湖南省张家界市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

绝密★启用前高二物理考生注意：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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、单项选择题：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．如图所示，做简谐振动的小球，平衡位置为O点，关于小球，下列说法正确的是（）A．从O点向左边运动，速度逐渐增大 B．从O点向右边运动，加速度越来越大C．从O点向右边运动，位移越来越小 D．从左边向O点运动，位移越来越大2．A、B两质点从同一地点沿同一方向做直线运动，运动速度，随时间t的变化规律如图所示。已知时刻两质点相遇，则相遇时质点的速度大小为（）A． B． C． D．3．目前，我国的北斗卫星超过50颗，能够达到全球覆盖的成效，让世界再次认识到中国实力的强大。假设北斗卫星中的a、b、c轨道如图所示，其中a是近地卫星，c是同步卫星。下列判断正确的是（）A．卫星c的运行速度等于第一宇宙速度B．三颗卫星中，a的向心加速度最大C．三颗卫星中，a的机械能最大D．若b受到稀薄空气的作用，轨道将会降低，动能逐渐减小4．完全相同的两个光滑圆柱体的截面如图所示，对b施加沿着水平直径向左的推力F，使a紧靠竖直墙壁，且a的圆心与b的最高点在同一水平线上，a、b均保持静止状态。已知a、b的质量均为m，重力加速度为g，则推力F的大小为（）A． B． C． D．5．一半圆形玻璃砖的横截面如图所示，AB为直径，O为圆心，一束单色光垂直入射到AB面上的C点，在玻璃砖内恰好发生全反射，经三次全反射后从AB面上的D点（图中未画出）出射，出射光线与入射光线平行，则玻璃砖对该单色光的折射率为（）A． B． C． D．6．如图所示，空间某区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向竖直向上。在P点同时将两带电小球a、b以等大的速率分别向左、右两侧水平抛出后，二者均做匀速圆周运动，不考虑两球之间的相互作用。下列判断正确的是（）A．两球一定都带负电 B．两球比荷不相等C．两球的轨道半径相等 D．两球一定同时到达P点正上方二、多项选择题：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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7，一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形图如图1所示，平衡位置位于坐标原点的质点振动图像如图2所示。图1所示的波动图像对应的时刻可能是（）图1图2A． B． C． D．8．如图所示，一个边长为、匝数为的正方形线框垂直放在磁感应强度为、范围足够大的匀强磁场中，当线框以角速度在磁场中匀速转动时，下列说法正确的是（）A．当线框以为轴转动时，感应电动势的最大值是B．当线框以为轴转动时，感应电动势的有效值是C．从图示位置开始计时，当线框以为轴转动时，感应电动势的瞬时值表达式是D．从图示位置开始，当线框以为轴转动的过程中感应电动势的平均值大小是9．如图所示，固定斜面的倾角为，与地面在点平滑连接。可视为质点的小物块从斜面顶端点由静止释放，最终停在地面上的点。已知小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，，小物块沿着斜面下滑的加速度大小为，下滑时间为，到达点接，小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数不变。将小物块从斜面顶端点由静止释放，沿着斜面下滑，，下列判断正确的是（）A．小物块仍然停在地面上的点 B．小物块沿着斜面下滑的加速度大小为C．小物块沿着斜面下滑的时间仍为 D．小物块到达点时的速度大小为10．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，导轨间距为，导轨左端接有阻值为的电阻，整个空间处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。质量为、长度为、电阻为的导体棒静止在导轨上。现对导体棒施加一水平向右的恒力，使导体棒由静止开始向右运动，运动距离小于时已经匀速运动，运动距离为时撤去恒力，一段时间后导体棒静止。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。下列判断正确的是（）A．导体棒匀速运动时的速度大小为B．撤去拉力前的过程中，导体棒上产生的焦耳热为C．撤去拉力后的过程中，通过导体棒的电荷量为D．撤去拉力后，导体棒运动的距离为三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．（6分）某同学利用平抛运动的知识测量弹簧枪射出弹丸的速度，选用的器材有贴有白纸的屏、刻度尺、复写纸、支架等。实验时将器材按如图1所示安装：用支架将弹簧枪固定好，接着弹簧枪向离枪一定距离的竖直屏发射弹丸，弹丸通过碰撞复写纸在白纸上留下落点位置。将竖直屏向远离弹簧枪方向移动，每次移动的距离均为0.3m。通过几次重复实验，挑了一张有4个连续落点痕迹的白纸（图2中A点为弹丸在竖直屏上打下的第一个点，每次发射时弹簧的压缩量相同），部分测量数据如图2所示。重力加速度g取。图1图2（1）下列实验步骤必要的是______（填正确答案标号）。A．在安装时，必须确保弹簧枪口水平放置B．为了减小实验误差，应选用体积小密度大的弹丸C．屏放置时不竖直不影响实验结果D．第一次实验时，需要测量弹簧枪枪口到屏的距离（2）根据测量的数据，可知弹丸离开弹簧枪的速度大小为______m/s，C、D点间的距离为______cm。12．（10分）物理学习小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻。（1）同学们按照如图1所示的电路进行实验，发现无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表的示数变化很小（不为零），于是在电路中接入一个定值电阻（阻值为1Ω），之后电压表示数变化正常，的作用是______（填正确答案标号）。A．增大电流表的量程 B．增大电压表的量程C．增大滑动变阻器的阻值范围 D．增大电源的等效内阻图1图2图3（2）小明同学通过查阅说明书，得知电流表的内阻，于是又对接入后的电路进行了改进，请在图2方框中画出改进后的电路图（仍包含）。（3）根据改进后的实验方案，测得多组电压、电流，作出图像如图3所示，由图线可得电池的电动势______，______。（4）根据改进后的实验方案完成实验，电池内阻的测量值______真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。13．（10分）第二十五届哈尔滨冰雪大世界“人气王”超级冰滑梯，在规模、长度和占地面积上均创历届之最。该冰滑梯可看成长为200米的斜面，一名游客以的初速度开始匀加速下滑，到达冰滑梯底端的速度为，重力加速度取。求：（1）游客在冰滑梯上运动时加速度的大小以及运动的时间；（2）游客从冰滑梯滑下后在水平冰面上沿直线向前滑行（游客由冰滑梯底端滑至水平面时速度大小不变、方向变为水平），若游客与水平冰面间的动摩擦因数为0.02，游客在水平冰面上滑行多远后停下。14．（14分）如图所示，水平面上方有水平向右的匀强电场。一质量为、带电量为的金属小球自点以大小为的速度竖直上抛，在最高点以速度与静止在绝缘支柱上的质量为、不带电的金属小球发生弹性正碰。两小球所用材料、形状和大小均相同，碰后带电量均分，重力加速度为，不计空气阻力和碰后两球间的相互作用。求：（1）电场强度大小；（2）碰撞后瞬间两金属球的速度大小和；（3）碰撞后两金属球运动的加速度大小和。15．（16分）图1为某儿童游乐园的“彩虹滑梯”，图2为其结构示意图。假设滑梯由三段光滑圆弧轨道和一段粗䊁水平轨道组成。三段圆弧轨道的半径均为，对应的圆心角分别为（其中），在同一竖直线上，点处切线水平。