湖南省天壹名校联盟2023-2024学年高二下学期期末大联考物理试题

机密★启用前 2024年上学期高二期末考试 物理 本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡 皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目 要求的. 1.物理学的发展离不开物理学家的研究发现，在物理学的发展中出现了多位里程碑式的科学家，下 列关于物理学史描述符合事实的是 A爱因斯坦提出光子的概念，成功解释光电效应现象 B.牛顿总结得到了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量 C.伽利略被称为“运动学之父”，他认为重的物体比轻的物体下落得快 D.卢瑟福通过α粒子散射实验研究，提出了原子具有“枣糕模型” 2.物体做直线运动时的位移x、速度v、加速度α与所受合力F随时间t变化的图像如图所示，则表 示做匀加速直线运动物体的图像是 ☑ 3如图所示是舞蹈中的“波浪”表演.演员手挽手排成一行，从左侧第一位演员开始，周期性地举起或放 下手中的扇子，呈现出类似“波浪”的效果这个情景可以简化为一列振幅为A,波长为入向右传播的 简谐波，“波浪”的振动周期为T则下列说法正确的是 【高二物理试题第1页（共6页）】 入 A.“波浪”的传播速度。= B.“波浪”是纵波 C.在一个振动周期T内，每把扇子运动的路程为2A D某时刻某演员的坐标为Q,0),则经后，该演员的坐标为(。-) 4.北京时间2024年4月25日20时59分，长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发 射成功，将神舟十八号载人飞船送入了距离地球约400km的太空预定轨道.而地球同步静止卫星 距离地球约36000km.已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,神舟十八号飞船的轨道 半径为.飞船与同步卫星的运动均可看作绕地球做匀速圆周运动，忽略地球自转对重力大小的影 响，则下列说法正确的是 A.在运载火箭发射升空的过程中，里面的宇航员处于失重状态 B.神舟十八号飞船在预定轨道绕地球运行的速度小于地球第一宇宙速度7.9kms C,神舟十八号飞船在预定轨道运行的周期比地球同步静止卫星的周期24h更大 D神舟十八号飞船在预定轨道运行的角速度为 5.如图所示.已知竖直平面内的圆形轨道半径为R=0.4m,且远大于管的半径，管内壁光滑，不计管 内空气阻力，小球质量m=0.005kg,小球半径略小于管的半径，且可看做质点，重力加速度g= 10m/s2,小球从与圆心等高的A点进入轨道.下列说法正确的是 A.若小球能到最高点C点，则小球在C点速度至少为2m/s R B.若小球到最高点C点时对轨道没有压力，则小球在C点速度为2ms C.若小球到最高点C点时速度为4m/s,则小球对轨道的弹力大小为0.25N, 方向竖直向上 B D.若从A点静止释放小球，轨道半径R越大，则小球到最低点B点对轨道的压力越大 6.如图甲所示，质量分别为m1、m2的物块A和B静止在光滑的水平地面上，其中物块B左端拴接 一轻弹簧，弹簧开始处于原长.给物块A一向右的初速度。，物块A与弹簧作用的过程中，物块A、 B的速度1、2的部分大小关系如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内，已知m1=0.2kg,结合图乙 中的数据，下列说法正确的是 44/(ms A.物块A的初速度vo=2m/s B.物块B的质量m2=0.1kg C.从物块A碰到弹簧到弹簧压缩最短的过程中，弹簧 MB 777777777777777 0 2/(ms) 给物块B的冲量大小为0.36N·s 乙 D.弹簧第一次恢复原长时，物块B的速度大小为2/s 【高二物理试题第2页（共6页）】 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要 求的.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分， 7.a、b两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时，其折射光束如图所示，则下列关于a、b两束光的说 法正确的是 A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 玻璃 空气 B.增大入射角时，a光首先发生全反射 C.a光的频率大于b光的频率 D.真空中a光的波长大于b光的波长 8.手机微信运动步数的测量原理如图所示，M和N为电容器两极板，M 固定，N两端与固定的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向 运动，则手机 N A.静止时，电流表示数为零，电容器M极板带正电 前 B.匀速运动时，电流表示数不为零且保持不变 左十右 C.由静止突然向前加速时，电容器的电容变小 后 D保持向前匀加速运动时，M、V之间的电场强度减小 9.如图所示，由两根轻杆构成的直角支架两端分别连接质量为3的小球A和质量为m的小球B, 两根轻杆长均为L,可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，开始连接小球A的轻杆处于水平状态，连 接小球B的轻杆处于竖直状态，重力加速度为g,不计空气阻力，小球都可看做质点.从图示位置静 止释放此装置，到小球A转动到最低点的过程中，下列说法正确的是 A.小球A、B和轻杆系统机械能守恒 B.小球A减少的重力势能等于小球B增加的机械能 C.小球A转动到最低点的速度大小为√gL L D.此过程轻杆对小球B做功为mgL BO 10.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定，间距L=1m,导轨平面与水平面间的 夹角0=30°，上端MP间接有阻值R=3Ω的电阻，所有导轨电阻不计，整个装置处于方向垂直于 导轨平面向下的匀强磁场中.一质量m=0.1kg、阻值r=12、长度也为L的金属棒从导轨上静止 释放，棒运动过程中始终垂直于导轨，释放后1.0s时达到稳定速度v=2m4s,g取10m/s2,下列 说法正确的是 A.金属棒在运动过程中感应电流的方向为由a到b B.匀强磁场的磁感应强度为1T C.金属棒稳定运动时ab间的电压为U=1.5V D.若0~1.0s内通过电阻R的电荷量是0.4C,则此过程电阻R产生的 Q60 热量为0.45J 【高二物理试题第3页（共6页）】 三、非选择题：共56分.第11~12题为实验题；第13~15为计算题，要求写出必要的解答过程. 11.(6分)某实验小组用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系. (1)除了图甲中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是 (选填正确选项的字母) A.秒表 B.天平（含砝码） C.刻度尺 小在 纸带打点计时器 AB.为S 砂桶 甲 乙 (2)某次实验得到的纸带如图乙所示，A、B、C是3个连续的计数点，相邻两计数点间有四个点未 画出.测得x1=4.80cm,x2=6.00cm,已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz.根据上 述信息可得小车的加速度大小为 m/s2(保留3位有效数字). (3)根据实验数据作出的α一F图像如图丙所示，图线不通过坐标原点的主要原因是 (填 字母序号) A.忘记平衡摩擦力 B.平衡摩擦力时木板倾角过大 C.没有满足砂桶和砂的总质量远小于小车的质量 丙 12.(10分)某同学用伏安法测电阻R,的阻值（约为1000Ω），除了待测电阻R。、开关S、导线外，还有 下列器材： 电流表A(量程0~3mA,内阻约为52)； 电压表V(量程0~3V,内阻约为3k2): 滑动变阻器R(0~10Ω，允许通过的最大电流2A); 蓄电池E(电动势为3V,内阻约为0.12). (1)要求能多测几组数据，且R,测量值尽可能准确，你在图A、B、C、D中选择的电路图是 (填字母序号). R R R R 【高二物理试题第4页（共6页）】 (2)按所选电路进行实验，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到 端（填“A”或 “B”),测量时测量值比真实值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”). (3)实验中该同学发现电压表坏了，于是找来一个电流表G(量程0~1mA,内阻r。=102)和电阻 箱串联改装成量程为0~3V的电压表，则电阻箱的电阻值应调节为R。=Ω.该同学将 改装成功后的电压表正确连入选择的电路，又想办法测出了电流表A的准确内阻RA,实验时 电流表A的读数为I,电流表G的读数为I,则待测电阻R,= (用符 号Iar&R。、RA、IA表示) 13.(10分)图甲的竹筒枪是当年孩子们利用气压原理自制的一种玩具，采用朴树籽或压紧的湿纸团 作为“子弹”塞在竹管内的前端，后端的推杆裹上湿布，起到良好的密封作用.当推杆被强行压入 时，管腔内的空气被压缩，气压上升，当气压上升到临界值时，竹管前端的“子弹”就会在高气压的 作用下飞射出去.该玩具原理简化模型如图乙，已知初状态管内气体压强与大气压强相同，都为 po=1.0×10Pa,气体长度Lo=22cm,管内横截面积S=1.0×10m2,且粗细均匀，“子弹”与管 内壁间的最大摩擦力为f=12N,竹筒枪水平放置，竹筒内气体看做理想气体且不考虑气体温度 的变化 (1)为使“子弹”飞射出去，竹筒内气体压强的临界值为多大？ (2)从初状态到气压达到临界值，推杆需要向前推动多长的距离？ 竹管 竹筒 前端 推杆、 白子弹 L 湿布 推杆 甲 乙 14.(14分)如图甲所示，“打弹珠”是一种常见的民间游戏，该游戏的规则为：将手中一弹珠以一定的 初速度瞬间弹出，并与另一静止的弹珠发生碰撞，被碰弹珠若能进入小坑中即为胜出.现将此游戏 进行简化，如图乙所示，粗糙程度相同的水平地面上，弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上，两弹珠 间距x1=2m,弹珠B与坑的间距x2=0.9m.某同学将弹珠A以v。=6m/s的初速度水平向右 瞬间弹出，与弹珠B正碰（碰撞时间极短），碰后瞬间弹珠A的速度大小为1m/s,方向向右，且不 再与弹珠发生碰撞.已知两弹珠的质量m均为25g,取重力加速度g=10/s2,若弹珠A、B与地 面间的动摩擦因数4均为0.5，并将弹珠的运动视为滑动，求： 【高二物理试题第5页（共6页）】 (1)碰撞前瞬间弹珠A的速度大小： (2)两弹珠碰撞过程损失的机械能，并判断该同学能否胜出. 777777777777 7777777 B 坑 乙 甲 15.(16分)如图所示，平面直角坐标系xOy的第一、二象限被虚线分割成I、Ⅱ两个区域，虚线与x 轴交于Q点，Q点坐标为(2L,0),与y轴交于P点，P点坐标为(0，√3L).区域I中有沿x轴正 方向的匀强电场E1,场强E,=E,区域Ⅱ中有沿y轴负方向的匀强电场E2,场强大小未知.在第 三、四象限内存在垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场.点A为OP的中点，一 质量为m、电荷量为q的带正电粒子（可视为点电荷）从A点静止释放，经过一段时间进入Ⅱ区的 匀强电场中，又恰好从Q点进人第四象限的匀强磁场中，不计粒子重力和粒子间的相互作用力， 不考虑带电粒子对电场和磁场的影响.求： (1)带电粒子刚进入Ⅱ区时的速度大小； (2)Ⅱ区的电场强度E:的大小： (3)带电粒子第一次在匀强磁场中运动的时间： ()另有一相同的带电装子从点C(一L,号L)静止释放，计算这 两个粒子第二次经过x轴的位置之间的距离. 【高二物理试题第6页（共6页）】【高二物理试题参考答案　第 １　 页(共４页)】 ２０２４年上学期高二期末考试􀅰物理 参考答案、提示及评分细则 １．A　A．爱因斯坦借鉴了普朗克的能量子理论提出光子的概念,成功解释光电效应现象,A正确; B．牛顿总结万有引力定律,但引力常量G 是卡文迪许通过扭秤实验测得的,B错误; C．选项中的观点是亚里士多德的,C错误; D．卢瑟福通过α粒子散射实验研究,提出了原子的“核式结构模型”,不是“枣糕模型”,D错误． ２．B　A．物体速度不变,做匀速直线运动,A错误; B．物体加速度恒定,做匀加速直线运动,B正确; C．物体的加速度不断增大,做变加速运动,C错误; D．物体受到的合力不断增大,其加速度不断增大,做变加速运动,D错误． ３．A　A．正确; B．“波浪”中质点振动方向与波传播方向垂直,是横波,B错误; C．一个周期内每把扇子运动的路程是４A ,C错误; D．介质中的质点在振动过程中不会随波移动,故横坐标不变,D错误． ４．B　A．火箭发射升空的过程中,加速度向上,宇航员处于超重状态,A错误; B、C．卫星的基本规律“高轨低速长周期”,而７．９km/s是最大的环绕速度,故B正确,C错误; D．由万有引力定律:G Mm r２ ＝mω ２r,和地球表面有G Mm R２ ＝mg ,联立得:ω＝ R r g r ,D错误． ５．B　A．管道模型中,能到最高点的条件是最高点速度大于零即可,A错误; B．在最高点C 点时对轨道没有压力,由mg＝m v２ R ,解得v＝２m/s,B正确; C．在最高点C 点速度为４m/s时,由F＋mg＝m v２ R ,解得F＝０．１５N,小球对轨道的反作用力竖直向上,C 错误; D．若从A 点静止释放,到B 点由机械能守恒定律:mgR＝ １ ２mv ２ B,在B 点由牛顿第二定律:F－mg＝m v２B R ,解得 F＝３mg,与R 无关,D错误． ６．C　A．由图乙可得v０＝３m/s,A错误; B．根据系统动量守恒,m１v０＝m１v１＋m２v２,由图乙知,v１＝０时,v２＝２m/s,代入可得:m２＝０．３kg,B错误; C．弹簧压缩最短时,物块 A、B 速度相等,m１v０＝(m１＋m２)v３,得v３＝１．２m/s,由动量定理,I＝m２v３＝ ０．３６N􀅰s,C正确; D．从接触弹簧到弹簧第一次恢复原长的过程,相当于弹性碰撞,由m１v０＝m１vA ＋m２vB, １ ２m１v ２ ０＝ １ ２m１v ２ A ＋ １ ２m２v ２ B,解得:vB＝ ２m１v０ m１＋m２＝２．４m /s,D错误． 【高二物理试题参考答案　第 ２　 页(共４页)】 ７．AD　A、B．由图示结合折射定律可知,光线b对应的折射率较大,增大入射角光线b首先发生全反射,故A正确, B错误; C．同种介质对频率大的光的折射率大,C错误; D．真空中频率大的光的波长短,D正确． ８．AC　A．静止时,电容器不充电也不放电,故电流表示数为零,根据电压正负极可知M 极板带正电,A正确; B．匀速运动与静止状态一样,电流表示数为零,B错误; C．由静止突然向前加速时,电容器极板N 会向后移动,两极板间距增大,由:C＝ εrS ４πkd ,C 减小,又C＝ Q U ,U 不 变,Q 减小,放电,故电流由b点流向a 点,C正确; D．保持向前匀加速运动时,M、N 极板之间的距离不变,故电场强度不变,D错误． ９．AC　A．小球A、B 和轻杆系统只有重力做功,故机械能守恒,A正确; B．小球A 减少的重力势能应等于小球B 增加的机械能与小球A 增加的动能之和,B错误; C．根据机械能守恒定律:３mgL＝mgL＋ １ ２ (３m＋m)v２,得v＝ gL,C正确; D．对B 由动能定理:－mgL＋W＝ １ ２mv ２,得W＝ ３ ２mgL ,D错误． １０．BCD　A．根据右手定则,可知感应电流方向为由b到a,A错误; B．金属棒匀速时,BIL＝mgsinθ,I＝ BLv R＋r ,解得B＝１T,B正确; C．金属棒稳定运动时,电动势E＝BLv＝２V,ab间的电压为外电压,Uab＝ R R＋rE＝１．５V ,C正确; D．通过电阻R 的电荷量q＝I － t＝ ΔΦ (R＋r)tt＝ BLx R＋r ,解得x＝１．６m,由能量守恒:mgxsinθ＝Q＋ １ ２mv ２,QR ＝ R R＋rQ＝０．４５J ,D正确． １１．(６分)(１)BC(２分)　(２)１．２０(２分)　 (３)B(２分) 解析:(１)需要天平测小车质量,需要刻度尺测纸带中打点的间距,时间可由纸带读出,不需要秒表,故选BC; (２)根据:a＝ x２－x１ T２ ＝１．２０m /s２; (３)a－F 图像不过原点,且有正的纵截距,应该是平衡摩擦力时木板倾角过大,选B． １２．(１０分)(１)B(２分)　(２)A(２分)　偏大(２分) (３)２９９０(２分)　 Ig(rg＋R０) IA －RA (２分) 解析:(１)Rx相对电压表和电流表内阻来讲是大电阻,且要求多测几组数据,故用分压式和内接法,选B． (２)闭合开关S前,为了各电表安全,应将滑片P 滑到A 端,使电压电流从零开始变化;内接法测量值比真实值 偏大． (３)量程１mA的电流表G要改装成３V的电压表,总电阻R＝ U I＝３０００Ω ,故需要串联电阻２９９０Ω,根据欧姆 定律,Rx＝ Ig(rg＋R０) IA －RA． 【高二物理试题参考答案　第 ３　 页(共４页)】 １３．(１０分)(１)２．２×１０５Pa　 (２)１２cm 解析:(１)当“子弹”与管内壁间达到最大摩擦力时,竹筒内气体压强达临界值,由平衡条件得:p１＝p０＋ f S (２ 分) 得:p１＝２．２×１０５Pa;(２分) (２)根据气体等温变化规律:p０L０S＝p１L１S,(２分) 解得:L１＝１０cm,(２分) 推杆推动的距离:ΔL＝L０－L１＝１２cm．(２分) １４．(１４分)(１)４m/s　(２)７．５×１０－２J　 能胜出 解析:(１)设碰撞前瞬间弹珠A 的速度为v１,由动能定理得: －μmgx１＝ １ ２mv ２ １－ １ ２mv ２ ０(２分) 解得v１＝４m/s(２分) (２)设碰后瞬间弹珠A 的速度为v１′,弹珠B 的速度为v２,由动量守恒定律得: mv１＝mv１′＋mv２ 解得v２＝３m/s(２分) 所以两弹珠碰撞瞬间的机械能损失 ΔE＝ １ ２mv ２ １－( １ ２mv１′ ２＋ １ ２mv ２ ２)(２分) 解得ΔE＝７．５×１０－２J(２分) 碰后弹珠B 运动的距离为Δx,由动能定理得 －μmgΔx＝０－ １ ２mv ２ ２(２分) 解得Δx＝０．９m(１分) 所以弹珠B 恰好进坑,故能胜出．(１分) １５．(１６分)(１) ２qEL m 　 (２)２３E　 (３) ４πm ３qB 　 (４)(２－１)L 解析:(１)带电粒子在Ⅰ区匀强电场中做匀加速直线运动,由动能定理: qEL＝ １ ２mv ２ ０(２分) 解得:v０＝ ２qEL m (２分) (２)带电粒子在Ⅱ区匀强电场中做类平抛运动, x 轴方向:L＝v０t１(１分) y 轴方向: ３ ２L＝ １ ２at ２ １(１分) a＝ qE２ m 解得:E２＝２３E(２分) 【高二物理试题参考答案　第 ４　 页(共４页)】 (３)带电粒子在Q 点时竖直分速度vy＝at１＝ ６qEL m Q 点速度与x 轴夹角正切:tanθ＝ vy v０＝ ３ ,所以:θ＝６０°(２分) 在磁场中粒子的周期:T＝ ２πm qB ,在磁场中运动的时间t２＝ ２ ３T＝ ４πm ３qB (２分) (４)带电粒子在匀强磁场中:qvB＝m v２ r ,得r＝ mv qB (１分) 设从A 点释放的粒子进入磁场的速度大小为v１,半径为r１,第二次到x 轴的位置坐标为x１,有: x１＝L＋v０t－２r１sinθ＝L＋v０t－２ mv１ qB sinθ 设从C 点释放的粒子刚进入Ⅱ区的速度为vC,进入磁场的速度大小为v２,半径为r２,第二次到x 轴的位置坐 标为x２,有:２qEL＝ １ ２mv ２ C　vC＝ ２v０(１分) x２＝L＋vCt－２r２sinα＝L＋vCt－２ mv２ qB sinα 其中v１sinθ＝v２sinα＝vy＝ ２a ３ ２L 所以两个粒子第二次经过x 轴的位置之间的距离 Δx＝x２－x１＝vCt－v０t＝(２－１)L(２分) 2024年上学期高二期末考试 物理 答题卡 姓名 班级 考号 贴条形码区 考生禁填 缺考考生,由监考员贴条形码,并用2B铅笔填涂右面的 缺考标记。 正确填涂 填 注 1.答题前,考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置,核准条形码上的准考证号、姓名与本人相符并完全 涂错误填涂 。 正确及考试科目也相符后,将条形码粘贴在规定的位置 一 (世 事 2.选择题必须使用2B铅笔填涂:非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水答字笔作答,字体工整,笔迹清楚 3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题,超出答题区域范围书写的答案无效:在草稿纸,试题卷上答题无效 4.保持卡面清洁,不准折叠。不得弄破 选择题(请用2B铅笔填涂) 1[A][B][C][D] 5[A][B][C][D] 9[A][B][C][D] 2[A] [B][C][D] 6[A][B] [C] [D] 10 [A][B][C] [D] 3[A][B] [C][D] 7[A][B][C] [D] 4[A][B][C][D] 8[A][B][C][D] 非选择题(请使用0.5毫米的黑色字迹签字笔书写) 11.(6分) (1) (2 (3 12.(10分) (1) 12 (③ 13.(10分) 请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效 高二物理 第1页(共2页) 请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效 14.(14分) 15.(16分) 请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效 高二物理 第2页(共2页)