黑龙江省大庆市左思高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题（原卷版+解析版）

大庆市左思高级中学2023-2024学年高二下学期7月（期末）考试——物理试题一、单选题（共28分，7道题，每题4分）1.如图所示为某物体的位移一时间图像，则下列说法正确的是（）A.在0~2s内，物体的加速度都为B.物体在0~8s内的平均速度大于2~8s内的平均速度C.在2~8s内，物体的路程是12mD.6s末物体的速度为5m/s2.关于光电效应的规律，下列说法正确的是（）A.只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B.光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比C.发生光电效应的反应时间一般都大于D.发生光电效应时，入射光越强，单位时间内从金属内逸出光电子数目越多3.水枪是孩子们喜爱的玩具，如图所示为常见的气压式水枪储水罐示意图。内部装有1L的水，水上部密封1atm的空气0.5L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L。设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的是（）A.充气后关闭充气口，密封气体的压强增大为1.2atmB.充气后关闭充气口，密封气体的分子平均动能变大C.扣动扳机将阀门打开后，密封气体对外界放热D.扣动扳机将阀门打开后，不再充气也能把水喷光4.质量为10kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为1m/s，不计一切摩擦，则物体运动到x＝16m处时，速度大小为（）A.2m/s B.3m/sC.4m/s D.05.如图所示，有三块等腰直角三角形的透明材料（图中的I、II、III）恰好拼成一个长方形。从A点垂直于底边射入的单色光在B处发生全反射，在C、D处连续发生两次折射后射出。若该单色光在三块材料的传播速率依次为v1、v2、v3，下列关系式中正确的是（）A. B.C. D.6.如图所示，a、b、c、d为正四面体的四个顶点，O点为d点在底面上的投影，e为ab边中点，在a点放置一个电量为+Q的点电荷，在b点放置一个电量为-Q的点电荷，则以下说法中错误的是（）A.c、d两点的电场强度大小相等B.沿ce连线移动一电量为+q的点电荷，电场力始终不做功Ce点、O点电场强度方向相同D.将一电量为点电荷从d点移到c点，电场力一定先做负功，后做正功7.最新观测到一颗与地球相似的M星球，观测发现M星球有一颗近地卫星，当地球的近地卫星转了5圈时，M星球的近地卫星只转了1圈，M星球的半径约为地球半径的，设地球和M星球的密度、表面的重力加速度分别用，表示。则下列说法正确的是（）A.地球与M星球的第一宇宙速度之比为5∶1B.地球和M星球密度之比C.M星球的自转角速度增加到（为地球半径）时，会发生解体D.地球和M星球表面的重力加速度之比二、多选题（共18分，3道题，每题6分）8.如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为1m、2m和3m，一列简谐横波以1m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点，下列说法正确的是（）A.质点b开始振动后，其振动周期为4sB.在t=7s时刻质点c恰好到达最高点C当质点d向下运动时，质点b一定向上运动D.在4s＜t＜6s的时间间隔内质点c向上运动E.在t=6s时刻波恰好传到质点d处9.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出（小车的BC部分粗糙）。设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中，下列说法正确的是（）A.物块与小车组成的系统机械能守恒B.物块运动过程中的最大速度为C.小车运动过程中的最大速度为D.仅仅改变小车的质量，不改变其他参数，物块也恰好运动到轨道末端C处不滑出10.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转匀强电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（）A.U1变大、U2变大 B.U1变小、U2不变C.U1变大、U2变小 D.U1不变、U2变大三、实验题（共16分，2道题）11.在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是________.A．选用质量大的重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直（2）小明用实验测得数据画出的v2－h图象如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是____________________________________________________________________.（3）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2－h图线，并与其比较，其中正确的是________.12.某学习小组利用砷化镓霍尔元件（载流子为电子）测量磁感应强度，实验原理如图甲所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源为霍尔元件提供霍尔电流通过1、3测脚时，2、4测脚间将产生霍尔电压。（1）2、4测脚中电势低的是_______（选填“2”或“4”）测脚；（2）某次实验中，调节工作电压，改变霍尔电流，测出霍尔电压，实验数据如下表所示：实验次数123450.501.001.502.002.5041.583.1144.8166.4208.1请在图乙坐标纸上标出以上5组数据对应的坐标点，根据作图规则需要舍弃第_______次实验数据对应的点，然后在图乙中画出关系图像_______；（3）若测得图乙中关系图像的斜率为，若该元件沿电流方向单位长度中自由电子的个数为，元件宽度为，电子电荷量为，则磁感应强度_______（用等表示）。四、解答题（共38分，3道题）13.一个质量m=2kg的物体静止在水平地面上，某时刻受到一个竖直向上、大小F=25N的拉力作用，向上做匀加速直线运动.不计空气阻力，取g=10m/s2．求：（1）物体所受的合力；（2）物体运动的加速度大小；（3）物体上升t=4s时间内的位移大14.某空间存在方向末知的匀强电场，一绝缘轻绳，一端固定在O点，另一端与一质量为m，电量为+q的带电小球相连，小球在竖直平面内恰好能做完于完整的圆周运动，在下列情况下，小球在最低点所受绳的拉力大小是多少。（1）匀强电场方向竖直向上，大小为；（2）匀强电场方向竖直向下，大小为；（3）匀强电场方向水平向右，且与圆周运动轨迹所在平面平行，大小为。15.如图所示，一质量不计的轻质弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子A放在倾角为的光滑固定斜面上，下端固定在斜面上。盒子内装一个光滑小球，盒子内腔为正方体，一直径略小于此正方体边长的金属圆球B恰好能放在盒内，已知弹簧劲度系数为k=100N/m，盒子A和金属圆球B质量均为m=0.5kg。将A沿斜面向上提起，使弹簧从原长伸长5cm，从静止释放盒子A，A和B一起在斜面上做简谐振动，g取10m/s2，求：（1）盒子A的振幅；（2）金属圆球B的最大速度；（3）盒子运动到最低点时，盒子A对金属圆球B沿斜面方向的作用力大小。

大庆市左思高级中学2023-2024学年高二下学期7月（期末）考试——物理试题一、单选题（共28分，7道题，每题4分）1.如图所示为某物体的位移一时间图像，则下列说法正确的是（）A.在0~2s内，物体的加速度都为B.物体在0~8s内的平均速度大于2~8s内的平均速度C.在2~8s内，物体的路程是12mD.6s末物体的速度为5m/s【答案】B【解析】【详解】A．由图可知在0~2s内该图线斜率为固定不变的，据位移一时间图像规律可得物体在0~2s内做匀速直线运动，加速度为零。故A错误；B．由图可知物体在0~8s内的平均速度为2~8s内的平均速度为由故B正确；C．由图可知在2~8s内物体做正向匀速直线运动，位移大小等于路程得故C错误；D．6s末速度等于2~8s内图线的斜率，可得速度为故D错误；故选B。2.关于光电效应的规律，下列说法正确的是（）A.只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B.光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比C.发生光电效应的反应时间一般都大于D.发生光电效应时，入射光越强，单位时间内从金属内逸出的光电子数目越多【答案】D【解析】【详解】A．只有入射光的波长小于该金属的极限波长，光电效应才能产生，A错误；B．根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的强度无关，B错误；C．发生光电效应的反应时间一般不大于，C错误；D．发生光电效应时，入射光越强，单位时间内从金属内逸出的光电子数目越多，D正确。故选D。3.水枪是孩子们喜爱的玩具，如图所示为常见的气压式水枪储水罐示意图。内部装有1L的水，水上部密封1atm的空气0.5L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L。设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的是（）A.充气后关闭充气口，密封气体的压强增大为1.2atmB.充气后关闭充气口，密封气体的分子平均动能变大C.扣动扳机将阀门打开后，密封气体对外界放热D.扣动扳机将阀门打开后，不再充气也能把水喷光【答案】A【解析】【详解】A．以密封空气和充入空气为研究对象，由可得A正确；B．温度不变，分子平均动能不变，B错误；C．由于一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，温度不变，故内能也不变，即由于气体对外界做功，即由热力学第一定律可知因此气体从外界吸热，C错误；D．由可得得故不能把水喷光，D错误。故选A。4.质量为10kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为1m/s，不计一切摩擦，则物体运动到x＝16m处时，速度大小为（）A.2m/s B.3m/sC4m/s D.0【答案】B【解析】【分析】【详解】在0-4m位移内F恒定，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得根据得对物体在4-16m内运动过程运用动能定理得从图中可知所以4-16m内力F做功之和为0，得故选B。5.如图所示，有三块等腰直角三角形的透明材料（图中的I、II、III）恰好拼成一个长方形。从A点垂直于底边射入的单色光在B处发生全反射，在C、D处连续发生两次折射后射出。若该单色光在三块材料的传播速率依次为v1、v2、v3，下列关系式中正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】分析】【详解】设I、II、III三种材料对光的折射率分别为n1，n2，n3。根据全反射条件，光从I射向II时发生了全反射，则有，光从I射向III时发生了折射，由题图知入射角大于折射角，则有，所以，根据光在介质中的传播速度公式可得故选A。6.如图所示，a、b、c、d为正四面体的四个顶点，O点为d点在底面上的投影，e为ab边中点，在a点放置一个电量为+Q的点电荷，在b点放置一个电量为-Q的点电荷，则以下说法中错误的是（）A.c、d两点的电场强度大小相等B.沿ce连线移动一电量为+q的点电荷，电场力始终不做功C.e点、O点电场强度方向相同D.将一电量为的点电荷从d点移到c点，电场力一定先做负功，后做正功【答案】D【解析】【详解】A．+Q和−Q是等量异种电荷，根据其电场线的分布情况和对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相同，故A正确，不符合题意；B．通过ab连线的中垂面是一等势面，c、e在同一等势面上，ce连线上电势处处相等．则沿ce连线移动一带电量的点电荷，电场力始终不做功，故B正确，不符合题意；C．由上分析知，Oe在同一等势面上，电场线与等势面正交，则两点的电场强度方向相同，选项C正确，不符合题意；D．因为cd在同一等势面上，则将一带电量为−q的点电荷从d点移到c点，电场力一直不做功，故D错误，符合题意。故选D。7.最新观测到一颗与地球相似的M星球，观测发现M星球有一颗近地卫星，当地球的近地卫星转了5圈时，M星球的近地卫星只转了1圈，M星球的半径约为地球半径的，设地球和M星球的密度、表面的重力加速度分别用，表示。则下列说法正确的是（）A.地球与M星球的第一宇宙速度之比为5∶1B.地球和M星球的密度之比C.M星球的自转角速度增加到（为地球半径）时，会发生解体D.地球和M星球表面的重力加速度之比【答案】D【解析】【详解】B．由题意可知，对于近地卫星，在星球表面有星球的体积为星球的密度为故地球和星球的密度之比故B错误；D．对于近地卫星，在星球表面有根据可得地球和星球表面的重力加速度之比故D正确；A．根据万有引力提供向心力第一宇宙速度为故A错误；C．设星球最外端的一物体质量为，当角速度为时，该物体将要离开星球，即解得故C错误。故选D。二、多选题（共18分，3道题，每题6分）8.如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为1m、2m和3m，一列简谐横波以1m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点，下列说法正确的是（）A.质点b开始振动后，其振动周期为4sB.在t=7s时刻质点c恰好到达最高点C.当质点d向下运动时，质点b一定向上运动D.在4s＜t＜6s的时间间隔内质点c向上运动E.在t=6s时刻波恰好传到质点d处【答案】ADE【解析】【详解】波传到c质点时所需时间为，又因为此时a第一次到达最高点，即经过了，可知，所以T=4s，各质点振动的周期均为4s，A正确；在第3s末质点c刚开始振动，在t=7s时c质点又振动了T=4s，回到平衡位置，B错误；b、d距离为5m，波长，所以，两者不是反相点，所以当d向下运动时b可能向下运动，也可能向上运动，C错误；时，c质点刚开始向下振动，又经1s，c质点运动到负向最大位移处，再经2s，c质点运动到正向最大位移处，所以时，c质点由负向最大位移处向正向最大位移处运动，即向上运动，D正确；当t=6s时，由x=vt=6m，波刚好传播到距a点6m的d点，E正确．本题关键要抓住波在同一介质中是匀速传播的，由可求出波传播的时间．要抓住各个质点的起振方向都与波源的起振方向相同，通过分析波的形成过程进行分析．9.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出（小车的BC部分粗糙）。设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中，下列说法正确的是（）A.物块与小车组成的系统机械能守恒B.物块运动过程中的最大速度为C.小车运动过程中的最大速度为D.仅仅改变小车的质量，不改变其他参数，物块也恰好运动到轨道末端C处不滑出【答案】CD【解析】分析】【详解】A．质量为m的物块从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处，水平轨道BC存在摩擦，物块与小车组成的系统机械能减少，选项A错误；B．如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得解得现在物块下滑时，小车滑动，小车获得了动能，则物块的速度小于，选项B错误；C．物块到达B点时小车速度最大，设为v2，此时物块的速度大小为v1．小车与物块组成的系统在水平方向动量守恒，物块沿圆弧轨道AB下滑的过程中，以向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立解得C正确。D．由系统水平方向动量守恒可知，滑块到达C端时的共同速度为零，由能量关系可知则仅仅改变小车的质量，不改变其他参数，物块相对小车的位移不变，即物块也恰好运动到轨道末端C处不滑出，选项D正确。故选CD。10.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转匀强电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（）A.U1变大、U2变大 B.U1变小、U2不变C.U1变大、U2变小 D.U1不变、U2变大【答案】BD【解析】【详解】在加速电场中运动时，据动能定理在偏转电场中，电子做类平抛运动，设平行板电容器长为L，宽度为d水平方向L＝v0t竖直方向vy＝at电子的偏转角θ的正切值联立得由此可见：当L、d一定是，U2变大或U1减小都能使偏转角的正切值增大，偏转角θ变大，故BD正确，AC错误。故选BD。三、实验题（共16分，2道题）11.在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是________.A．选用质量大的重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直（2）小明用实验测得数据画出的v2－h图象如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是____________________________________________________________________（3）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2－h图线，并与其比较，其中正确的是________.【答案】①.BC②.打下O点时重锤速度不为零③.B【解析】【详解】(1)A、为了减小阻力的影响，重锤选择质量大一些，体积小一些的铁质重锤，故A错误．B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，故B正确．C、D、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，重锤下落时，手不需提着纸带上端，故C正确，D错误．故选BC．(2)小明用实验测得数据画出v2-h图象图线不过坐标原点，即h=0时，速度不为零，可打下O点时重锤速度不为零．(3)不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于横轴的同一点，故B正确，A、C、D错误．故选B．解决本题的关键知道实验的原理，以及操作中的注意事项，会通过图线特点分析图线不过原点的原因．12.某学习小组利用砷化镓霍尔元件（载流子为电子）测量磁感应强度，实验原理如图甲所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源为霍尔元件提供霍尔电流通过1、3测脚时，2、4测脚间将产生霍尔电压。（1）2、4测脚中电势低的是_______（选填“2”或“4”）测脚；（2）某次实验中，调节工作电压，改变霍尔电流，测出霍尔电压，实验数据如下表所示：实验次数123450.501.001.502.002.5041.583.1144.8166.4208.1请在图乙坐标纸上标出以上5组数据对应的坐标点，根据作图规则需要舍弃第_______次实验数据对应的点，然后在图乙中画出关系图像_______；（3）若测得图乙中关系图像的斜率为，若该元件沿电流方向单位长度中自由电子的个数为，元件宽度为，电子电荷量为，则磁感应强度_______（用等表示）。【答案】（1）2（2）①.3②.（3）【解析】【小问1详解】根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向2测脚方向，电子带负电，故2测脚中电势低。【小问2详解】[1][2]第3次实验数据值与其他各次相差较大，所以根据作图规则需要舍弃第3次实验数据对应的点，在图乙中画出关系图像如图【小问3详解】霍尔元件中电子受到的洛伦兹力等于电场力，有电流微观表达式霍尔元件的电压解得所以有得四、解答题（共38分，3道题）13.一个质量m=2kg的物体静止在水平地面上，某时刻受到一个竖直向上、大小F=25N的拉力作用，向上做匀加速直线运动.不计空气阻力，取g=10m/s2．求：（1）物体所受的合力；（2）物体运动的加速度大小；（3）物体上升t=4s时间内的位移大【答案】(1)5N，方向竖直向上；(2)2.5m/s2；(3)20m【解析】【详解】（1）物体的重力G=mg=10m/s2×2kg=20N根据力的合成可得，物体所受的合力：F合=F-G=25N-20N=5N方向竖直向上．（2）由牛顿第二定律得，物体运动的加速度大小（3）由位移时间公式得，物体上升的位移大小x=at2=×2.5×42m=20m．14.某空间存在方向末知的匀强电场