福建省福州第八中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

福建省福州第八中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一个单摆在竖直平面内做小幅振动，周期为2s，如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t=1.6s至t=1.8s的过程中，摆球的（）A．速度向左在减小，加速度向右在增大B．速度向左在增大，加速度向左在增大C．速度向右在增大，加速度向右在减小D．速度向右在减小，加速度向左在减小2．A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg·m/s，B球的动量是7kg·m/s．当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值分别是（）A．6kg·m/s，6kg·m/s B．3kg·m/s，9kg·m/sC．2kg·m/s，14kg·m/s D．-5kg·m/s，15kg·m/s3．关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是()A．原子核的结合能越大，原子核越稳定B．任何两个原子核都可以发生核聚变C．衰变成要经过8次β衰变和6次α衰变D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了24．手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过M、N与外电路连接，如图所示，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（）A．电压表V的示数为B．通过灯泡的电荷量为C．电灯中产生的焦耳热为D．当线圈由平行于磁场方向位置转过90°时，流过线圈的电流为5．如图所示，在水平地面上用彼此平行、相邻间距为l的水平小细杆构成一排固定的栅栏。栅栏上方有一个质量为m、半径为的匀质圆板，圆板不会与地面接触。一根细长的轻绳穿过板的中央小孔C，一半在图的背面，一半在图的正面，绳的两头合在一起记为P端。在P端用力沿水平方向朝右拉动圆板，使板沿栅栏无跳动、无相对滑动地朝右滚动。圆板水平方向朝右的平均速度可近似处理为圆板中心C在最高位置时的速度大小v，设v是不变量。略去绳与板间所有接触部位的摩擦，施加于P端的平均拉力T为（）A． B． C． D．二、多选题6．如图甲，介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m．图乙是波源做简谐运动的振动图像．波源振动形成的机械横波可沿图甲中x轴传播．已知t＝5s时刻，A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处．下列判断正确的是____A．A质点的起振方向向上B．该列机械波的波速为0.2m/sC．该列机械波的波长为2mD．t＝11.5s时刻，B质点的速度方向沿y轴正方向E．若将波源移至x＝3m处，则A、B两质点同时开始振动，且振动情况完全相同7．如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播在t=0时刻的波形图，已知甲波向左传，乙波向右传，两列波分别刚传到x=±0.5cm处．请根据图中信息判断以下说法正确的是_______．A．两列波的波长一样大B．两列波将同时传到坐标原点C．x=0处为振动减弱点D．x=0.2cm处的质点开始振动时的方向向-y方向E．由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象8．如图所示，空间中有正交的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，匀强电场方向竖直向下，电场强度为E，将一质量为m，带电荷量为的小球水平向左射入场区中，速度大小为v。已知，g为重力加速度，电磁场空间范围足够大。则在小球之后运动的过程中，以下说法正确的是（）A．电场力对小球做正功，故小球机械能一直增大B．小球运动过程中的最大速度为C．小球运动过程连续两次速度最大时的位置间的距离为D．小球偏离入射方向的最大距离为三、实验题9．某实验小组想了解一气压传感器的电阻随所处环境气压变化的规律，他们在室温下利用实验室提供的以下器材进行探究。A．气压传感器（阻值变化范围从几十欧到几百欧）；B．直流电源（电动势6V，内阻不计）；C．电压表（量程0～3V，内阻为4kΩ）；D．电压表（量程0～15V，内阻为20kΩ）；E．电流表A（量程0～150mA，内阻不计）；F．定值电阻（阻值为4kΩ）；G．定值电阻（阻值为20kΩ）；H．滑动变阻器R（最大阻值为50Ω）；I．开关S、导线若干。(1)该小组设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择，定值电阻应选择。（填器材前的字母代号）(2)请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整。(3)改变环境压强p，测得不同的值，绘出如图丙所示的图像，可得随压强p变化的关系式为=。(4)某次测量时，电压表、电流表的示数分别为和，则气压传感器的阻值=Ω，此时气压传感器所处环境的压强p=Pa。10．某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。(1)实验前需要调节气垫导轨水平：取走滑块B，将滑块A置于光电门1的左侧，向右轻推一下滑块A，其通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，则应将气垫导轨（选填“左”或“右”）端适当垫高，直至滑块A通过两光电门的时间相等。(2)测得滑块A的总质量，滑块B的总质量，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为，A与B碰撞后A再次通过光电门1的时间为，滑块B通过光电门2的时间为。若滑块A和B组成的系统在碰撞的过程中动量守恒，在误差允许的范围内，则应该满足（用测量量表示）。(3)根据多次实验数据，测量遮光条长度d后，计算出的动能减少量，的动能增加量，绘制了图像，若图像斜率k≈，则证明此次碰撞为完全弹性碰撞。四、解答题11．蹦床运动有“空中芭蕾”之称，某质量m=50kg的运动员从空中h1=1.25m落下，接着又能弹起h2=1.8m高度，此次人与蹦床的接触时间t=0.50s，取g=10m/s2，求：（1）运动员与蹦床接触时间内，所受重力的冲量大小I；（2）运动员与蹦床接触时间内，受到蹦床平均弹力的大小F。12．如图所示，一个小型交流发电机输出端连接理想变压器，原、副线圈匝数分别为，副线圈连接电阻．交流发电机的线圈匝数为，电动势瞬时值的表达式为，发电机线圈电阻不计．求：（1）通过发电机线圈磁通量的最大值；（2）变压器原线圈中电流的有效值．13．如图所示，一轻质弹簧的一端固定在球B上，另一端与球C接触但未拴接，球B和球C静止在光滑水平地面上。球A从光滑斜面上距水平地面高为H=3.2m处由静止滑下（不计小球A在斜面与水平面衔接处的能量损失），与球B发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，稍后球C脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内。已知球A和球B的质量均为1kg，球C的质量为4kg，且三个小球均可被视为质点。圆弧的半径，g取10m/s2。求：（1）小球A和小球B碰后瞬间粘在一起时的共同速度大小vAB；（2）球C脱离弹簧后在圆弧上达到的最大高度h；（3）调整球A释放初位置的高度H，球C与弹簧分离后恰好能运动至圆弧轨道的圆心等高处。求球C在圆弧轨道内运动过程中克服重力做功的最大瞬时功率P。参考答案：1．C【详解】由题，单摆的周期是2s，一个周期分成四个四分之一周期，从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t=1.6秒至t=1.8秒的过程中，单摆是由向最大位移处向右向平衡位置运动，所以速度向右在增大，加速度方向向右且在减小。故选C。2．B【详解】由题，碰撞前的总动量为12kg•m/sA、虽然满足动量守恒，但是碰后A球的动量不可能沿原方向增加，故A错误；B、两球组成的系统动量守恒，A球减少的动量等于B球增加的动量，故B正确；C、两球组成的系统的总动量是16kg•m/s，两球组成的系统不满足动量守恒。故D错误；D、两球组成的系统的总动量是10kg•m/s，不满足动量守恒，故D错误；故选B.3．D【分析】A．比结合能越大原子核越稳定，原子核的结合能越大，原子核不一定越稳定，故A错误；B．只有较小的原子核才会发生聚变，故B错误；C．铀核衰变为铅核的过程中，衰变一次质量数减少个，次数；衰变的次数为，要经过次衰变和次衰变，故C错误；D．粒子为氦核，由两个质子和两种中子组成，所以发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了，故D正确．故选：D【详解】4．C【详解】A．电动势当线圈平行于磁场方向时电动势最大，其峰值所以，有效电流电压表示数故A错位；B．通过灯泡的电荷量为故B错误；C．电动势的有效值电流的有效值电灯中产生的焦耳热故C正确；D．流过线圈的电流为故D错误。故选C。5．A【详解】取栅栏中相邻两根小细杆A，B，板心C从位于杆A的正上方到位于杆B的正上方。圆板绕杆定轴转动惯量为C位于A正上方时圆板动能为C到达A、B杆连线中点正上方前瞬间，速度为，动能为将圆板与杆完全非弹性碰撞后瞬间，绕杆的转动角速度记为，据角动量守恒，有可得则有此时圆盘动能为C转动B杆正上方时，速度又增为，由机械能定理得联立以上各式，消去，可得取近似又有代入上式，并忽略高阶小量，得故A正确，BCD错误。6．ACE【详解】由波源的振动图像可知，波源起振的方向为向上，则A质点的起振方向向上，故A正确；因T=4s，已知t＝5s时刻，A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处时，可知机械波从O点传到A点用时间为2s，则该列机械波的波速为，故B错误；该列机械波的波长为，故C正确；振动传到B点的时间为，则t＝11.5s时刻，B质点已经振动，此时的速度方向沿y轴负方向，故D错误；若将波源移至x＝3m处，则A、B两质点距离振源的距离相等，则两质点同时开始振动，且振动情况完全相同，故E正确；故选ACE.7．ABC【详解】A.根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，由图知，两列波的波长相等，都为，A正确；B．波速是由介质决定的，可知两列波的波速相等，两列波的波前传到坐标原点的路程相等，故两列波同时传到坐标原点，B正确；C．甲波传到处时引起处的质点向上振动，同时，乙波传到处时引起处的质点向下振动，所以处为振动减弱点，C正确；D．甲波先传播到处，结合波形微平移法得到处的质点开始振动时的方向向+y方向，D错误；E．由波速公式分析得知，两列波的频率相等，满足干涉的条件，故两列波相遇时会发生干涉现象，E错误；故选：ABC。8．BD【详解】BCD．将初速度v分解为与初速度方向相同即向左的和方向相反即向右的分运动对应的洛伦兹力大小故粒子以向右做匀速直线运动，另一分速度在洛伦兹力的作用下逆时做匀速圆周运动，有解得周期为当转至与同向时速度有最大值其运动过程中偏离入射方向的最大距离即为圆周运动的直径，即连续两次速度达到最大值的时间间隔为T，故其间距为故BD正确，C错误；A．由BCD分析可知，在一个周期内，电场力一半时间做正功，一半时间做负功，因此小球机械能并不是一直增大，故A错误。故选BD。9．(1)CF(2)(3)(4)200【详解】（1）[1]根据题意可知，电源电动势为，电压表读数时要在表盘中间三分之一更准确，而且串联定值电阻可以扩大量程，故电压表选C。[2]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到即可，电压表的量程为，内阻为，根据串联分压原理，故需串联一个阻值为定值电阻，故定值电阻应选。故选F。（2）按照图甲所示的电路图，连接实物图如图所示（3）根据图像，假设代入数据可得（4）[1]根据题意，由欧姆定律有[2]将代入表达式可以解得，此时气压传感器所处环境的压强为10．(1)左(2)(3)1【详解】（1）滑块A通过光电门2的时间变长，说明速度减小，右端过高，因此应将左端适当垫高，故填左。（2）取向右方向为正，根据动量守恒定律整理得（3）完全弹性碰撞没有能量损失，则绘制图像，若图像斜率则证明此次碰撞为完全弹性碰撞。11．（1）；（2）【详解】（1）重力的冲量大小为（2）设运动员下落h1高度时的速度大小为，再次弹起时的速度大小为，则有以竖直向上为正方向，对运动员由动量定理有代入数据得12．（1）；（2）【详解】（1）设匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为，则且解得（2）设变压器原、副线圈上电压的有效值为则且解得13．（1）4m/s；（2）m；（3）【详解】（1）设小球A与B碰前瞬间的速度为vA，A由斜面最高点下滑到最低点的过程中，由机械能守恒定律可得A与B发生正碰时在水平方向动量守恒，有mAvA=vAB联立代入数据解得vAB=4m/s（2）设球C脱离弹簧后的速度为vC，A、B整体的速度为vAB′，从A与B结合为一个整体后到球C离开弹簧的过程中，由动量守