浙江省宁波市慈溪市2023-2024学年高二下学期期末物理练习卷

浙江省宁波市慈溪市2023-2024学年高二下学期期末物理练习卷 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分） 1．某民间高手设计了“土”起重机，其工作原理的示意如图所示。光滑小滑轮的轴通过柔性细钢索拴接在树上，一端悬挂重物的细绳绕过滑轮连接在皮卡车上，皮卡车水平向左缓慢运动，细绳将重物提起。已知重物的重力为G，滑轮与轴间的摩擦不计。某时刻细绳与水平方向夹角为，下列说法正确的是（　　） A．该时刻细钢索的张力为2G B．该时刻细钢索的张力为 C．随着重物上升，钢索的张力不变 D．随着重物上升，钢索的张力变大 2．下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．5G网比4G网传输数据快，是因为5G的电磁波在真空中传播速度更快 B．红外体温计可发射红外线，进而根据人体反射的红外线来测量人的体温 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 D．蓝牙通讯采用的电磁波和太阳光一样，传播时都可能发生折射、衍射、干涉等现象 3．油炸爆米花的基本原理是：高温的油让玉米粒内的水分迅速气化形成水蒸气，形成的水蒸气被玉米粒的外皮密封在内部。随着温度的升高水蒸气压强变大，当玉米粒的内、外压强差达到一定程度时玉米的表皮突然破裂，导致玉米粒内高压水蒸气也急剧膨胀，瞬时爆开玉米粒。关于这一过程，下列说法正确的是（　　） A．在玉米粒温度升高的过程中，每个水蒸气分子的动能都一定增加 B．大米虽然没有玉米那样的外壳密封，照样可以用油炸的方式做爆米花 C．炸裂的过程，气体对玉米表皮做功，该过程违背了热力学第二定律，能量从内能转变成了动能 D．玉米粒温度升高但表皮没有炸裂的过程中，玉米表皮单位时间内单面积上受到水蒸气分子撞击的次数增多 4．下列关于波的说法正确的是 A．介质中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直 B．当波浪冲击力的频率接近船的固有频率时，可能使航行的轮船发生共振而倾覆 C．利用波的衍射可测定人造卫星位置的变化情况 D．变化的电场一定产生变化的磁场，形成电磁场，发出电磁波 5．压敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为，在电梯由静止开始运行过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．电梯匀加速下降 B．电梯匀加速上升 C．电梯下降且加速度在变大 D．电梯上升且加速度在变小 6．下列说法正确的是（　　） A．汽车通过“过水路面”最低点时，其处于超重状态 B．只要适当的调整高度，驻马店市上空可能会存在同步卫星 C．火车转弯时，当转弯速度小于规定速度行驶时，外轨对轮缘有挤压作用 D．相互垂直的两个力分别对物体做功为4J和3J，则这两个力的合力做功为5J 7．一定质量的理想气体发生如图所示的变化，其中A、B间的虚线是一条双曲线，发生等温变化，则气体在A、B、C三个状态相比，有（　　） A．单位体积内气体分子数A状态>B状态=C状态 B．气体分子平均一次碰撞器壁对器壁的冲量，A状态=B状态>C状态 C．从A状态→C状态，气体吸收热量 D．从C状态→B状态，气体内能不变 8．钓鱼可以修身养性，颇受人们的喜爱。某鱼漂上部可视为圆柱体，其示意图如图所示。当鱼漂受到微小扰动时会上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（　　） A．鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力的作用 B．当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度 C．鱼漂向下运动的过程中机械能守恒 D．当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大 9．钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和α粒子，而铀核激发态 U立即衰变为铀核U，并放出能量为0.097MeV的γ光子。已知Pu、U和α粒子的质量分别为，mU=235.0439u和mα=4.0026u（质量亏损1u相当于释放931.5MeV 的能量）衰变放出的光子的动量可忽略。下列说法正确的是 A．核反应方程 B．该核反应释放的核能4MeV C．若将衰变产生的铀核U和α粒子垂直射入磁感应强度为B的同一匀强磁场，铀核U和α粒子圆周运动的半径之比1：46 D．α粒子的动能4MeV 10．如图所示，甲为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（　　） 几种金属逸出功和极限频率 金属 W0/eV 钠 2.29 5.33 钾 2.25 5.44 铷 2.13 5.15 A．若b光为绿光，a光可能是紫光 B．若a光为绿光，c光可能是紫光 C．若c光光子能量为，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 D．若c光光子能量为，用它直接照射大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 11．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从处静止释放后仅在分子间相互作用力下沿着x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能最小值，若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　） A．乙分子在时，加速度最大 B．甲乙分子的最小距离一定等于 C．乙分子在时，其动能最大 D．乙分子在时，动能大于 12．如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处竖直上升。则在球匀速竖直上升且未离开墙面的过程中（　　） A．绳对球的拉力大小变小 B．墙面对球的支持力变小 C．玩具小车做加速运动 D．玩具小车做减速运动 13．LC振荡电路既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流i随时间t变化的规律如图乙所示，则（　　） A．时刻，电容器中电场能最大 B．在时间内，电容器正在充电 C．时刻，电容器中电场最强且方向向上 D．在时间内，振荡电路中磁场能正在向电场能转化 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 14．对于下列四幅图，以下说法正确的是（　　） A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度 B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角i增大到多少，都一定有光线从bb′面射出 C．图丙中的M，N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波 D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 15．如图所示，在均匀介质中，坐标系位于水平面内。O点处的波源从时刻开始沿垂直于水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则下列说法正确的是（　　） A．该机械波的传播速度为 B． C．时，B处质点的速度方向为z轴正方向 D．至时间内，C处质点运动的路程为 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16．某实验小组用如图1所示的实验装置，做“探究加速度与力、质量的关系”的实验． （1）在探究加速度与力、质量的关系实验中，要求所挂沙和沙桶的质量　 　（填“远小于”或“远大于”）小车和所加砝码的质量，此时才能认为沙和沙桶所受重力大小等于绳对小车的拉力大小． （2）按正确的实验操作（包括平衡阻力）后，打出一条如图2所示的纸带，图中为三个相邻的计数点，若相邻计数点间的时间间隔为，测得两点间的距离为两点间的距离为，则小车运动的加速度大小　 　，打纸带点时小车的瞬时速度大小　 　。（结果保留两位有效数字） （3）某同学在平衡木板对小车的阻力及其他阻力时把木板的一端垫得过高，所得的图像为下图中的　 　（填正确选项下面字母）。 A． B． C． （4）在探究“合外力不变时，加速度与质量的关系”时，为了使获得的实验数据连成一条直线，可以以加速度为纵轴，以　 　（填正确选项前字母）为横轴作图。 A．小车和所加砝码的质量 B．小车和所加砝码的质量倒数 17．关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与它形成油膜面积的比值 B．图乙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从开始增大时，分子势能先变小后变大 C．图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图 D．图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越小，布朗运动越明显 18．学校某科研小组的同学想要测量本地的重力加速度。某同学在家做了单摆实验，他将一端固定在房顶的细线垂到自家窗沿下，在线的下端系了一个小球，发现当小球静止时，细线保持竖直且恰好与窗子上沿接触。打开窗子，让小球在垂直于窗口的竖直平面内摆动，如右图所示。已测得窗上沿到房顶的高度为h=3m，摆动中小球球心到窗上沿的距离为L=1m，并测得小球摆动的周期为T=3s，π取3.14，则 （1）小球摆动的周期为T=　 　（用题中字母h、L、g、π表示），测得重力加速度大小为　 　m/s2（保留三位有效数字）。 （2）科研小组的同学查到当地重力加速度的值，发现该测量值偏大，可能的原因是 A．实验中误将 n次全振动次数记为n+1次 B．开始计时时，秒表过早按下 C．测L的长度时，摆线拉的过紧 19．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，双缝间距，光屏与双缝间的距离。从目镜中观察干涉图像同时调节手轮，干涉图像及游标卡尺初末位置如图所示，则所测单色光的波长为　 　nm（结果保留3位有效数字）。 20．如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为4.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。 （1）求细管的长度； （2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。 21．如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内且与水平轨道相切于点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端到点的距离为。质量为的滑块（视为质点）从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点。已知，重力加速度为g，求： （1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点时所受轨道支持力大小； （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。 22．如图，同一水平面内有两条足够长且电阻不计、间距为L=1m的平行金属导轨MM'、NN'，导轨上的P、Q两处有极小的断点，导轨左端与一内阻为r=1Ω的电源相连接。PQ左侧有竖直向下、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场，PQ左侧导轨粗糙、右侧导轨光滑。现有长L=1m、质量m=1kg、电阻R=2Ω的金属杆a垂直于磁场置于导轨上，且与导轨接触良好；杆a和PQ左侧导轨间动摩擦因数为μ=0.2。另有边长仍为L=1m、质量为M=1kg、每条边电阻均为R=2Ω的正方形金属框EFGH置于导轨光滑区上的某处。当杆a能运动并越过PQ一段时间后与金属框发生碰撞，已知碰后杆a停下，而金属框获得速度v=2m/s。设最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度g取10m/s2。整个过程金属框与导轨接触良好。求： （1）闭合开关后能使a杆在金属导轨上运动的最小电动势E； （2）若杆a和金属框碰后瞬间，立即在FG右侧加一竖直向下的磁感应强度B1=2T的匀强磁场，则金属框的EH边刚进入磁场时的速度大小；（不考虑框架中的电流产生的磁场的影响） （3）在上一问的条件下，金属框在完全进入磁场后的整个过程中，a杆上产生的焦耳热。 23．如图所示，在x轴下方的区域内存在沿y轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，在x轴上方存在以O为圆心、半径为R的半圆形匀强磁场（MN为直径），磁感应强度大小为B、方向垂直于xOy平面向外，y轴上的A点与O点的距离为d。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子的重力。 （1）求粒子在磁场中运动的速度大小和轨道半径； （2）要使粒子进入磁场后从ON穿出磁场，求电场强度的最大值Em； （3）若电场强度大小为2Em，求粒子在磁场中运动的时间。 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】D 3．【答案】D 4．【答案】B 【解析】【解答】A、介质中质点的振动方向一定与横波的传播方向垂直，与纵波的传播方向平行，故A错误； B、波浪冲击力使船做受迫振动，当波浪冲击力的频率接近船的固有频率时，可能使航行的轮船发生共振而倾覆，故B正确； C、利用波的多普勒效应可测定人造卫星位置的变化情况，故C错误； D、均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，不能形成电磁场，更不能发出电磁波，故D错误。 故答案为：B。 【分析】介质中质点的振动方向一定与横波的传播方向垂直，与纵波的传播方向平行。当驱动频率与固有频率接近时，物体会发生共振，振幅变大。恒定的磁场不能产生电场，恒定的电场也不能产生磁场。均匀变化的磁场只能产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场。非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，非均匀变化的电场才能产生变化的磁场。 5．【答案】C 6．【答案】A 7．【答案】B 8．【答案】D 9．【答案】C 【解析】【解答】A、核反应方程 B、核反应过程中的质量亏损 根据质能方程 可得 故B错误； C、衰变过程中满足动量守恒得 带电粒子在磁场中做圆周运动，有 铀核U和α粒子圆周运动的半径之比 故C正确； D、根据题意结合能量守恒定律可知，核反应过程中转化为粒子动能的总能量为 即 根据动能和动量的关系 可得 则α粒子的动能为 故D错误。 故答案为：C。 【分析】核反应方程质量数和核电荷数守恒。根据核反应方程确定反应过程亏损的质量，再根据质能亏损方程确定释放的能量，释放的能量转化为粒子动能的总能量和γ光子的能量，衰变过程中新核和α粒子构成的系统动量守恒。再结合能量守恒定律及动能与动量的关系和带电粒子在磁场中运动规律进行分析。 10．【答案】C 11．【答案】B 【解析】【解答】A. 乙分子在x2时，势能最低，分子力为零，故加速度为零，A不符合题意； B. 乙分子从x3静止释放，两分子具有的总能量为0，由能量守恒定律可知，乙分子再次静止时势能为零，故乙分子在x1静止，故甲乙分子的最小距离一定等于x1，B符合题意； C. 乙分子在x1处静止，故动能最小，C不符合题意； D. 乙分子在x2时势能为-E0，由于两分子所具有的总能量为0，故动能等于E0，D不符合题意。 故答案为：B 【分析】根据分子间作用力随距离变化的特点，结合分子间势能的大小可得出结论。 12．【答案】D 13．【答案】B 【解析】【解答】A．时刻，振荡电路的电流最大，是放电过程的最后时刻，此时磁场能最大，则电容器中电场能最小，故A错误； B．在时间内，电流逐渐减小，属于充电过程，即磁场能逐渐减小，电场能逐渐增大，表示电容器正在充电，故B正确； C．时刻和时刻相同，电流为零，属于充电过程最后时刻，即磁场能最小，电场能最大，电容器即将放电且电流沿正向，则上级板带正电，故电场最强且方向向下，故C错误； D．在时间内，振荡电路中电流逐渐增大，属于放电过程，则磁场能逐渐增大，即电场能正在向磁场能转化，故D错误。 故选B。 【分析】电流逐渐变大属于放电过程，电流逐渐减小是充电过程。据此判断分析。 14．【答案】B,C 【解析】【解答】A：B光偏折程度更大，折射率大，根据折射定律，折射率大，光速小。b光速小，A错误。 B：光从空气射入玻璃，即光疏介质射入光密介质，不可能发生全反射，所以 无论入射角i增大到多少，都一定有光线从bb′面射出 ，B正确。 C：横波有偏振现象，当两个缝垂直时光线最暗，平行时最亮，C正确。 D：突起延后，由于不知道被检测工件表面的放置方向，即不知道是左高右低还是左低右高，故不能判断此处是凸起还是凹陷的，故D错误。 故选BC。 【分析】同种介质中，折射率大的光速小，横波才有偏振现象，纵波没有。 15．【答案】A,B 16．【答案】远小于；2.4；0.75；A；B 17．【答案】C,D 18．【答案】（1）；9.86 （2）A；C 【解析】【解答】本题考查了单摆的周期公式的理解，知道组合单摆周期的求解方法；能够根据得出的单摆周期表达式进行实验误差的分析。 （1）由题意可知，小球摆动过程有半个周期对应的摆长为，有半个周期对应的摆长为，则小球摆动的周期为 [ 根据 可得 （2）根据 A．实验中误将 n次全振动次数记为n+1次，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故A正确； B．开始计时时，秒表过早按下，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故B错误； C．测L的长度时，摆线拉的过紧，则L测量值偏大，使得重力加速度测量值偏大，故C正确。 故选AC。 【分析】（1）单摆在窗子上缘的摆长不同，根据单摆周期公式求解作答； （2）根据得到的单摆周期的表达式分析实验误差。 （1）[1]由题意可知，小球摆动过程有半个周期对应的摆长为，有半个周期对应的摆长为，则小球摆动的周期为 [2] 根据 可得 （2）根据 A．实验中误将 n次全振动次数记为n+1次，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故A正确； B．开始计时时，秒表过早按下，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故B错误； C．测L的长度时，摆线拉的过紧，则L测量值偏大，使得重力加速度测量值偏大，故C正确。 故选AC。 19．【答案】560 【解析】【解答】由图可知 ，， 则相邻亮条纹的中心间距为 则单色光的波长为 【分析】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，利用双缝干涉条纹的间距来推算光的波长。题目中给出了双缝间距𝑑光屏与双缝的距离𝐿，并提供了干涉图像及游标卡尺的初末位置读数。最终要求计算单色光的波长𝜆，并保留3位有效数字。相邻亮条纹的中心间距，单色光的波长。 20．【答案】（1）80cm；（2）312K 21．【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3） 22．【答案】（1）8V；（2）m/s；（3）J 23．【答案】（1），；（2）；（3） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$