精品解析：四川省宜宾市叙州区第一中学2023-2024学年高二下学期期末练兵考试物理试题

叙州区一中高2022级高二下期练兵考试 75分钟完卷 满分：100分 一、本题共10小题；每小题4分，共40分。其中1-7小题只有一项正确，8-10题有多个正确选项。 1. 在光电效应实验中，小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲、乙、丙），如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲光的频率比乙光的频率大 B. 乙光的波长比丙光的波长大 C. 甲、丙两种光所产生光电子的最大初动能一样大 D. 乙光所对应的截止频率比丙光所对应的截止频率大 2. 如图所示，一定质量的理想气体，经历过程，其中是等温过程，是等压过程，是等容过程。下列说法正确的是（　　） A 完成一次循环，气体向外界放热 B. a、b、c三个状态中，气体在c状态分子平均动能最大 C. 过程中，气体放出的热量大于外界对气体做的功 D. 过程中，容器壁在单位时间内、单位面积上受到气体分子撞击的次数会增加 3. 某实验兴趣小组利用等腰三棱镜研究光折射现象，如图所示，等腰三棱镜的顶角为边的边长为，光线射到边的中点，当入射角时，光最后垂直边射出。已知光在真空中的传播速度为，不考虑光的多次反射。下列说法正确是（　　） A. 三棱镜的折射率为1.5 B. 光在三棱镜中的传播时间为 C. 换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光在棱镜中的传播时间一定变长 D. 换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光通过三棱镜后的偏折角将减小 4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为0.5m/s。时波形如图甲所示，a、b、c、d是波上的四个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为1m B. s时，质点a速度与质点b的速度相等 C. s时，质点a的加速度比质点b的小 D. 图乙表示的是质点b的振动图像 5. 如图所示是甲、乙两个点电荷电场的电场线，P、Q为同一电场线上的两点，下列说法正确的是（　　） A. P点的电场强度小于Q点 B. P点的电势高于Q点 C. 电子在P点时电势能大于在Q点时的电势能 D. 若电子从Q点由静止释放，只受电场力作用，则电子会沿电场线运动到P点 6. 我国计划在2024年5月左右发射嫦娥六号探月卫星。假设嫦娥六号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为h处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响，不计月球自转），测出其飞行周期T，已知引力常量G和月球半径R，则下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号绕月球飞行的线速度为 B. 月球的质量为 C. 月球的第一宇宙速度为 D. 月球表面的重力加速度为 7. 如图，质量的物块（可视为质点），以速度大小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，传送带的速度大小，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小，物块滑离传送带时传送带对物块做的功为（ ） A. 4J B. 2J C. 6J D. 8. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻，线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失，则（　　） A. 电流表的示数为0.5A B. 此无线充电器的耗电功率是100W C. 送电线圈与受电线圈的匝数比为 D. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟 9. 质量为m的子弹以速度射穿静止在光滑水平面上质量也为m的木块，设子弹穿过木块的时间为t，木块对子弹的阻力恒为f，则子弹穿过木块的瞬间（　　） A. 木块的速度为 B. 木块的速度为 C. 子弹的速度为 D. 子弹的速度为 10. 如图甲所示，物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。，，。则（　　） A. 物体的质量 B. 物体与斜面间的动摩擦因数 C. 物体上升过程的加速度大小 D. 物体回到斜面底端时的动能 二、实验题（16分） 11. 研究小车做匀变速直线运动规律的实验，某次纸带记录情况如图所示，如果从某点A起，每打5个点取一个计数点（时间间隔0.1s），并标明A、B、C、D、E，依图中数据算出，小车在B点处的瞬时速度是__________m/s，小车的加速度是__________。（结果均保留3位有效数字） 12. 由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有： 直流电源（，内阻不计） 电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约为） 热敏电阻 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（最大阻值） 报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警） 单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干 （1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为___________（保留三位有效数字）。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微___________（填“偏大”或“偏小”）； （2）如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为___________（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻； （3）某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，正确连接后，先使用电阻箱进行调试，其阻值设置为___________，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为___________。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。（结果均保留到个位） 三、解答题（44分） 13. 如图所示装置为火灾报警器的部分原理图：试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声。在27℃时，下端封闭的空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线端点的距离L2为l0cm，管内水银柱的长度h为8cm，大气压强p0=75cmHg，则 （1）当温度达到多少报警器会报警； （2）如果再往玻璃管内注入H=8cm高的水银柱，该装置可在多少温度时报警。 14. 某同学在水平桌面上设计了一个减速装置，其简化的原理如图所示。宽度为（未知）的匀强磁场磁感应强度，方向垂直于水平桌面向下。质量为、宽为足够长的单匝矩形硬金属框右端与磁场左边界平齐，金属框电阻。现将金属框以的速度垂直磁场边界向右运动，金属框边向右穿过磁场区域后最终停止下来。金属框边通过磁场区域过程中，进出磁场时的加速度之比为3:2，金属框中产生的焦耳热。金属框与水平桌面的动摩擦因数，重力加速度。求： （1）刚进入磁场时金属框中感应电流的大小和方向； （2）金属框边刚出磁场时速度的大小； （3）磁场的宽度。 15. 如图所示，平面直角坐标系中，在区域存在着沿方向的匀强电场，在区域内，存在着沿方向的匀强电场，且，在空间内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小，一质量，电量的带电粒子，从y轴上M点，以速度沿x轴正方向飞入，第一次通过x轴上N点时速度方向与x轴正方向夹角为30°，不计粒子重力，求： （1）电场强度大小及N点坐标； （2）粒子第一次在磁场中运动半径； （2）粒子前两次穿过x轴的时间间隔。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 叙州区一中高2022级高二下期练兵考试 75分钟完卷 满分：100分 一、本题共10小题；每小题4分，共40分。其中1-7小题只有一项正确，8-10题有多个正确选项。 1. 在光电效应实验中，小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲、乙、丙），如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲光的频率比乙光的频率大 B. 乙光的波长比丙光的波长大 C. 甲、丙两种光所产生光电子的最大初动能一样大 D. 乙光所对应的截止频率比丙光所对应的截止频率大 【答案】C 【解析】 【详解】根据光电效应方程 根据动能定理可得 联立可得 A．甲光的遏止电压小于乙光的遏止电压，则甲光的频率比乙光的频率小，故A错误； B．丙光的遏止电压小于乙光的遏止电压，则丙光的频率比乙光的频率小，丙光的波长比乙光的波长大，故B错误； C．甲、丙两种光的遏止电压一样大，则甲、丙两种光所产生光电子的最大初动能一样大，故C正确； D．截止频率由金属材料自身决定，与入射光无关，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，一定质量的理想气体，经历过程，其中是等温过程，是等压过程，是等容过程。下列说法正确的是（　　） A. 完成一次循环，气体向外界放热 B. a、b、c三个状态中，气体在c状态分子平均动能最大 C. 过程中，气体放出的热量大于外界对气体做的功 D. 过程中，容器壁在单位时间内、单位面积上受到气体分子撞击的次数会增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．完成一次循环，气体的内能不变，过程，气体体积增大，气体对外界做功，过程，气体体积减小，外界对气体做功，由于过程气体的压强大于过程气体压强，则气体对外做功大于外界对气体做功，过程，气体体积不变，气体不做功，由热力学第一定律可知，完成一次循环，气体吸热，故A错误； BC．过程中，气体的压强不变，体积减小，则气体的温度降低，内能减小，由热力学第一定律可知，气体放出的热量大于外界对气体做的功，c状态气体温度最低，气体在c状态分子平均动能最小，故B错误，C正确； D．过程中，气体温度不变，分子的平均动能不变，压强减小，由气体压强的微观解释可知，容器壁在单位时间内、单位面积上受到气体分子撞击的次数会减少，故D错误。 故选C。 3. 某实验兴趣小组利用等腰三棱镜研究光的折射现象，如图所示，等腰三棱镜的顶角为边的边长为，光线射到边的中点，当入射角时，光最后垂直边射出。已知光在真空中的传播速度为，不考虑光的多次反射。下列说法正确是（　　） A. 三棱镜的折射率为1.5 B. 光在三棱镜中传播时间为 C. 换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光在棱镜中的传播时间一定变长 D. 换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光通过三棱镜后的偏折角将减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．作出光路图，根据几何关系有折射角根据 解得 光在棱镜镜中的传播距离为 传播速度 而 解得 故A错误，错误； CD．由于频率越大，折射率越大，若换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则可知折射角将减小，光线将向底边偏折的程度越高，偏折角越大，根据几何关系可知光的传播距离变大，而根据可知，同时传播速度变小，因此可知光在棱镜中的传播时间一定变长，故C正确，D错误； 故选C。 4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为0.5m/s。时波形如图甲所示，a、b、c、d是波上的四个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为1m B. s时，质点a的速度与质点b的速度相等 C. s时，质点a的加速度比质点b的小 D. 图乙表示的是质点b的振动图像 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，该波的周期为4s，其题意可知，波的传播速度为0.5m/s，由 解得 故A项错误； B．时，质点a在正向最大位移处，其速度为零，质点b在平衡位置，速度最大，故B项错误； C．由于波的周期是4s，则从到经过了四分之一周期，由于波的传播方向为沿x轴正方向，所以质点a运动到了平衡位置，质点b运动到了正向最大位移处。则质点a此时的加速度为零，而质点b的加速度最大，故C项正确； D．由乙图可知，当时该质点在波谷处，与此相符合的质点是质点c，故D项错误。 故选C。 5. 如图所示是甲、乙两个点电荷电场的电场线，P、Q为同一电场线上的两点，下列说法正确的是（　　） A. P点的电场强度小于Q点 B. P点的电势高于Q点 C. 电子在P点时的电势能大于在Q点时的电势能 D. 若电子从Q点由静止释放，只受电场力作用，则电子会沿电场线运动到P点 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场先分布的疏密程度表示电场的强弱，根据图像，P点的电场线分布比Q点的电场线分布密集一些，则P点的电场强度大于Q点，故A错误； B．沿电场线，电势降低，根据图像可知，P点的电势高于Q点，故B正确； C．电子带负电，电子在电场中的 由于 而电势能的正负表示大小，可知，电子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能，故C错误； D．电子在电场中仅仅受到电场力，静止释放，若电子沿电场线运动，则电场线必定为一条直线，由于图中Q点位置的电场线为曲线，可知，若电子从Q点由静止释放，只受电场力作用，则电子不会沿电场线运动到P点，故D错误。 故选B。 6. 我国计划在2024年5月左右发射嫦娥六号探月卫星。假设嫦娥六号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为h处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响，不计月球自转），测出其飞行周期T，已知引力常量G和月球半径R，则下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号绕月球飞行的线速度为 B. 月球的质量为 C. 月球的第一宇宙速度为 D. 月球表面的重力加速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．嫦娥六号绕月球飞行的线速度为 故A错误； B．由 可得月球的质量为 故B错误； C．由 可得月球的第一宇宙速度为 故C正确； D．由 可得月球表面的重力加速度为 故D错误。 故选C。 7. 如图，质量的物块（可视为质点），以速度大小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，传送带的速度大小，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小，物块滑离传送带时传送带对物块做的功为（ ） A. 4J B. 2J C. 6J D. 【答案】D 【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，根据动能定理可知，传送带对物块做的功为 故选D。 8. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻，线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失，则（　　） A. 电流表的示数为0.5A B. 此无线充电器的耗电功率是100W C. 送电线圈与受电线圈的匝数比为 D. 若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟 【答案】AC 【解析】 【详解】C．根据原副线圈的电压与匝数的关系可得 代入数据解得 即送电线圈与受电线圈的匝数之比为10:1，故C正确； A．由匝数比可知原线圈电流应为 即电流表的示数为0.5A，故A正确； B．充电器消耗的总功率为 故B错误； D．由容量单位可知，手机充电时间为电池容量与充电电流的比值，即 故D错误。 故选AC。 9. 质量为m的子弹以速度射穿静止在光滑水平面上质量也为m的木块，设子弹穿过木块的时间为t，木块对子弹的阻力恒为f，则子弹穿过木块的瞬间（　　） A. 木块的速度为 B. 木块的速度为 C. 子弹的速度为 D. 子弹的速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据题意，对木块，由动量定理有 解得 故A正确，B错误； CD．根据题意，对子弹，由动量定理有 解得 故C错误，D正确 故选AD。 10. 如图甲所示，物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。，，。则（　　） A. 物体质量 B. 物体与斜面间的动摩擦因数 C. 物体上升过程的加速度大小 D. 物体回到斜面底端时的动能 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据题意可知，运动到最高点时，物体的速度为0，结合图乙可知，此时的重力势能为，又有 解得物体的质量为 故A正确； B．根据题意可知，物块上滑过程中，除重力以外只有摩擦力做功，由功能关系可知 代入数据解得物体与斜面间的动摩擦因数为 故B正确； C．根据题意，由牛顿第二定律有 解得物体上升过程加速度大小为 故C错误； D．根据题意可知，物块下滑过程中摩擦力做功与上滑过程中摩擦力做功相等均为 整个过程由动能定理有 其中 解得物体回到斜面底端时的动能为 故D错误。 故选AB。 二、实验题（16分） 11. 研究小车做匀变速直线运动规律的实验，某次纸带记录情况如图所示，如果从某点A起，每打5个点取一个计数点（时间间隔0.1s），并标明A、B、C、D、E，依图中数据算出，小车在B点处的瞬时速度是__________m/s，小车的加速度是__________。（结果均保留3位有效数字） 【答案】 ①. 0.281 ②. 1.02 【解析】 【详解】[1]根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于这个过程的平均速度，小车在B点处的瞬时速度为 [2]由逐差法可得，小车的加速度为 12. 由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有： 直流电源（，内阻不计） 电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约为） 热敏电阻 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（最大阻值） 报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警） 单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干。 （1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为___________（保留三位有效数字）。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微___________（填“偏大”或“偏小”）； （2）如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为___________（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻； （3）某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，正确连接后，先使用电阻箱进行调试，其阻值设置为___________，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为___________。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。（结果均保留到个位） 【答案】（1） ①. 600 ②. 偏大 （2）负 （3） ①. 600 ②. 3000 【解析】 【小问1详解】 [1]由图（b）可知，电流表的示数为50mA，则此时热敏电阻的阻值为 [2]该方法所测电流值为真实电流值，所测电压值为热敏电阻和电流表两端的总电压，故根据 可知此时所测电阻值偏大。 【小问2详解】 在相同电压下，温度越高，通过电流越大，说明热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故为负温度系数热敏电阻。 【小问3详解】 [1] 要求热敏电阻温度升高至时，系统自动报警，由（1）问中的分析可知，该温度下，热敏电阻阻值为，所以先使用电阻箱R2进行调试时，其阻值应设置为才可进行调试； [2]报警器报警时通过电路的电流为I=10mA，报警器和电流表的电阻很小，忽略不计，可得此时滑动变阻器的阻值为 三、解答题（44分） 13. 如图所示装置为火灾报警器的部分原理图：试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声。在27℃时，下端封闭的空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线端点的距离L2为l0cm，管内水银柱的长度h为8cm，大气压强p0=75cmHg，则 （1）当温度达到多少报警器会报警； （2）如果再往玻璃管内注入H=8cm高的水银柱，该装置可在多少温度时报警。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）以被封闭气体为研究对象，依据题意，设试管截面积为S 状态1有 ，， 状态2有 ，， 由于气体作等压变化，根据盖-吕萨克定律可知 代入数据解得 （2）设报警温度T3，状态3有 ，， 由理想气态方程可知 代入数据解得 14. 某同学在水平桌面上设计了一个减速装置，其简化的原理如图所示。宽度为（未知）的匀强磁场磁感应强度，方向垂直于水平桌面向下。质量为、宽为足够长的单匝矩形硬金属框右端与磁场左边界平齐，金属框电阻。现将金属框以的速度垂直磁场边界向右运动，金属框边向右穿过磁场区域后最终停止下来。金属框边通过磁场区域过程中，进出磁场时的加速度之比为3:2，金属框中产生的焦耳热。金属框与水平桌面的动摩擦因数，重力加速度。求： （1）刚进入磁场时金属框中感应电流的大小和方向； （2）金属框边刚出磁场时速度的大小； （3）磁场的宽度。 【答案】（1），方向；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）边刚进入磁场时，感应电动势为 感应电流大小为 代入数据解得 根据右手定则可得，电流方向； （2）边刚进入磁场时，安培力为 对线框受力分析，根据牛顿第二定律得 解得 又因为 得 设边刚出磁场时速度为，同理可得 代入数据解得 （3）边第一次经过磁场区域过程中，设磁场宽度为，由能量守恒可得 代入数据解得 15. 如图所示，平面直角坐标系中，在区域存在着沿方向的匀强电场，在区域内，存在着沿方向的匀强电场，且，在空间内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小，一质量，电量的带电粒子，从y轴上M点，以速度沿x轴正方向飞入，第一次通过x轴上N点时速度方向与x轴正方向夹角为30°，不计粒子重力，求： （1）电场强度大小及N点坐标； （2）粒子第一次在磁场中运动半径； （2）粒子前两次穿过x轴的时间间隔。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子飞出做类平抛运动，则有 ， 在N点进行速度分解有 解得 ， 即N点坐标为。 （2）结合上述可知，粒子进入磁场的速度 粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 （3）由于 可知，粒子将垂直于分界线进入匀强电场，在电场中做双向匀变速直线运动，之后返回磁场，作出轨迹，如图所示 粒子在磁场中运动的周期 粒子前两次穿过x轴在磁场对应的圆心角 则粒子在磁场中运动的时间 粒子在电场中做双向匀变速直线运动，则有 粒子前两次穿过x轴的时间间隔 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$