2）小球下滑到B點時，設(shè)，根據(jù)機械能守恒定律根據(jù)牛頓第二定律地面對物塊的靜摩擦力聯(lián)立得當(dāng)時f最大，摩擦力的最大值16.如圖所示，半徑為R的絕緣圓筒內(nèi)分布著勻強磁場﹐磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m，電荷量為q的正粒子（不計重力）從筒壁上的小孔Р射入筒中，已知粒子與筒壁碰撞過程，沿圓筒切線和垂直于圓筒切線的速度分量大小均不變，不計粒子與筒壁碰撞電荷