贵州省毕节市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年毕节市高二年级期末联考物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.一质点从t=0时刻由某一位置出发沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，则该质点（）A.第2s内的速度方向与加速度方向相同B.前3s内通过的路程为15mC.4s内的平均速度为0D.t=2s时返回到起点位置【答案】C【解析】A．由图像可知，质点在第2s内做正向的匀减速直线运动，即第2s内的速度沿正向，加速度沿负向，两者的方向相反，故A错误；B．由图像的面积表示位移，可知前2s内的位移为2~3s的位移为则前3s内通过的路程为故B错误；C．由图像可知质点在4s内的位移为零，则由可知平均速度为0，故C正确；D．质点在t=2s时的位移为则并没有返回到起点位置，故D错误。故选C。2.2024年6月，嫦娥六号探测器从月球背面实施采样后成功返回地面。该探测器在绕月飞行过程中，先进入周期为的椭圆轨道I运动，如图所示，P点为该轨道的近月点，Q点为远月点；当探测器某次到达P点时，实施减速制动，随即进入离月球一定高度、周期为的圆形轨道II绕月做匀速圆周运动。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A.月球的质量B.探测器在轨道Ⅱ上运动的速度不变C.探测器在轨道I上P点的加速度大于在轨道II上P点的加速度D.探测器在轨道I上从P点向Q点运动的过程中，速度不断减小，机械能保持不变【答案】D【解析】A．圆形轨道II绕月做匀速圆周运动，则解得故A错误；B．探测器在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，速度的大小不变，方向发生变化，故B错误；C．根据解得可知探测器在轨道I上P点的加速度等于在轨道II上P点的加速度，故C错误；D．探测器在轨道I上从P点向Q点运动的过程中，由近月点向远月点运动，速度减小，且运动过程中只有月球引力做功，故机械能不变，故D正确。故选D。3.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在光滑竖直固定杆上的圆环相连，当圆环处于A处时，弹簧水平且处于原长。现将圆环从A处由静止释放，圆环经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.由A到B的过程中，圆环与弹簧构成的系统势能逐渐减小B.由A到B的过程中，圆环的机械能守恒C.由A到C的过程中，弹簧对圆环先做正功后做负功D.在C处时，圆环的加速度为零【答案】A【解析】A．由于圆环和弹簧系统只有重力和弹簧的弹力做功，则系统的势能（重力势能和弹性势能）以及动能之和守恒，由A到B的过程中，圆环的动能逐渐增加，则圆环与弹簧构成的系统势能逐渐减小，选项A正确；B．由A到B的过程中，弹簧的弹力对圆环做负功，则圆环的机械能减小，选项B错误；C．由A到C的过程中，弹力方向与位移夹角大于90°，则弹簧对圆环一直做负功，选项C错误；D．在B点时速度最大，加速度为零，从B到C做减速运动，加速度向上，即在C处时，圆环的加速度不为零，选项D错误。故选A。4.图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为x=2m处的质点的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波的波速为1m/sB.该波向x轴负方向传播C.在1s时间内，x=2m处的质点沿x方向运动的位移为1mD.t=0时，x=1m处的质点处于平衡位置【答案】A【解析】A．由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，该波的波速为故A正确；B．由图乙可知t=2s时，x=2m处的质点向下振动，根据同侧法，该波向x轴正方向传播，故B错误；C．x=2m处的质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故C错误；D．t=2s时，x=1m处的质点处于波谷，t=0时，即之前，x=1m处的质点处于波峰，故D错误。故选A。5.如图，一理想变压器原副线圈匝数之比为2：1，原线圈两端加上交流电压，其瞬时值表达式为，两个阻值均为110Ω的电阻R串联后接在副线圈的两端。图中电流表、电压表均为理想交流电表，则（）A.电流表的示数为1A B.副线圈内交流电的频率为25HzC.t=0.01s时，电压表的示数为0 D.变压器原线圈的功率为55W【答案】D【解析】A．原线圈两端的电压有效值为根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系解得副线圈中的电流为根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系解得电流表的示数为故A错误；B．原线圈内交流电的频率为变压器不改变交流电的频率，副线圈内交流电的频率为，故B错误；C．电压表的示数为电阻两端电压的有效值，为故C错误；D．变压器原线圈的功率为故D正确。故选D。6.真空中，存在一平行于x轴方向的电场，x轴上各点的电势φ随位置x变化的关系如图所示，处电势为3V。一个带负电的粒子从处由静止释放，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）A.处的电场强度大于处的电场强度B.在处左右两侧，电场方向相反C.粒子将在到区间内往复运动D.粒子沿x轴正方向运动过程中，电势能先变大后变小【答案】C【解析】AB．图像中，斜率表示电场强度，在处左右两侧，电场方向不变，且故故AB错误；C．根据动能定理，因为初末速度为0，所以在原点两侧电场力做功一正一负，大小相等，有易知所以负电荷相对于原点两侧的位移大小比为，即在处释放后沿x轴正向运动到的最远位置处的坐标为，故在该区间内往复运动，故C正确；D．粒子沿正方向运动过程中，由图可知，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D错误。故选C。7.图为一半圆柱体透明介质的横截面，O为半圆的圆心，C是半圆最高点，E、Q是圆弧AC上的两点，一束复色光沿PO方向射向AB界面并从O点进入该透明介质，被分成a、b两束单色光，a光从E点射出，b光从Q点射出，现已测得PO与AB界面夹角θ=30°，∠QOC=30°，∠EOC=45°，则以下结论正确的是（）A.a光的频率大于b光的频率B.b光的折射率为C.a光和b光在该透明介质内传播的速率相等D.当入射光线PO与AB界面的夹角减小到某一特定值时，将只剩下b光从AC圆弧面上射出【答案】B【解析】AB．根据折射率的定义式有，即b光的折射率为，a光的频率小于b光的频率，故A错误，B正确；C．根据折射率与光速的关系有，解得，即a光在该透明介质内传播的速率大于b光在该透明介质内传播的速率，故C错误；D．由于光是从空气进入介质，在界面AB上，不能够发生全反射，而在弧面AC上光始终沿法线入射，也不能够发生全反射，则当入射光线PO与AB界面的夹角减小时，a光与b光始终从AC圆弧面上射出，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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，有选错或不答得0分。8.建筑工地上人们利用塔吊来搬运重物，图为某一塔吊的示意图，技术员通过相关操作，可将重物搬运到指定位置。关于重物的运动，以下说法正确的是（）A.当重物减速向下运动时，处于失重状态B.若重物在某一水平面内做匀速圆周运动，其所受合力大小保持不变C.若重物同时参与水平方向和竖直方向的变速直线运动，其运动轨迹必为一条曲线D.若重物同时参与水平向右和竖直向上的匀速直线运动，其所受合力为零【答案】BD【解析】A．当重物减速向下运动时，重物有向上的加速度，处于超重状态，故A错误；B．若重物在某一水平面内做匀速圆周运动，重物所受的合外力提供向心力，向心加速度大小不变，根据牛顿第二定律，重物所受合力大小保持不变，故B正确；C．重物同时参与水平方向和竖直方向的变速直线运动，若重物的合速度与合外力方向在同一直线上，重物运动轨迹为一条直线，故C错误；D．若重物同时参与水平向右和竖直向上匀速直线运动，根据运动的合成，可知重物做匀速直线运动，其所受合力为零，故D正确。故选BD。9.如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的滑轮与小球A相连，滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的点，细线与竖直方向夹角为α，物体B始终保持静止，则（）A.悬挂滑轮的细线的弹力一定大于小球A的重力B.若物体B的质量越大，则B对地面的摩擦力越大C.若将点缓慢右移少许，则B对地面的压力将增大D.若小球A的质量越小，则B对地面的摩擦力越小【答案】AD【解析】A．对小球A受力分析，由平衡条件可知对滑轮受力分析，如图由矢量三角形可知，悬挂滑轮的细线的弹力一定大于绳子的拉力，即大于小球A的重力，故A正确；BD．根据几何关系可知对物体B受力分析，由平衡条件水平方向有根据牛顿第三定律，若物体B的质量越大，则B对地面的摩擦力不变，若小球A的质量越小，则B对地面的摩擦力越小，故B错误，D正确；C．若将点缓慢右移少许，与竖直方向夹角减小，对物体B受力分析，由平衡条件竖直方向有因为减小，故增大，则，由牛顿第三定律可知，B对地面的压力将减小，故C错误。故选AD。10.在具有水平边界的匀强磁场上方，一边长l=0.2m、质量m=50g的正方形导线框abcd，从距离磁场上边界高度h=0.45m处自由下落，如图所示，ab边进入匀强磁场区域后，线框立即开始做匀速运动，直到dc边穿出匀强磁场为止。已知匀强磁场的磁感应强度B=1T，匀强磁场区域的高度也是l，线框运动过程中始终在竖直面内且ab边保持水平，不计空气阻力，g取10m/s2，则（）A.ab边刚进入磁场时的电流方向为a→bB.线框电阻R为0.4ΩC.线框刚进入磁场时其重力的瞬时功率为1.5WD.线框穿越磁场的过程产生的焦耳热为0.02J【答案】AC【解析】A．ab边刚进入磁场时，根据右手定则可知，电流方向为a→b，故A正确；B．线框做自由落体运动过程，有解得ab边刚进入磁场时的速度大小为线框在磁场中做匀速运动，根据受力平衡可得又，联立解得线框电阻为故B错误；C．线框刚进入磁场时其重力的瞬时功率为故C正确；D．由于线框穿越磁场的过程一直做匀速直线运动，根据能量守恒可得产生的焦耳热为故D错误。故选AC。三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.图为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，背景中每一小方格的边长均为L，重力加速度为g，则：（1）照片的闪光周期为______；（2）小球做平抛运动的初速度大小为______。【答案】（1）（2）【解析】（1）小球水平方向做匀速直线运动，由于相邻点迹水平方向的分位移均为3L，表明相邻点迹之间的时间间隔相等，小球竖直方向做自由落体运动，则有解得（2）结合上述可知，小球做平抛运动的初速度大小结合上述解得12.电流表G的内阻未知且表盘无刻度值，某同学用以下实验器材测量该电流表的参数：A.待测电流表G；B.电阻箱R（0~9999Ω）；C.定值电阻R1=50Ω；D.滑动变阻器R2（0∼10Ω）；E.3V的直流电源，内阻不计；F.双量程电压表V（0~3V，0~15V）；G.开关、导线若干。（1）按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱R的阻值调为350Ω，闭合开关，调节滑动变阻器R2的滑片，使电流表G满偏，此时电压表V的指针如图乙所示，其示数U=______V；（2）保持电压表V的示数不变，反复调整电阻箱R的阻值和滑动变阻器R2滑片的位置，使电流表G的指针指到表盘正中央，此时电阻箱R的阻值为750Ω；（3）由上可知电流表G的内阻Rg=______Ω，满偏电流Ig=_______mA。【答案】（1）1.18##1.19##1.20##1.21##1.22（3）502.9##3.0##3.1【解析】（1）[1]电源电压为3V，则电压表的量程选择的是3V，精度为0.1V，估读到0.01V，则电压表的示数为1.20V（1.18V~1.22V）；（3）[2][3]根据伏安法可知代入数据可得解得，13.如图所示，圆柱形汽缸内用厚度不计、质量为m的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，到汽缸底部的距离为L，活塞与汽缸壁间的摩擦不计，汽缸导热性能良好。现缓慢地在活塞上加入质量为2m的细砂，活塞下移一段距离后重新达到稳定，整个过程装置不漏气。已知环境温度保持不变，大气压强为p0，重力加速度为g，求活塞下移的距离。【答案】【解析】以活塞为研究对象可知，初始时刻气缸内的压强为p1，即p0S+mg=p1S解得缸内气体压强当加入细砂后，以活塞和细砂整体作为研究对象，此时缸内气体压强为p2p0S+3mg=p2S解得缸内气体压强为以气体为研究对象，发生等温变化，即其中，联立可得活塞下移的距离为14.如图所示，水平传送带以4m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为4m，传送带右端的正上方有一悬点O，用长为1m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.1kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。将质量为0.2kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短。碰后瞬间小物块以2m/s的速度水平向右离开传送带，小球碰后绕O点做圆周运动，上摆至最高点后返回。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计，计算时小物块和小球大小可以忽略。求：（1）小物块从传送带左端运动至右端（小球处）所经历的时间；（2）小物块与小球碰后瞬间，小球获得的速度大小；（3）小球运动到最高点时，轻绳对小球的拉力大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）对物块，根据牛顿第二定律解得设物体经过时刻加速达到传送带速度，即解得物块的位移匀速行