云南省大理白族自治州2023-2024学年高二年级下册7月期末考试物理试题（解析版）

2023~2024学年下学期大理州普通高中质量监测

高二物理试卷

第I卷（选择题，42分）

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求）

1.无人驾驶汽车上安装的车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（）

A.激光是横波B,超声波是横波

C.激光是机械波D.超声波是电磁波

k答案XA

K解析XAC.激光属于电磁波，电磁波都是横波，故A正确，C错误；

BD.超声波是频率大于20000Hz的声波，声波属于机械波，可以是横波，也可以是纵

波，故BD错误；

2.2023年5月17日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第56颗北斗导航卫星，这颗卫星

是我国“北斗三号”工程的首颗备份卫星，属于地球静止轨道卫星，这颗卫星绕地球的运动

可看做匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看卫星在一定高度处静

止不动，下列说法正确的是（）

A.该卫星可以静止在北京的正上空

B.该卫星绕地球运行时处于平衡状态

C.该卫星的发射速度应大于第一宇宙速度

D.该卫星运行速度小于赤道上随地球自转的物体的线速度

K答案Xc

K解析XA.由于第56颗北斗导航卫星是地球静止轨道卫星，其轨道与地球赤道在同一

平面内，不可以停留在北京的上空，A错误；

B.该卫星绕地球运行时处于匀速圆周运动状态，合力提供向心力，受力不平衡，不是平

衡状态，B错误；

C.该卫星要能发射到相应的轨道高度上，要克服地球引力到达相应轨道，其发射速度一

定要大于第一宇宙速度，C正确；

D.地球静止轨道卫星的周期与地球自转的周期相同，故赤道上某点随地球自转的角速度

与第56颗北斗导航卫星的角速度相同，由丫=。厂，可知该卫星的运行速度大于赤道上随

地球自转的物体的线速度，D错误；

3.如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静

止状态。若减小直梯与墙壁之间的夹角，直梯仍处于静止状态，下列说法正确的是（）

A.墙壁对直梯的支持力变大

B.地面对直梯的支持力变小

C.地面对直梯的摩擦力变大

D.地面对直梯的作用力变小

（答案』D

［解析》B.直梯的受力分析如图所示

地面对梯子的支持力N与重力机g平衡，与夹角无关，减小。角，直梯仍能平衡，则地面

对梯子的支持力N不变，故B项错误；

AC.因为墙壁光滑，梯子受到重力G,地面的支持力N,墙壁对梯子的弹力N1和地面对

梯子静摩擦力力直梯处于静止状态，地面对梯子的支持力与重力相等，始终不变，若直梯

与墙壁之间的夹角减小为零，梯子就不在受到地面的静摩擦力，所以若减小直梯与墙壁之

间的夹角，直梯仍处于静止状态，所以直梯受到的摩擦力减小，墙壁对直梯的支持力也减

小，故AC错误；

D.地面对直梯的作用力为

F=4N2+于2

由之前的分析可知，地面对直梯的支持力不变，但地面对直梯的摩擦力变小，因此地面对

直梯的作用力变小，故D项正确。

故选D。

4.如图甲所示是某人在湖边打水漂的图片，图乙是石块运动轨迹的示意图，石块从水面弹

起到触水算一个水漂。若要产生水漂现象，石块接触水面的瞬间，石块的速度与水面之间

的夹角不能大于30。。某次打水漂过程中，将石块从。点水平抛出，。点与水面之间的距

离为/z=1.25m。若石块可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。若要产

生水漂现象，石块从。点抛出的最小速率为（）

甲乙

A.2X2m/sB.5m/sC.5晶/sD.10m/s

［答案工C

k解析》石块在竖直方向的分运动为自由落体运动，由匀变速直线运动的规律可得

vy=J2gzi=42x10x1.25=5m/s

由于要产生水漂现象，石块接触水面的瞬间，石块的速度与水面之间的夹角不能大于

30°，故当石块的速度与水面之间的夹角为30。时，此时为能产生水漂的最小抛出速率，

则满足

tan30°=^=—

%3

解得

%=5^3m/s

故要产生水漂现象，石块从。点抛出的最小速率为5/m/s；

5.如图所示，三根长直导线通有大小相同的电流，分别放在正方形ABC。的三个顶点，其

中A、8处导线电流方向垂直纸面向外，C处导线电流方向垂直纸面向里，此时正方形中心

0点的磁感应强度大小为稣。若将C处的导线撤去，则。点处的磁感应强度大小为（)

A（s）:D

O•

II

II

II

8®-------------0c

A.平为B.孚综C.BoD.y/2B0

k答案XA

K解析X设每根通电导线单独在。点产生的磁感应强度大小为3,A点导线在。点产生

的磁感应强度的方向为从。指向。，B点导线在O点产生的磁感应强度的方向为从。指向

A,C点导线在。点产生的磁感应强度的方向为从。指向。，由平行四边形定则可得

B^=B2+(2B)2

解得

B=£B。

将C点处导线撤去后，。点处的磁感应强度大小为

22

Bo=A/5+B=①B=平稣

故选Ao

6.如图，一光滑大圆环竖直固定放置，。为圆心，〃为最高点，N为最低点，P为圆心等

高点，一小环套在大圆环上可自由滑动。现将小环放置于M处，受到一微小扰动后从静止

开始下滑，则小环从M点经尸滑至N点的过程中，小环对大圆环的作用力大小()

C.先减小后增大D,先增大后减小

（答案』c

［解析》B.设大圆环半径为R,小环在大圆环上某处（S点）与大圆环的作用力恰好为

零，如图所示

设图中夹角为6,从大圆环顶端”到S点的过程，根据机械能守恒定律

mgR(1-cos8)=；mvs

在S点，根据牛顿第二定律

mgcos0=m^

联立解得

八2

cos〃=一

3

从大圆环顶端M到S点过程，小环速度较小，小环重力沿着大圆环圆心方向的分力大于小

环所需的向心力，所以大圆环对小环的弹力背离圆心，不断减小，大圆环对小环支持力最

小值在S处，故B错误；

ACD.从S到尸再到最低点N的过程，小环速度变大，所受的向心力增大，大圆环对小环

的弹力与小环重力沿径向的分力的合力提供向心力，重力沿径向的分力先指向圆心并减小

到零（S到尸点过程），后背离圆心反向增大（尸到N点过程），所以大圆环对小环的弹力

逐渐变大；根据牛顿第三定律可知，则小环从〃点经尸滑至N点的过程中，小环对大圆

环的作用力大小先减小后增大，到最低点N点最大，故C正确，AD错误；

故选C。

7.2023年8月株洲清水塘大桥正式通车，大桥全长2.85千米，如图甲所示。图乙中A、

B、C、D为大桥上的四根竖直钢丝绳吊索，相邻两根吊索之间的距离均为s。做匀加速直

线运动的汽车从水平桥面上通过，通过AC的时间是通过CD的时间的4倍。若通过CD

的时间为K汽车可看成质点，则汽车的加速度大小为（）

［答案工D

K解析》由题意，可得汽车通过AC段的平均速度大小为

2ss

匕三五

通过CD的平均速度大小为

一

根据匀变速直线运动规律：某段时间中点的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。结合

速度时间公式可得

+CL,—t

2

解得”

8.质量为1kg的物块在水平力尸的作用下由静止开始在水平地面上运动，力尸随时间/变

化的规律如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,取重力加速度g=lOm/s?。

下列说法正确的是（）

AF/N

4t/s

A.f=4s时，物块的速度最大

B.f=4s时，物块的加速度为零

/=4s时，物块的动量大小为8kg•m/s

D.0〜4s时间内，力尸对物块的冲量大小为32N-s

（答案』c

［解析》AB.当物块的加速度为零时，其达到最大速度，有

F-/j.mg-ma

解得

F=2N

由题图可知，尸与r的关系为

F=-2t+S

解得

t=3s

所以t=3s时，物块的加速度为零，物块的速度最大，故AB错误；

CD.由于尸图像的面积表示冲量，所以其0〜4s力下的冲量为

/=-x8x4N-s=16N-s

F2

结合动量定理有

摩擦力的冲量为

I{=fj.mgt=8N-s

解得

p=8kg-m/s

故C正确，D错误。

故选C。

二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要

求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）

9.某复色光由空气斜射入某介质中后分解为°、b两束单色光，如图所示。以下说法正确

的是（）

A.4光的频率比6光小

B.a光在该介质中的传播速度比b光大

C.光由介质射入空气时，a光的临界角比6光小

D.a、b通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较大

（答案』CD

sinz

k解析』A.由折射定律可知，入射角相同，折射角小的折射率大，则。光的折

sin/

射率比b光的大小，折射率大的频率大，则。光的频率比6光大，故A项错误；

B.由〃=£有a光在该介质中的传播速度比6光小，故B项错误；

V

C.由5沅=河知。光由介质射入空气时，。光临界角比"光小，故C项正确；

D.由双缝干涉间距=可知a、b通过相同的双缝干涉实验装置，6光的干涉条纹间

a

距较大，故D项正确。

故选CD„

10.如图甲所示，一轻质弹簧的一端固定在倾角为30。的足够长的固定光滑斜面底端，另一

端与质量为1kg的物块A连接，质量为4kg的物块B紧靠（不粘连）物块A静止在斜面

上，此时弹簧的压缩量为0.5m。某时刻对物块B施加沿斜面向上的力F,使物块B做匀加

速直线运动，一段时间后物块A、B分离，物块B所受力F随物块B的位移无变化的关系

如图乙所示。若弹簧的形变始终在弹性限度内，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确

的是（）

A.图乙中的弓=4N

B.弹簧的劲度系数为50N/m

C.从物块B开始运动至与物块A分离的过程中，拉力厂做的功为2.66J

D.从物块B开始运动至与物块A分离的过程中，物块B增加的机械能为10.08J

[[答案』BD

（解析』AB.开始物块A、B静止，对物块A、B受力分析，根据平衡的条件得

（叫+mB^gsin300—kxl

由题意知%=0.5m,解得

k=50N/m

由乙图可知，当拉力耳=28N时，拉力开始恒定不变，说明此时物块A、B分离，对物

块B受力分析，由牛顿第二定律得

Fx-mBgsin30°=7nBa

解得

a=2m/s2

当施加的力为罪时，对物块A、B整体受力分析，由牛顿第二定律得

F0+kxl~（rnA+mB）gsin30°=（mA+m^a

解得

FQ=10N

故A错误，B正确；

C.物块A、B分离瞬间，物块A、B之间的作用力为零，设此时弹簧压缩量为乙，对物

块A受力分析，由牛顿第二定律得

kx2-m^gsin30°=mAa

解得

x2=0.14m

从物块B开始运动至与物块A分离的过程中，由于拉力口在招到耳均匀变化，拉力尸做

的功为

W=下;片（石一工2）

解得

W=6.84J

故c错误;

D.设物块A、B分离瞬间二者的速度大小为V,对物块A、B由匀变速直线运动的规律得

v2=2。（玉_9）

解得

v=1.2m/s

从物块B开始运动至与物块A分离的过程中，物块B增加的动能

1,1,

AE.=-mv2=-x4xl.22J=2.88J

k22

物块B增加的势能

AEp="％8（石-%2）sin30°=4xl0x（0.5-0.14）x^J=7.2J

物块B增加的机械能为

E=EK.+EP=2.88J+7.2J=10.08J

故D正确；

故选BD。

三、非选择题（本题共5小题，共58分）

11.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课首次在梦天实验舱内进行授课，其中航天员演示

了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两

端分别安装a、b两个位移传感器，传感器。测量滑块A与它的距离尤A,传感器6测量滑

块B与它的距离XB。部分实验步骤如下：

①实验测得滑块A的质量为0.40kg；

②接通气源，调整气垫导轨水平；

③拨动两滑块，使A、B均向右运动；

④导出传感器记录的数据，绘制尤A、XB随时间f变化的图像，分别如图乙、图丙所示。

回答以下问题：

传感器a滑块A滑块B传感器b

（1）从图像可知两滑块在t=s时发生碰撞;

（2）滑块A碰撞前的速度大小v=m/s（计算结果保留2位有效数字）;

（3）若滑块A、B碰撞过程中满足动量守恒定律，可得滑块B的质量为%B=kg（计

算结果保留2位有效数字）。

(答案U(1)1.0(2)0.50(3)0.19##0.18##0.20

K解析》（1）九一/图像的斜率表示速度，从题图乙和题图丙可知/=L0s时两物块的速度

发生突变，即此时发生了碰撞；

（2）由题图乙可知滑块A碰撞前的速度大小

Av0.60-0.10

v=——m/s=0.50m/s

1.0-0

（3）规定滑块A运动的方向为正方向，由题图乙可知滑块A碰撞后的速度约为

1.10-0.60

m/s®0.36m/s

2.4—1.0

滑块B碰撞前、后的速度分别为

1.10-0.90

V2=m/s=0.20m/s

1.0-0

0.90-0.20

m/s=0.50m/s

2.4—1.0

根据动量守恒定律可得:

=根mv

mAv+mBv2A4+B3

解得

7nB»0.19kg

由于读数和计算存在误差，故滑块B的质量可为

0.18kg~0.20kg„

12.实验小组测量一段长度已知、阻值约为10。的电阻丝的电阻率。部分实验操作如下:

（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，选择电阻丝的不同位置进行多次测量，取其平均

值作为电阻丝的直径。某次测量时，经正确操作后螺旋测微器示数如图甲所示，此时螺旋

测微器的读数为mm。

（2）实验小组采用“伏安法”测量该电阻丝的阻值，除导线和开关外，实验室还有如下器材

可供选择:

待测电阻丝凡

电流表A1（量程0.6A,内阻约为0.5。）

电流表A2（量程3A,内阻约为0.2。）

电压表V（量程3V,内阻为3k。）

滑动变阻器R（阻值0〜5。，额定电流1.5A）

定值电阻4=300。

定值电阻&=3皿

直流电源（电动势石=6V,内阻不计）

实验要求测量尽量准确，且电阻丝两端的电压能从零变到6V,电流表应选（选填

“人］”或“人2”）；定值电阻应选（选填“凡”或“4”）。

（3）请在图乙的线框中画出实验电路图

(4)根据实验电路图进行实验，改变滑动变阻器R的阻值，得到多组电压表、电流表的

示数U、I,在坐标纸上做出U-/图像如丙所示，可求得该电阻丝的阻值为。，然

后根据电阻定律可计算出该电阻丝的电阻率(计算结果保留3位有效数字)。

k答案U⑴0.696##0.697##0.698##0.699##(2)%R2(3)

(4)10.6##10.7##10.8##10.9##11.0

［解析X(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数：0.5mm；可动刻度读数：

0.01mmxl9.8=0.198mm,故螺旋测微器读数为0.698mm,由于读数存在误差，则螺旋测微

器的读数可为0.696mm〜0.699mm。

(2)电源电动势为6V,待测电阻丝约为10。，流过待测电阻丝的最大电流约为0.6A,因

此电流表选A1；实验要求电阻丝两端的电压能从零变到6V,电压表V量程不够，因此需

要将电压表V的量程扩大至6V,原电压表内阻为3kQ,需串联一个阻值为3kQ的定值电

阻，所以定值电阻应选3kfl,即定值电阻夫2。

(3)扩大后的电压表总内阻为6000。，电流表A］内阻为Q5Q,电阻丝的阻值

RQx10Q,由于

6000QR)

R00.5Q

故测量电路采用电流表外接法，实验要求电阻丝两端的电压能从零变到6V,故控制电路

采用分压式接法，实验电路如图所示。

(4)由于6000Q»10Q,因此流过电压表的电流可忽略不计，由于国的阻值与电压表

内阻相等，则&两端的电压为2U,根据欧姆定律可得

2U

五

化简可得

结合题目图丙可得直线的斜率

左=殳=5.4。

2

解得

&=10.8Q

由于读数和计算存在误差，故该电阻丝的阻值可为10.6。〜n.OQ。

13.在平直的公路上，一辆以22m/s的速度匀速行驶的汽车，因前方出现事故，司机紧急

刹车，汽车开始减速。刹车1s后ABS制动系统开始工作，ABS制动系统启动前后汽车

所受阻力/与汽车重力mg的比值随时间f变化的情况可简化为如下图所示的图像。取重

力加速度g=10m/s2求：

(1)汽车在1s末的速度大小；

(2)汽车从开始减速到停止的过程中行驶的位移大小。

[[答案X(1)16m/s；(2)35m

(解析U(1)依题意，由图得小车在前1s内：

f=Q.6mg-max

y=%一贴

求得

Vj=16m/s

(2)ABS工作前:

A5S工作后：

f=0.8/ng=ma2

2a2x2=v；

求得

x=xx+x2=35m

14.如图所示，空间存在一平行于竖直平面的匀强电场，某时刻将一质量为相、所带电荷

量为q的带正电小球（可视为质点），从尸点以大小为％=J亚的速度水平向左抛出，

经过一段时间后，小球经过P点正下方距尸点距离为/?的。点，且经过。点的速度大小

为V=2而，不计空气阻力，重力加速度为g。求：

e*

（1）该匀强电场的场强大小和方向；

（2）若小球抛出过程中距P。直线的最远点为M（图中未画出），求PM点间的电势差Up”。

[[答案工（1）—,水平向右；（2）--

qq

K解析X（1）从P点到。点，由动能定理得

1

mgh+qU=—mv2

PQ2

解得0加=0

所以场强方向水平向右，从尸到。竖直方向由运动学公式得

水平方向由牛顿第二定律得

qE=ma

水平方向由运动学公式得

12

x—v^t—-at=0

解得

a=2g

所以

E:2mg

q

(2)当水平分速度为0时，小球向左运动至最远点M的水平距离最大由运动学公式得

O-Vg=-2ax

解得

h

x=—

2

设向左为正方向，则P点与小球运动至最远点M间的电势差

UPM=Ed=—Ex

解得“一皿

q

15.如图所示，两光滑平行金属导轨He和或固定，间距L=1m,其中^是半径为

R=0.8m的四分之一圆弧导轨，be、龙是与圆弧轨道相