2023-2024学年贵州省安顺市高二（下）期末考试物理试卷+答案解析

2023-2024学年贵州省安顺市高二（下）期末考试物理试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.2024年6月3日，嫦娥六号顺利完成了在月球背面的“挖土”采样，期待样品分析带来新的发现。早期

探测表明，月球浅层的核反应原料氯-.1含量多达上百万吨，足够解决人类的能源之忧。氮-3与气核的核

反应方程为：；〃，一〃--I下列说法正确的是（）

A.X是电子B.；〃♦比的比结合能大

C.该核反应是核裂变反应D.该核反应质量数不守恒

2.据考古记载我国在春秋战国时期就开始利用杆秤来称量物体的质量。如图所示，秤盘及盘中物体的总重

力为机g。悬挂秤盘的三根细绳等长且与竖直方向的夹角始终都为〃，当将秤提起，杆秤平衡时（）

A.手提杆秤的力等于秤盘及盘中物体的总重力

B,手提杆秤的力与杆秤对手的力是一对平衡力

C.此时每根细绳的拉力等于

D.此时每根细绳的拉力等于「

•SCOHn

3.如图所示，边长为Z的正方形线框NBC®,/DC边的电阻与N3C边的电阻不相

等，将线框放在与线框平面垂直、磁感应强度大小为2的匀强磁场中。电流/从/

点流入，从C点流出，。是线框的正中心，下列说法正确的是（）

A.线框中的电流形成的磁场在。点的磁感应强度方向一定垂直纸面向内

B.线框中的电流形成的磁场在。点的磁感应强度方向一定垂直纸面向外

C.整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为v12BIL

D.整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为4BIL

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4.如图为某品牌卡车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的

气体，下列说法正确的是（）

A.外界对气体做的功小于气体内能的增加

B.气体温度升高，每个分子的动能都增大

C.气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大

D.气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈

5.如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭

合铜制线圈。将小磁铁从初始静止的位置向下拉到某一位置后放开，小磁铁将做阻尼振动，位移x随时间f

变化的示意图如图乙所示（初始静止位置为原点，向上为正方向，经，，时间，可认为振幅N衰减到⑴。不

计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.n的那些时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力

B.”的那些时刻线圈中没有感应电流

C.更换电阻率更大的线圈，振幅/会更快地衰减到零

D.增加线圈的匝数，。会减小，线圈产生的内能不变

6.如图1所示，一质量为2奴的物块受到水平拉力尸作用，在粗糙水平面上做加速直线运动，其“，图像

如图2所示，，“时其速度大小为物块与水平面间的动摩擦因数〃"1,"-1＜尿小。下列说

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法正确的是（）

Vo

―_►

-A尸

77777/7777777777777777777777777777

图1

A.在，3时刻，物块的速度为3m/s

B.在，I、时亥ij,物块的加速度为1」工，

C.在，I.时刻，拉力厂的大小为5N

D.在（）〜八时间内，物块的位移大于7m

7.如图，一质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器构成。静电分析器通道的;圆弧中心线半径为凡

通道内有均匀辐向电场，方向指向圆心。，中心线处各点的电场强度大小相等。磁分析器中分布着方向垂

直于纸面的有界匀强磁场，边界为矩形CN。。，质量为加，电荷量为q的粒子I不

计重力，，由静止开始从/板经电压为。的电场加速后，沿中心线通过静电分析器，再由P点垂直磁场边

界进入磁分析器，最终打在胶片ON上，则（）

2。

磁

分

析

器

胶片

C

加速电场

AD~~►—

静电分析器

U

A.磁分析器中磁场方向垂直于纸面向外

B.静电分析器中心线处的电场强度/

C.仅改变粒子的比荷，粒子仍能打在胶片上的同一点

D.要使粒子能打在胶片ON上,磁场磁感应强度B的最小值为*.

*八q

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

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8.亚运会10冽跳台跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳后裁判全给10分并获得冠军。从全红婵离开跳

板开始计时，跳水过程中重心的一，图像如图所示。则全红婵的重心（）

fv/（m-sH）

O

A.在，时刻，开始向下运动B.在匕-J过程中速度方向发生改变

C.在。过程中加速度逐渐减小D.在，时刻上浮至水面

9.地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化,

工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于“3激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的

光中只有0、6两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为06光单独照射光电管时产生的光电流/

与光电管两端电压。的关系图线。下列说法正确的是（）

光

线

发

射

器

丙

A.该光电管阴极材料的逸出功不小于l.MJrr

B.经同一障碍物时，a光比6光更容易发生明显衍射

C.a光的频率高于6光的频率

D.若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警

10.如图，甲将排球从离地面高为1根的。位置由静止击出「击球时间极短）并沿轨迹①运动，当排球运动到

离地面高为？“，.，的尸位置时，速度大小为10”、，此时，被乙击回并以水平速度「、沿轨迹②运动，恰

好经过O位置。已知排球的质量为（；一，g取I，”.、，忽略空气阻力，则（）

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A.排球由。到P过程中重力做功为:3B.排球沿轨迹②由尸到。运动的时间为()&、

C.乙对排球做的功为小D.甲对排球做的功为

三、实验题：本大题共2小题，共14分。

11.某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯3安装在铁

芯/上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯/的两臂上，如图所示。

11I除图中的器材外，下列器材中还需要的是i填仪器前的字母I;

4干电池8.磁铁C低压交流电源

D多用电表E,直流电压表£直流电流表

12)下列说法正确的是=

4为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数

8变压器中的铁芯都是由柱状硅钢块制成

C变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈

D保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响

Ml实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是o

12.Phyphox是一款利用Android手机传感器来进行物理实验的手机应用软件，它能获取手机上的多种传感

器原始数据。两位同学利用该软件来测量手机的体积，将一个可以测量气体压强的手机封闭在注射器中，

缓慢推动注射器的活塞，记录活塞在不同位置时注射器的示数和封闭气体的压强。

III关于该实验的操作，下列说法定正确的是

4为了稳定推动活塞，需要用手握住注射器

2.缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变

C改变活塞位置后可立即进行读数

下表是一位同学测量的两组实验数据，由此可知手机的体积为…(结果保留一位小数।

序号\।ff(l1

153010301^

25001IUII.U

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用另一位同学测出多组数据后画出I图像如图所示，其截距为从直线部分的斜率为公则手机的体积

为，图线发生弯曲的原因可能是。

四、计算题：本大题共3小题，共40分。

13.现在很多小汽车配备了胎压检测传感器，可以测出实时轮胎气压,一汽车在「时显示胎气压为210kPa。

所在地突然经历了“一天入冬”的天气变化，气温从「骤降到-

111该汽车胎压值低于MkPa会出现报警提示。请结合计算判断降温后胎压检测是否报警？।轮胎没有漏气,

忽略轮胎体积变化।

②降温前由于装载货物，轮胎内气体体积变为原来的1气体温度不变，没有漏气，求此时轮胎内气体的压

8

强。

14.如图所示，I、II、in为电场和磁场的理想边界，t束电子由静止状态从尸点经过I、II间的电场加速后垂

直到达边界n的。点，匀强磁场的磁感应强度为3,磁场边界宽度为心电子从磁场边界in穿出时的速度方

向与电子原来的入射方向夹角为，八己知电子电荷量为e,质量为沉，重力不计。求：

I电子进入磁场的速度大小V；

」电子穿越磁场的时间

小"'（，间的电势差（人,。

d

IIIIII

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15.磁悬浮列车I如图甲所示,是现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触悬

浮和导向，目前我国磁悬浮试验样车的速度可达仪o磁悬浮列车的其中一种驱动模式可简化为图乙

所示。总质量为加的列车底部固定有边长为£的正方形线圈，匝数为〃，总电阻为".地面上的水平长直导

轨之间分布有磁感应强度大小均为2、方向相反、边长均为乙的正方形组合磁场。当磁场以速度小向右匀

速直线运动时，可以为列车提供无接触的牵引和驱动使列车前进。处于悬浮运行状态时列车受到的阻力恒

、，2n~R'l.2Vn-

为I-——。求:

甲乙

1,列车刚启动时线圈中的感应电流的大小;

21列车速度大小为v时的加速度大小a以及列车能达到的最大速率「

办已知从列车启动至达最大速度用时为K由于驱动列车而消耗的总电能为E,则该过程中线圈产生的焦

耳热为多少?不考虑磁场运动过程中的电磁辐射能量耗散。

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答案和解析

1.【答案】B

【解析】4根据反应前后质量数和电荷数守恒可得X是〃,是质子，故N错误；

2.反应释放能量，有质量亏损，核子的比结合能变大，故］〃，比；〃，的比结合能大，故3正确；

C.该反应是质量数较小的核聚变生成质量数较大的核，故该核反应是核聚变反应，故C错误；

D核反应前后质量数守恒，故。错误。

故选Bo

2.【答案】D

【解析】4以秤和秤盘及盘中物体整体为研究对象，根据平衡条件可知手提杆秤的力等于秤和秤盘及盘中物

体的总重力，故/错误；

8.根据牛顿第三定律可知手提杆秤的力与杆秤对手的力是一对相互作用力，故8错误；

.设细绳与竖直方向的夹角为“，秤盘及盘中物体总重力为加g,根据平衡条件可得

OOH9=tug

解得每根细绳的拉力

T.m9

3coN©

故C错误，D正确。

故选。。

3.【答案】C

【解析】解：.1日根据40。边的电阻与/8C边的电阻不相等，可知线框上、下边的电流不相等，由电流

形成的磁场在。点的方向可能为垂直纸面向内或向外，选项Z8均错误；

(“电流通过线框的等效长度为、，小，故整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为5♦=故C

正确、。错误。

故选：Co

由电阻关系结合欧姆定律比较电流关系，由右手螺旋定则判断磁场方向，由安培力公式求解安培力大小。

本题考查磁场，学生需熟练掌握欧姆定律及右手螺旋定则，并灵活运用安培力的计算。

4.【答案】C

【解析】【分析】

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本题考查热力学第一定律以及气体的压强微观解释，简单题。

当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，外界对气体做的功，气体温度升高，会有放热；气体温度升高,

不是每个分子的动能都增大，据理想气体状态方程，分析压强的变化。

【解答】

4当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，外界对气体做的功，气体温度升高，会有放热，所以外界对气

体做的功大于气体内能的增加，故/错误；

8气体温度升高，不是每个分子的动能都增大，故3错误；

C根据理想气体状态方程可知，压强变大，所以气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大，故C正确；

D气体压强增大的可能原因还有体积变小，故。错误。

故选C。

5.【答案】D

【解析】【分析】

根据楞次定律“来拒去留”，判断磁铁对线圈的作用力方向，结合线圈中产生的感应电流的磁场对磁铁的

作用来判断振幅的变化和内能的变化。

本题考查了楞次定律，理解定律中阻碍磁通量变化的含义，熟练掌握增反减同、来拒去留是解决此类问题

的关键。

【解答】

4根据“来拒去留"，贝匕，”的那些时刻，当磁铁远离线圈向上运动时，磁铁对线圈有向上的作用力，此

时线圈对桌面的压力小于线圈的重力；当磁铁靠近线圈向下运动时，磁铁对线圈有向下的作用力，此时线

圈对桌面的压力大于线圈的重力，选项/错误；

B.u的那些时刻磁铁的速度最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，则线圈中有感应电流，选项3错误;

C更换电阻率更大的线圈，线圈中产生的感应电流会变小，线圈中产生的感应电流的磁场变弱，对磁铁的

“阻碍”作用变弱，则振幅/会更慢慢地衰减到零，选项C错误；

D增加线圈的匝数，线圈中产生的感应电动势变大，感应电流变大，机械能很快就转化为内能，则，，会减

小，由于开始时线圈的机械能不变，则线圈产生的内能不变，选项。正确。

故选。。

6.【答案】C

【解析】4根据

Ac-at

可得f图像与坐标轴围成面积表示对应时间内速度的增量，，3时刻，物体的速度为

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(l+2)x2.,

t'=------2------m/'5-2m'—Um/'»

N错误；

2.由图2可得

.1

。・1+¥

可知在，二1、时刻，物块的加速度为1二》8错误；

C在，1.时刻，由牛顿第二定律可得

F—pnig=ma

解得

F=5N

C正确；

D在()-：时间内，物体做加速度增大的加速运动，速度-时间图像如图中实线，虚线为匀变速直线运动的

速度-时间图像

图像围成的面积表示位移，可知।一工时间内，物体的位移

(2+5)x2-

.<,■•.....m.tm

D错误;

故选Co

7.【答案】D

【解析】4由静电分析器电场力充当向心力可知，粒子带正电，根据左手定则可知，磁分析器中磁场方向垂

直于纸面向里，故/错误；

8在加速电场中，根据动能定理

g..=­Imr,

2

在静电分析器电场力充当向心力

，l=~R

联立可得

第10页，共16页

R

故3错误；

C在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力

可得粒子进入磁分析器到打在胶片上的距离

2I,ImU

B、q

所以与比荷有关，仅改变粒子的比荷，粒子不能打在胶片上的同一点，故C错误；

D由上述公式可知，磁场磁感应强度8越小，半径越大，要使粒子能打在胶片ON上，当3最小值时，粒

子到达N点，则半径

此时有

解得

故。正确。

故选。。

8.【答案】AC

【解析】A在/,■/,过程中速度始终为正值，方向不变，故3错误；

C在，「。过程中，图像斜率变小，斜率代表加速度，加速度逐渐减小，故C正确；

,根据图像可知，过程竖直向上运动，。。过程中竖直向下运动，故在，时刻，开始向下运

动，且在。时刻下降到最低点，故/正确，。错误。

故选/C。

9.【答案】AB

【解析】4大量处于”-：1激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光的种类数目为

第H页，共16页

这三种光的能量分别为

1.5UV-(-13.6eV)=12.09*1

-3.40eV-(-13GV)=10.2eV

-1.5kV-(-3.40»V)>L89rV

由于辐射出的光中只有a、6两种可以使该光电管阴极逸出光电子，可知，该光电管阴极材料的逸出功不小

于1.、4V,故/正确；

/〃.根据图丙可知，。光的遏止电压小于6光的遏止电压，根据

业=Ej=hv-W»

可知，。光的频率小于b光的频率，则。光的波长大于6光的波长，则经同一障碍物时，。光比6光更容易

发生明显衍射，故2正确，C错误；

。.若部分光线被遮挡，则逸出的光电子数目减少，单位时间到达阳极的电子数目减少，则放大器的电流将

减小，从而引发报警，故。错误。

故选ABo

10.【答案】BD

【解析】4排球由。到尸过程中重力做功为

“'G——mg(八1—h1)--5.4./

故/错误；

3排球沿轨迹②做平抛运动，则有

解得

t=U.GN

故8正确；

C排球沿轨迹②做平抛运动，根据动能定理有

H'z=-mf/—rnfl=336

。2-2尸

故C错误；

D沿轨迹①运动，根据动能定理有

II_mglh］一人i)=

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解得

故。正确。

故选30。

11.【答案】11)CD

(2)D

-11见解析

【解析】“变压器的工作原理是互感现象，需要使用低压交流电源，不需要磁铁与干电池。实验中，产生

的是交流电，测量电压与电流需要用交流电表，即需要多用表，不需要直流电压表与直流电流表。

故选CD。

」I根据电压匝数关系有

Vi=n,

瓦一无

可知，为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，即变压器起到降压作用，故/错误；

A为了减小涡流影响，变压器中的铁芯是由彼此绝缘的块状硅钢片叠加制成，故8错误；

C变压器正常工作后，电路中的能量并非由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈，而是通过空间的电磁场，

从导体的原线圈传递给副线圈，故C错误；

D根据电压匝数的关系可知，保持原线圈电压及匝数不变，可通过改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数

对输出电压的影响，故。正确。

故选

实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是变压器工作时有能量

损失，导致原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别。

12.【答案】11)0

⑵58.6

131b气体温度升高

【解析】II为保证气体做等温变化，不能用手握住注射器，故/错误；

2.缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变，故8正确；

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C改变活塞位置，需等稳定后再进行读数，故c错误。

故选瓦

」设手机的体积为I;,气体做等温变化，根据玻意耳定律

代入数值解得手机的体积为

Vu—58.6crfi

I根据理想气体状态方程可得

一♦--)一八

-T-

即

V=CT-+V0

P

结合图像可得手机的体积为

Vb=6

,,根据以上分析可知r-1图像的斜率为CT,则忆-।图像的斜率增大的原因可能是气体温度升高。

13.【答案】1根据题意，降温前轮胎内气体压强为，，温度为71,降温后轮胎内气体压强为2,温度

为广，根据查理定律

Pl_ft

齐.元

其中

p-2\QkPa.T=300K.T-27OA'

解得

P?■\89kPa<190A-Pa

故胎压检测会报警。

②根据题意，设装货之前气体体积为W,装货之后气体的压强为小，气体体积为71,由于温度不变,

&

由玻意耳定律有

„7,,

Pl*l=P3-7»1

解得

8

Pi=-pi—2U)A'Pa

第14页，共16页

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

14.【答案】；11设电子做圆周运动的半径为心根据几何关系

c

rtun60工d

洛伦兹力提供向心力

rr/?=rn-t*

联立得电子速度

2cB7

v■，

3m

由圆周运动周期7与线速度v的关系得

T=—

V

得

=后