福建省福州市第二中学2023-2024学年高二下学期期末测试物理试题

福州二中2023-2024学年第二学期第四学段考试试卷 高二年段 物理学科 一、单项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，金铙山主峰白石顶海拔为1858m，素有“东南秀起第一巅”之称。一质量为60kg的游客从海拔1200m处先乘缆车，后步行约3600m登上白石顶，共用时2小时。重力加速度g取10m/s2，则该游客从乘缆车到登顶的过程中（　　） A. 位移大小约为658m B. 平均速度大小约为0.50m/s C. 克服重力所做的功约为3.95×105J D. 克服重力所做功的平均功率约为1.98×105W 2. 在花岗岩、大理石等装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性元素的说法中正确的是（　　） A. 射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4个 B. 放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 C. 衰变成要经过7次衰变和8次衰变 D. 氡的半衰期为3.8天，16个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下4个氡原子核 3. 氢原子的能级示意图如图所示，已知、、分别代表氢原子处于、2、3能级时的能量，为普朗克常量，下列说法不正确的是（　　） A. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，产生的光子的最长波长为 B. 当氢原子从能级跃迁到能级时，对应的电子的轨道半径变小，电子的动能变大，原子能量变小 C. 用动能为的电子撞击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁至的激发态 D. 大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出6种不同频率的光子 4. 如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，两质点P、Q的平衡位置分别位于、处，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 时刻，质点P正沿y轴负方向运动 C. 质点P的振动方程为 D. 当质点Q在波峰时，质点P的位移为 二、双项选择题：本题共4小题，每题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，物体在时间内的位移大于 B. 乙图中，物体的加速度为 C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的末速度 D. 丁图中，时物体的速度为 6. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后回到状态A，其状态变化过程的图像如图所示，已知该气体在状态A时的体积为，T为热力学温度.下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态A时的密度大于在状态C时的密度 B. 气体从状态A到状态B的过程中向外界放出热量 C. 气体在状态B时的体积为 D. 气体从状态B到状态C再到状态A的过程中向外放出400J热量 7. 春节前夕，小明需移开沙发，清扫污垢。质量m＝10kg的沙发放置在水平地面上，小明用力F推沙发，F斜向下与水平面成θ＝30°角，如图所示，若F＝100N时，沙发恰好开始做匀速运动，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 沙发与地面间的动摩擦因数 B. 沙发开始运动后，保持F大小不变，增大θ角，物体将做加速运动 C. 若F方向能随意改变，想用最小的力推动沙发，应使F沿水平方向 D. 若F方向能随意改变，让沙发匀速运动，力F的最小值为50N 8. 如图所示，足够长的倾角为的光滑斜面底端固定一轻弹簧，弹簧的上端连接质量为m的薄钢板，钢板静止时弹簧的压缩量为。质量为m的物块从斜面上A点滑下，与钢板碰撞后二者（不粘连）立刻一起做简谐运动且运动到最高点时恰好不分开。不计空气阻力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 碰撞后二者向下运动到最低点的过程中速度一直减小 B. 碰撞后物块、钢板和弹簧构成的系统机械能守恒 C. 简谐运动的振幅为 D. 弹簧弹力的最大值为 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 碳14（）是由宇宙射线撞击所产生的具有放射性的粒子，可衰变为氮14（N）。其各个半衰期所剩原子比例如图所示，某古木样品中碳14的比例正好是现代植物所制样品的四分之一。则该古木的年代距今约______年；碳14发生的是______衰变；碳14和氮14中含有的中子个数之比为______。 10. 同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为L，则乙同学的反应时间为_______（重力加速度为g）。基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0~0.3s，则所用直尺的长度至少为_____ cm（g取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是_______的（填“相等”或“不相等”）。 11. 如图所示，以点为圆心，半径为的圆上八等分点处放置点电荷，除最右侧的点电荷带电量为外，其余点电荷的带电量均为，为半径上的点，，已知静电常数为，则点场强大小为________，点电势________（填“大于”、“等于”或“小于”）点电势。将一个带电量为的试探电荷从沿移动到点，电场力做________（填“正功”、“负功”或“不做功”） 12. 在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中： （1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为，在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在C挡板处与___________（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径___________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。 （2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题： ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________（用题中所给物理量符号表示）； ②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为___________。（用k、r、d表示） 13. 某实验小组通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，并研究灯丝的导电特点。 （1）实验中用电流传感器代替电流表，请将图甲的电路图补充完整。___________ （2）滑动变阻器有：A．最大阻值和B．最大阻值两种规格。本实验应选___________（选填“A”或“B”）。 （3）某次测得的电流，电压，此状态下小灯泡电阻的测量值___________，测量值比真实值___________（选填“偏大”或“偏小”）。 （4）描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，可以得出灯丝材料的电阻率随温度的升高而变___________（选填“大”或“小”）。 （5）若小灯泡与的定值电阻并联，连接在、的电源正负极间，如图丙所示，则小灯泡实际消耗的功率为___________W。 14. 如图所示，在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体，活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为，气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升再次平衡。已知容器内气体内能变化量ΔU与温度变化量ΔT的关系式为，C为已知常数，大气压强恒为，重力加速度大小为g，所有温度为热力学温度。求 （1）再次平衡时容器内气体的温度。 （2）此过程中容器内气体吸收的热量。 15. 如图所示，在竖直面内的直角坐标系xOy中，在第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；在第一象限内存在方向竖直向上的匀强电场和磁感应强度大小也为B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电的小球P从x轴上的A点以某一速度沿AK方向做直线运动，AK与x轴正方向的夹角θ=60°，从K点进入第一象限后小球P恰好做匀速圆周运动，经过x轴时竖直向下击中紧贴x轴上方静止的带电小球Q，碰后两球结合为一个结合体M，之后M从y轴上的F点离开第四象限，第四象限存在匀强磁场，方向如图所示。已知重力加速度大小为g，小球P、Q带电荷量均为q、质量均为m，不计空气阻力。 （1）求第二象限与第一象限内电场的电场强度大小之比； （2）求小球Q静止的位置距O点的距离； （3）若结合体M进入第四象限时的速度为v，M在第四象限运动时的最大速度为2v，则当其速度为2v时，结合体M距x轴的距离是多少？ 16. 如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端距离。可视为质点的物块A从弧形轨道某处无初速度下滑，水平滑上B的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B的质量分别为，物块A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。忽略A滑上B时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为。取重力加速度，求： （1）物块在木板上滑动时，物块A和木板B的加速度大小； （2）物块A在弧形轨道下滑的高度h； （3）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板B的速度大小。 福州二中2023-2024学年第二学期第四学段考试试卷 高二年段 物理学科 一、单项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 【1题答案】 【答案】C 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】D 二、双项选择题：本题共4小题，每题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 【5题答案】 【答案】AD 【6题答案】 【答案】CD 【7题答案】 【答案】AD 【8题答案】 【答案】BD 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 【9题答案】 【答案】 ①. 11460 ②. β ③. 【10题答案】 【答案】 ①. ②. 45 ③. 不相等 【11题答案】 【答案】 ①. ②. 大于 ③. 正功 【12题答案】 【答案】（1） ①. B ②. 相同 （2） ①. ②. 【13题答案】 【答案】（1） （2）A （3） ①. 0.75 ②. 偏小 （4）大 （5）0.72 【14题答案】 【答案】（1）；（2） 【15题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【16题答案】 【答案】（1），；（2）；（3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $