精品解析：四川省成都市锦江区嘉祥外国语高级中学2023-2024学年高二下学期期末物理试卷

2023-2024学年度高2022级高二下期末监测试题 物理学科试题卷 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.请考生用2B铅笔填涂选择题，并用0.5mm的黑色签字笔在答题卡的矩形边框内书写，字迹要工整，清晰，超出答题区域的答案一律无效。 3.考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题（46分） 一、单项选择题。（每题4分，共28分，每题只有1个正确选项） 1. 某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示，根据图中的意义，结合光速，则汽车车速为（　　） A. B. C. D. 2. 如图，质量m＝1kg的物块（可视为质点），以速度大小m/s水平向右滑上正在逆时针转动的水平传送带，传送带AB的长度L＝6m，传送带的速度大小v＝2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小，物块滑离传送带时产生的划痕长度为（ ） A. 5m B. 4m C. 9m D. 8m 3. 如图，某建筑工地吊车的水平吊臂上，一辆小车带着下面吊着的建材向右匀速行驶，同时通过向上收吊绳使建材先向上做加速运动后向上做减速运动，则建材在空中的运动轨迹可能是（ ） A. B. C. D. 4. 某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出图像如图乙。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知（ ） A. a公转周期为 B. b公转周期为 C. a公转的角速度比b的小 D. a公转的线速度比b的大 5. 如图1所示，用手握住软绳的一端拉平，手在竖直方向振动，手握住的绳子端点的振动图像如图2所示，则时，绳子上形成的波形是（　　） A B. C. D. 6. 如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法不正确的是（　　） A. 因质量相等，故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大 B. A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小 C. 若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递 D. 若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态 7. 如图甲所示电路中，变压器为原副线圈匝数之比5:1理想变压器，电压表和电流表均为理想表，a、b间接入图乙所示电压，R0、R1为定值电阻，R为滑动变阻器。现保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S由闭合到断开，则（　　） A. 电压表V2的示数恒为40V B. 若观察到电流表A1示数减小了2A，则电流表A2的示数减小了0.4A C. 电压表V3示数变化量的大小与电流表A2示数变化量的大小的比值为R0 D. 保持开关断开，若再将滑动变阻器的滑片向上滑动，则电压表V3与V1的比值变小 二、不定项选择题。（每题6分，共18分，每题有多个选项符合题意，若全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的0分） 8. 探测器减速着陆的过程中，下列说法正确的有（　　） A. 探测器处于超重状态 B. 探测器处于失重状态 C. 火箭对探测器的作用力大于探测器对火箭的作用力 D. 火箭对探测器作用力与探测器对火箭的作用力大小相等 9. “中国环流三号”是我国自主设计研制可控核聚变大科学装置，也被称为新一代“人造太阳”，其内部的一种核反应方程为，则（　　） A. X粒子为中子 B. 2个结合成时吸收能量 C. 的平均结合能比的大 D. 的核子平均质量比的大 10. 如图所示，一电荷量为-q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀加速下滑。现加一电场强度大小为E的匀强电场，无论电场方向在竖直平面内如何变化，滑块均不离开斜面。已知滑块与斜面的动摩擦因数为，斜面倾角为θ，则（　　） A. 滑块的加速度一定变化 B. 电场强度 C. 若所加电场的方向竖直向上，则滑块下滑的加速度一定变大 D. 滑块下滑的最大加速度比原加速度大 三、实验题。（11题6分，12题8分，共14分） 11. (1)如图1所示为利用做验证牛顿第三定律实验时所得到的图象，该实验所用的传感器为____；观察图象我们可以得出的结论有：________。 A．作用力与反作用力总大小相等 B．作用力与反作用力总是同时变化的 C．作用力与反作用力总是性质相同的 D．作用力与反作用力总是方向相反的 (2)如图2所示为“用研究加速度和力的关系”的实验装置。在本实验中，需要保持_____不变，位移传感器测得小车的图象后，分别得到和时刻的速度和，则小车的加速度_____。 12. 某兴趣小组探究PT100型铂电阻阻值Rt随温度t变化的关系。主要器材有：电源（电动势E = 3V、内阻不计）、电压表（量程3V、内阻RV约3kΩ）、毫安表（量程30mA、内阻RA约50Ω）、滑动变阻器、加热器、测温仪。采用伏安法测得不同温度下铂电阻的电压与电流，计算出不同温度下铂电阻的阻值，如下表。 t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rt/Ω 100.0 103.4 107.9 111.4 115.6 119.6 122.8 127.5 130.8 134.1 138.5 （1）为减少实验误差，测量电路中毫安表应采用______。（选填“内接”或“外接”）； （2）根据上表中实验数据作出Rt—t的关系图像如图（a）所示，由图像可得Rt与t的关系式为Rt = ______（Ω）； （3）由于毫安表内阻未知，兴趣小组利用上述器材设计如图（b）电路并进行实验，测量不同温度下的电流，作出图像如图（c）所示，可得该毫安表内阻RA = ______Ω（保留三位有效数字）。若考虑电源内阻，则该毫安表内阻的测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 四、计算题。（13题10分，14题14分，15题16分，共40分，请在解答的时候写出完整，详细的过程，如果只有最终答案，将给0分） 13. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p­V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27OC，求： (1)该气体在状态B时的温度； (2)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。 14. 如图所示，宽度的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过后撤去外力（此时导体棒已达到最大速度）。空气阻力可忽略不计，求： （1）导体棒运动过程最大速度； （2）从开始运动到过程中导体棒通过的位移； （3）整个运动过程中电阻上产生的焦耳热。 15. 如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的小球从A点以速度v0沿直线AO运动，AO与x轴负方向成53°角。在y轴与MN之间的区域I内加一电场强度最小的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到MN上的C点，MN与PQ之间区域Ⅱ内存在宽度为d的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出，已知小球在C点的速度大小为2v0，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）第二象限内电场强度E1的大小和磁感应强度B1的大小； （2）区域I内最小电场强度E2的大小和方向； （3）区域Ⅱ内磁感应强度B2的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度高2022级高二下期末监测试题 物理学科试题卷 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.请考生用2B铅笔填涂选择题，并用0.5mm的黑色签字笔在答题卡的矩形边框内书写，字迹要工整，清晰，超出答题区域的答案一律无效。 3.考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题（46分） 一、单项选择题。（每题4分，共28分，每题只有1个正确选项） 1. 某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示，根据图中的意义，结合光速，则汽车车速为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，则有 对应的时间为 则汽车的速度 故选A。 2. 如图，质量m＝1kg的物块（可视为质点），以速度大小m/s水平向右滑上正在逆时针转动的水平传送带，传送带AB的长度L＝6m，传送带的速度大小v＝2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小，物块滑离传送带时产生的划痕长度为（ ） A. 5m B. 4m C. 9m D. 8m 【答案】C 【解析】 【详解】物块向右减速运动时，根据牛顿第二定律可得加速度大小为 物块向右减速到速度为0通过的位移大小为 可知物块向右减速到速度为0后反向加速到与传送带共速，之后与传送带相对静止一起匀速运动到左端离开，物块减速时间为 此过程中传送带的位移大小为 此过程中，产生的划痕长度为 加速过程，时间为 此过程中物块的位移大小为 此过程中传送带的位移大小为 此过程中，产生的划痕长度为 物块滑离传送带时产生的划痕长度为 故选C。 3. 如图，某建筑工地吊车的水平吊臂上，一辆小车带着下面吊着的建材向右匀速行驶，同时通过向上收吊绳使建材先向上做加速运动后向上做减速运动，则建材在空中的运动轨迹可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知，加速度先向上后向下，合力先向上后向下，合力是指向曲线运动轨迹的凹侧。 故选B。 4. 某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出图像如图乙。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知（ ） A. a公转周期为 B. b公转周期为 C. a公转的角速度比b的小 D. a公转的线速度比b的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，a公转周期为，故A错误； BCD．由万有引力提供向心力可得 可知 ，， 由于b的轨道半径大于a的轨道半径，则b的公转周期大于a的公转周期，即b公转周期大于；a公转的角速度比b的大；a公转的线速度比b的大，故BC错误，D正确。 故选D。 5. 如图1所示，用手握住软绳的一端拉平，手在竖直方向振动，手握住的绳子端点的振动图像如图2所示，则时，绳子上形成的波形是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图2可知，时，手握住的绳子端点在平衡位置，且向下振动 A．图中手握住的绳子端点在平衡位置，且向下振动，故A符合题意； B．图中手握住的绳子端点在平衡位置，且向上振动，故B不符合题意； C．图中手握住的绳子端点在波谷，故C不符合题意； D．图中手握住的绳子端点在波峰，故D不符合题意。 故选A。 6. 如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法不正确的是（　　） A. 因质量相等，故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大 B. A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小 C. 若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递 D. 若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度是分子的平均动能的标志，因质量相等，故A瓶中水的分子平均动能大，A的内能比B瓶中水的内能大。故A正确，与题意不符； B．质量相等的60℃的热水和0℃的冷水相比，60℃的热水体积比较大，所以A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大。故B错误，与题意相符； C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，热量会自发从高温向低温传递，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递。故C正确，与题意不符； D．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，热量会自发从高温向低温传递，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态。故D正确，与题意不符。 本题选不正确故选B。 7. 如图甲所示电路中，变压器为原副线圈匝数之比5:1理想变压器，电压表和电流表均为理想表，a、b间接入图乙所示电压，R0、R1为定值电阻，R为滑动变阻器。现保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S由闭合到断开，则（　　） A. 电压表V2的示数恒为40V B. 若观察到电流表A1的示数减小了2A，则电流表A2的示数减小了0.4A C. 电压表V3示数变化量的大小与电流表A2示数变化量的大小的比值为R0 D. 保持开关断开，若再将滑动变阻器的滑片向上滑动，则电压表V3与V1的比值变小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由公式 可得 又 由图乙可知解得 故AB错误； C．由于 所以 故C正确； D．将滑动变阻器的滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，所以副线圈电流变小，定值电阻R0的分压变小，故电压表V3的示数变大，而电压表V1的示数不变，电压表V3的示数与电压表V1的示数的比值变大，故D错误。 故选C。 二、不定项选择题。（每题6分，共18分，每题有多个选项符合题意，若全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的0分） 8. 探测器减速着陆的过程中，下列说法正确的有（　　） A. 探测器处于超重状态 B. 探测器处于失重状态 C. 火箭对探测器的作用力大于探测器对火箭的作用力 D. 火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．探测器减速着陆的过程中，加速度向上，探测器处于超重状态，故A正确、B错误； CD．由牛顿第三定律，火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等，故C错误、D正确。 故选AD 9. “中国环流三号”是我国自主设计研制的可控核聚变大科学装置，也被称为新一代“人造太阳”，其内部的一种核反应方程为，则（　　） A. X粒子为中子 B. 2个结合成时吸收能量 C. 的平均结合能比的大 D. 的核子平均质量比的大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知X粒子为中子，故A正确； BC．比结合能（平均结合能）大的原子核稳定，2个结合成一个时，同时释放能量，则更稳定，比结合能大，故B错误，C正确； D．的核子平均质量比的小，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一电荷量为-q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀加速下滑。现加一电场强度大小为E的匀强电场，无论电场方向在竖直平面内如何变化，滑块均不离开斜面。已知滑块与斜面的动摩擦因数为，斜面倾角为θ，则（　　） A. 滑块加速度一定变化 B. 电场强度 C. 若所加电场的方向竖直向上，则滑块下滑的加速度一定变大 D. 滑块下滑的最大加速度比原加速度大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．如图 当滑块受到的电场力如图示时，加速度 整理得 当 =0 即 时加速度不变，故A错误； B．滑块均不离开斜面，则有 即 所以 故B正确； C．未加电场时，滑块沿斜面匀加速下滑，则 若所加电场的方向竖直向上，则滑块下滑的加速度 增大，故C正确； D．当滑块有最大加速度时，受到的电场力如图 此时加速度 根据数学知识，最大值为，所以滑块下滑的最大加速度比原加速度大，故D正确。 故选BCD。 三、实验题。（11题6分，12题8分，共14分） 11. (1)如图1所示为利用做验证牛顿第三定律实验时所得到的图象，该实验所用的传感器为____；观察图象我们可以得出的结论有：________。 A．作用力与反作用力总是大小相等 B．作用力与反作用力总是同时变化 C．作用力与反作用力总是性质相同的 D．作用力与反作用力总是方向相反的 (2)如图2所示为“用研究加速度和力的关系”的实验装置。在本实验中，需要保持_____不变，位移传感器测得小车的图象后，分别得到和时刻的速度和，则小车的加速度_____。 【答案】 ①. 力传感器 ②. ABD ③. 小车总质量 ④. 【解析】 【详解】(1)[1]利用做验证牛顿第三定律实验的操作示意图，该实验所用的传感器为力传感器， [2]图1为实验时在软件界面上出现的结果，观察图1我们可以得出：作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。故ABD正确，C错误。 故选ABD。 (2)[3]小车受到的拉力等于钩码的重力，通过改变钩码的个数来改变对小车的拉力。要保证小车的质量不变； [4]已知和时刻的速度和，根据加速度公式可得小车的加速度 12. 某兴趣小组探究PT100型铂电阻阻值Rt随温度t变化的关系。主要器材有：电源（电动势E = 3V、内阻不计）、电压表（量程3V、内阻RV约3kΩ）、毫安表（量程30mA、内阻RA约50Ω）、滑动变阻器、加热器、测温仪。采用伏安法测得不同温度下铂电阻的电压与电流，计算出不同温度下铂电阻的阻值，如下表。 t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rt/Ω 1000 103.4 107.9 111.4 115.6 119.6 122.8 127.5 130.8 134.1 138.5 （1）为减少实验误差，测量电路中毫安表应采用______。（选填“内接”或“外接”）； （2）根据上表中实验数据作出Rt—t的关系图像如图（a）所示，由图像可得Rt与t的关系式为Rt = ______（Ω）； （3）由于毫安表内阻未知，兴趣小组利用上述器材设计如图（b）电路并进行实验，测量不同温度下的电流，作出图像如图（c）所示，可得该毫安表内阻RA = ______Ω（保留三位有效数字）。若考虑电源内阻，则该毫安表内阻的测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）外接 （2）100＋0.38t（100写成99.5 ~ 100.2均可；0.38写成0.37 ~ 0.39均可） （3） ①. 47.4##47.5##47.6##47.7##47.8##47.9 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 铂电阻的阻值大约为110Ω Rt2 < RARV 属于小电阻因此用外接法。 【小问2详解】 图像的纵轴截距为 Rt0 = 100.0Ω 斜率 可得 Rt = 100＋0.38t 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 得 设图像纵轴截距为b，则 如果电源有内阻，，该毫安表阻值的测量值大于真实值。 四、计算题。（13题10分，14题14分，15题16分，共40分，请在解答的时候写出完整，详细的过程，如果只有最终答案，将给0分） 13. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p­V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27OC，求： (1)该气体在状态B时的温度； (2)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。 【答案】(1)-173oC；(2)从外界吸热200J 【解析】 【详解】(1)对于理想气体：从A→B发生等容变化，由查理定律得 可得 所以 tB＝（100－273）℃＝-173℃ (2)从B→C过程，发生等压变化，由盖—吕萨克定律得 解得 TC＝300K 所以 tC＝27℃ A、C温度相等，即 ΔU＝0 A→C的过程，由热力学第一定律 ΔU＝Q＋W 可得 Q＝ΔU－W＝pBΔV＝200J 即气体从外界吸热200J。 14. 如图所示，宽度的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过后撤去外力（此时导体棒已达到最大速度）。空气阻力可忽略不计，求： （1）导体棒运动过程最大速度； （2）从开始运动到过程中导体棒通过的位移； （3）整个运动过程中电阻上产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）导体棒切割磁感线电动势 电流 安培力 当速度最大时 求得 （2）由动量定理得 联立得 （3）由能量守恒定律可知，整个过程中产生的总热量等于力F做的功 由焦耳热分配定律，整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为 解得 15. 如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的小球从A点以速度v0沿直线AO运动，AO与x轴负方向成53°角。在y轴与MN之间的区域I内加一电场强度最小的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到MN上的C点，MN与PQ之间区域Ⅱ内存在宽度为d的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出，已知小球在C点的速度大小为2v0，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）第二象限内电场强度E1的大小和磁感应强度B1的大小； （2）区域I内最小电场强度E2的大小和方向； （3）区域Ⅱ内磁感应强度B2的大小。 【答案】（1），；（2），方向为垂直AO且与y轴正向成53°角；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意分析可知小球沿AO做匀速直线运动，则 解得 又 解得 （2）要使小球在区域I做直线运动，电场强度最小，则需要满足 解得 方向为垂直AO且与y轴正向成53°角； （3）小球恰好不从右边界飞出，如图所示 由几何关系可知 解得 根据 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$