2023-2024學年山西省大同市高二（下）期末考試物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年山西省大同市高二（下）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.2024年4月3日7時58分(北京時間)，中國臺灣海域發(fā)生7.5級地震。自然資源部海嘯預警中心根據(jù)初步地震參數(shù)判斷，地震可能會在震源周圍引發(fā)局地海嘯。海嘯波是波長很長的淺水波，其傳播速度v=g?，其中g為重力加速度，?為海洋的深度。一般在深而廣闊的海洋，其傳播速度約500km/?至1000km/?，且傳播過程中能量損失很少。同一海嘯波在深海區(qū)和淺海區(qū)傳播時，下列說法正確的是(

)A.波速和波長均不同 B.頻率和波速均不同 C.波長和周期均不同 D.周期和頻率均不同2.一彈性小球從離地板不太高的地方自由釋放，與地板碰撞時沒有機械能損失。設小球所受的空氣阻力的大小與速率成正比，則小球從釋放到第一次上升到最高點的過程中，小球運動的速度?時間圖像可能正確的是(

)A.B.C.D.3.每年“五一”前后，大同在古城墻附近會開啟音樂噴泉，其中噴泉池水下的彩燈射出的彩光裝點了古城周邊夜景。如圖甲所示，水下有一點光源S，可以發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，其中任一光均可在水面上形成一個有光射出的圓形區(qū)域，俯視圖如乙圖所示，已知低水位時S發(fā)出的a光在水面形成的圓形區(qū)域與某一高水位時b光形成的區(qū)域面積等大，則下列說法正確的是(

)

A.a光的頻率比b光的大

B.用同一裝置做雙縫干涉實驗，a光的相鄰干涉條紋間距比b光的小

C.a光發(fā)生全反射的臨界角比b光的小

D.a光在水中的傳播速度比b光的大4.如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ。則(

)A.僅棒中的電流變小，θ變大 B.僅兩懸線等長變長，θ變大

C.僅金屬棒質(zhì)量變大，θ變小 D.僅磁感應強度變大，θ變小5.2024年5月3日，我國發(fā)射了“嫦娥六號”探測器，開啟了人類首次對月球背面采樣返回任務。本次登陸月球，“嫦娥六號”需經(jīng)歷如圖所示的3次變軌過程(其中Ⅰ為圓軌道，Ⅱ、Ⅲ為橢圓軌道)，之后擇機進入著陸過程，然后進入月球表面。已知P點為四條軌道的共切點，Q點為軌道Ⅱ上的遠月點，引力常量為G，則下列說法正確的是(

)

A.“嫦娥六號”在軌道上運動時，運行的周期TⅢ<TⅡ<TⅠ

B.若軌道Ⅰ近似貼近月球表面，已知“嫦娥六號”在軌道Ⅰ上運動的周期，可以推知月球的密度

C.“嫦娥六號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點與軌道Ⅰ上經(jīng)過該點，由于軌道不同，加速度也不同

D.6.如圖所示，有一直角三角形ABC，∠A=30°,∠C為直角，在AC邊上某點固定一點電荷為場源電荷，且滿足φA=A.該點電荷帶負電

B.沿著CB邊，從C點到B點，電場強度大小逐漸減小

C.將另一正電荷沿著AB邊，從A點移到B點，其電勢能先減小后增大

D.A、C兩點處電場強度大小之比為4∶17.在每年的YadnyaKasada節(jié)日里，國外印尼民眾都會聚集在當?shù)氐幕鹕娇?，向其中投擲物品祈求來年好運和豐收。如圖，若有一個截面近似呈拋物線形狀的小型火山谷MON，M、N為火山口處的兩點，且M高于N，O為谷底(拋物線的頂點)，O點切線水平?，F(xiàn)有兩人從M、N兩點分別以初速度v?、v?水平拋出兩不同物品，同時擊中O點(不考慮碰撞)，不計空氣阻力，則兩物品(

)

A.初速度v1與v2大小一定相等

B.在拋出過程中，相同時間內(nèi)的速度變化量一定不同

C.必須同時拋出

D.擊中二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.如圖甲，現(xiàn)有一固定在地面上的四分之一圓弧軌道PQ，O點為圓心，OP水平，OQ豎直，其半徑R=1m。某學習小組將一質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可看成質(zhì)點)從圓弧軌道上的P點由靜止釋放，下滑過程中設物塊和圓心連線與OP的夾角為θ，然后利用影像追蹤軟件繪制了物塊速率v與θ的關系圖像，如圖乙，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是(

)

A.從θ=π6起，物塊合力為零，開始做勻速圓周運動

B.當θ=π6時，物塊重力的瞬時功率為530W

C.在π9.作為大同裝備制造業(yè)的龍頭，“大同機車”已成為了我國電力機車走向世界的一張名片！如圖為某電力機車的供電流程的簡化圖，利用可視為理想變壓器(原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2)的牽引變電所，將電網(wǎng)中高壓U1220kV降至UA.牽引變電所中變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1:n2=4:1

B.若該機車運行功率增大，由于匝數(shù)比不變，故機車的工作電壓仍為25kV

C.若該機車運行功率增大，牽引變電所至機車間的熱損耗功率也會隨之增大

D.若在額定電壓下，該機車的輸入功率為10.如圖所示，光滑絕緣的水平面上邊界PQ的右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，現(xiàn)給正方形剛性導線框abcd一水平向右的初速度，線框恰能完全進入磁場區(qū)域。已知線框邊長為L，質(zhì)量為m，每個邊長的電阻均為R，則(

)A.線框的初速度大小為B2L3mR

B.在進入磁場的全過程中，通過線框橫截面的電荷量為BL24R

C.在進入磁場的全過程中，線框產(chǎn)生的總焦耳熱Q總為B4三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.在“探究平拋運動的特點”實驗中，某學習小組用如圖所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。(1)下列實驗條件必須滿足的有__________。A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平C.每次從斜槽上相同位置無初速度釋放鋼球D.圖中檔條MN每次必須等間距下移(2)在某次實驗中，甲同學每次都將小球從斜槽的同一位置無初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學設想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖中1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中，小球從拋出點到落點的水平位移依次為x1、x2、A.x2?x1C.x2?x(3)乙同學利用圖所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同學使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖所示(圖中未包括小球剛離開軌道的影像)。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為5cm。該同學在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖中標出。則小球運動到圖中位置A時，其速度的水平分量大小為______m/s；根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開_____m/s2。(

12.實驗室有一只電流表，滿偏電流Ig為200μA，內(nèi)電阻rg約200Ω。某同學欲用半偏法測量該電流表的內(nèi)電阻rg，然后把這只電流表改裝成量程為實驗室還能提供實驗器材規(guī)格如下：A.滑動變阻器(0～50kΩ)B.滑動變阻器(0～10Ω)C.電阻箱(0～9999Ω)D.電源(電動勢為6V，內(nèi)阻不計)E.開關兩個、導線若干(1)滑動變阻器應選用_____(填選項序號)。(2)將測電流表內(nèi)電阻的實物連線圖補充完整。(3)實驗時進行的主要步驟有：①把滑動變阻器阻值調(diào)到最大，在開關S2斷開的前提下，閉合開關S②調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；③閉合開關S2④記下電流表指針指向表盤中央刻度時電阻箱的讀數(shù)R0根據(jù)以上實驗得到的數(shù)據(jù)，電流表內(nèi)阻的測量值rg=_____Ω，rg的測量值與真實值相比_____((4)把這只電流表改裝成量程為6V的電壓表需要_____(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一只阻值為_____Ω的定值電阻。四、計算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖所示，一種巨型娛樂器械可以讓游客體驗超重和失重狀態(tài)。該器械可乘坐多人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機送上48m的高處，然后座艙從靜止開始以a1=8m/s2的加速度勻加速下落?(1)座艙的最大速度大小及勻減速下落過程的加速度的大小？(2)若座艙中某乘客為50kg，在勻減速下落過程中，座椅對該位游客的支持力是多少？

14.如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動。當電子第一次穿越x軸時，恰好到達D點；當電子第二次穿越x軸時，恰好到達D點關于坐標原點的對稱點C點。D、C兩點均未在圖中標出。已知A、D兩點到坐標原點的距離分別為?、2?，不計電子的重力，求：(1)電場強度E的大??；(2)磁感應強度B的大??；(3)電子從A運動到經(jīng)過D、C兩點再回到A經(jīng)歷的時間t。

15.如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與靜置在光滑水平面上K點的小球B相連，小球B的右側(cè)靜置著一滑塊C，其上表面是半徑為R的14光滑圓弧軌道。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球A從圓弧最高點M由靜止釋放，小球A沿軌道滑下后，在水平面上與小球B發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間忽略不計。已知小球B、滑塊C的質(zhì)量均為2m，小球A、B均可視為質(zhì)點，重力加速度為g，求：(1)小球A下滑到圓弧軌道最低點N時，滑塊C的速度大??；(2)判斷小球A與小球B作用后能否追上滑塊C？(3)彈簧彈性勢能的最大值；

參考答案1..A

2..B

3..D

4..C

5..B

6..B

7..A

8..BD

9..CD

10..BC

11..(1)BC(2)A(3)?1.0?9.712..(1)A(2)(3)?180；

偏小(4)串聯(lián)；

2982013..(1)由題可知，座艙勻加速下落至最后一刻時，速度達到最大，此時速度為v1，假設整個勻加速下落過程的時間為tv解得v已知勻減速過程中，初速度為v1，末速度為0?由

v1a(2)座椅對乘客的支持力為F支，則由牛頓第二定律得F解得座椅對該位游客的支持力大小為F方向豎直向上

14..(1)電子在電場中做類平拋運動，在沿x軸方向做勻速直線運動，則t沿y軸方向做勻加速直線運動，則?=其中，根據(jù)牛頓第二定律eE=ma解得E=(2)電子的運動軌跡如圖電子出電場時，y軸方向的分速度為v則電子在磁場中的運動速度大小為v=且與x軸的夾角為θ=由幾何關系可知，電子在磁場中的運動半徑r解得r=2根據(jù)洛倫茲力提供向心力evB=m解得B=(3)由上圖可知，電子在磁場中運動的圓心角為α=電子在磁場中做圓周運動的周期為T=所以電子在磁場中運動