湖南省益陽(yáng)市安化縣兩校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試+物理試卷答案

2023-2024學(xué)年下學(xué)期期末自檢高二物理一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，他們科學(xué)發(fā)現(xiàn)和所采用的科學(xué)方法推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。以下相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.牛頓利用理想斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并通過(guò)“月-地檢驗(yàn)”，得出了萬(wàn)有引力定律C.卡文迪什利用扭秤實(shí)驗(yàn)的微小作用放大思想，測(cè)出了引力常量D.庫(kù)侖最早通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量出元電荷的數(shù)值【答案】C【解析】【詳解】A．伽利略利用理想斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故A錯(cuò)誤；B．開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，牛頓通過(guò)“月-地檢驗(yàn)”，得出了萬(wàn)有引力定律，故B錯(cuò)誤；C．卡文迪什用扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，他使用了微小作用放大法，故C正確；D．元電荷的數(shù)值為，最早由密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量得出，故D錯(cuò)誤；故選C。2.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形如圖所示，該簡(jiǎn)諧橫波傳播的速度為，P為平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)。關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的描述，下列說(shuō)法正確的是（）A.速度為零 B.速度方向沿y軸正方向C.加速度為零 D.加速度方向沿y軸正方向【答案】A【解析】【詳解】AB．由圖知，波長(zhǎng)周期波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到波峰處，此時(shí)速度為零，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)刻在波峰處，位移為正的最大，加速度最大，且加速度方向沿y軸負(fù)方向，故CD錯(cuò)誤。故選A3.鈷60（60Co）發(fā)生β衰變的同時(shí)，會(huì)放出兩束γ射線。其衰變方程為。下列說(shuō)法正確的是A.鈷60的中子數(shù)比的中子數(shù)少一個(gè)B.β衰變釋放的電子是由60Co原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子產(chǎn)生的C.γ射線是60Co原子核由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)輻射出來(lái)的D.24個(gè)60Co原子核經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后只剩下6個(gè)【答案】B【解析】【詳解】A．鈷60的中子數(shù)中子數(shù)為鈷60的中子數(shù)比的中子數(shù)多一個(gè)，故A錯(cuò)誤；B．β衰變釋放的電子是由60Co原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電子，這個(gè)電子以β射線的形式釋放出去，同時(shí)輻射出γ光子，故B正確；C．γ射線是60Co原子核由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)輻射出來(lái)的，故C錯(cuò)誤；D．半衰期是對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，原子核的衰變是隨機(jī)的，少量原子核的衰變不能按照半衰期的定義計(jì)算，故D錯(cuò)誤。故選B。4.A、B、C、D四個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移、速度、加速度與所受合力隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，則做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．由于圖像是位移—時(shí)間圖像，其斜率代表速度，斜率不變，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．由于圖像是速度—時(shí)間圖像，其斜率代表加速度，則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．由于圖像是加速度—時(shí)間圖像，由圖像可知，加速度不為零且保持逐漸增大，則物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由于圖像是合外力—時(shí)間圖像，由圖像可知，合外力增大，再由牛頓第二定律可知，物體的加速度增大，且方向不變，故物體做加速度增大的直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。5.一種電子透鏡的電場(chǎng)所形成的等勢(shì)面分布如圖所示，虛線為等差等勢(shì)面，一電子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，、是軌跡上的兩點(diǎn)，則（）A.圖中所示的該電子沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)B.點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右C.點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)D.電子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】C【解析】【詳解】A．電子帶負(fù)電，其所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，而題中電子僅僅受到電場(chǎng)力，即電場(chǎng)力即為其合外力，根據(jù)合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)、電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)線，作出圖中電場(chǎng)線分布如圖所示可知，圖中所示的該電子并沒(méi)有沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)線，根據(jù)上述圖中所示，點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左，B錯(cuò)誤；C．沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，根據(jù)上述圖中所示，可知點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)，C正確；D．根據(jù)圖中所示，假設(shè)電子是從b運(yùn)動(dòng)到a，可知電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，即電子在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能，D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖，水平傳送帶上表面的右側(cè)，與一個(gè)豎直的光滑半圓軌道底端相接，在半圓軌道下端O放一質(zhì)量為m的滑塊A。傳送帶以速率沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在傳送帶的左端輕輕放上一個(gè)質(zhì)量也為m的滑塊B。物塊與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊B以速度為與A發(fā)生彈性碰撞，兩滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法不正確的是（）A.傳送帶至少長(zhǎng)B.物塊B第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)達(dá)到傳送帶速度所需時(shí)間為C.要保證被撞后的A滑塊能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，圓弧軌道的半徑最大為D.若A與B能在O點(diǎn)發(fā)生多次碰撞，則當(dāng)A與B發(fā)生第三次碰撞時(shí)，產(chǎn)生的總內(nèi)能為【答案】C【解析】【詳解】A．物塊B在傳送帶上滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有可得，物塊B的加速度為則物塊B加速到時(shí)的位移為則傳送帶至少長(zhǎng)，故A正確；B．物塊B第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)達(dá)到傳送帶速度所需時(shí)間為故B正確；C．物塊B以速度為與A發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒有根據(jù)機(jī)械能守恒有解得，碰撞后A、B的速度分別為，A滑塊在圓弧最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有從碰撞后瞬間到A滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧最高點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒有解得則要保證被撞后的A滑塊能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，圓弧軌道的半徑最大為，如果A最高點(diǎn)小于四分之一圓弧，則半徑可以無(wú)限大，故C錯(cuò)誤；D．物塊B第一次在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)的位移為傳送帶的路程為相對(duì)位移為產(chǎn)生的內(nèi)能為第一次碰撞后B靜止，A滑上圓弧后又滑回來(lái)與B發(fā)生碰撞，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，A滑上圓弧后又滑回來(lái)的速度仍然為，由上述分析可知，與B發(fā)生第二次碰撞后，A的速度為零，B的速度為，方向水平向左，然后物體B在傳送帶上做減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，則減速的時(shí)間為減速的位移為減速過(guò)程中，傳送帶的路程為此過(guò)程的相對(duì)位移為此過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能為B速度減為零后又開(kāi)始反向向右加速，與第一次碰撞前情況相同，所以若A與B能在O點(diǎn)發(fā)生多次碰撞，則當(dāng)A與B發(fā)生第三次碰撞時(shí)，產(chǎn)生的總內(nèi)能為故D正確。本題選不正確的，故選C。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.如圖所示，彩虹在水中的倒影十分清晰。關(guān)于彩虹的成因及倒影，下列說(shuō)法正確的是（）A.彩虹的成因是光的反射 B.彩虹的成因是光的折射C.彩虹的倒影是由光的折射引起的 D.彩虹的倒影是由光的反射引起的【答案】BD【解析】【詳解】AB．彩虹的成因是光的折射引起的，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．倒影的形成是因?yàn)楣庠谒嫔习l(fā)生了反射，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8.無(wú)線充電是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，無(wú)線充電技術(shù)與變壓器相類(lèi)似，通過(guò)分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。如圖所示，充電基座接上220V，50Hz家庭用交流電，受電線圈接上一個(gè)理想二極管（正向電阻可看作零，反向電阻可看作無(wú)窮大）從圖中ab端輸出電壓，再經(jīng)濾波后（圖中未畫(huà)出）給手機(jī)電池充電。已知ab端輸出電壓為5V，假設(shè)在充電過(guò)程中基座線圈的磁場(chǎng)全部穿過(guò)受電線圈而無(wú)能量的損失，下列說(shuō)法正確的是（）A.受電線圈之所以能夠給手機(jī)電池充電是因?yàn)榛€圈和受電線圈發(fā)生了互感現(xiàn)象B.220V，50Hz家庭用交流電電流方向每秒變化50次C.受電線圈兩端（二極管之前）的輸出電壓的電壓峰值為10VD.基座線圈和受電線圈的匝數(shù)比為44：1【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流是因?yàn)榛ジ鞋F(xiàn)象，故A正確；B．正弦交流電一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，則家用交流電每秒有50個(gè)周期，所以電流每秒變化100次，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)受電線圈電壓的峰值為U2，由于其后有一二極使反向電壓不能通過(guò)，所以根據(jù)有效值的定義有解得U2m=2U=10V故C正確；D．受電線圈輸出電壓的有效值為則由變壓器的規(guī)律故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，O是圓心，虛線OC水平，D是圓環(huán)最低點(diǎn)．兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B套在圓環(huán)上，兩球之間用輕桿相連，從圖示位置由靜止釋放，則AB球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)D時(shí)，A、B系統(tǒng)重力勢(shì)能最小B.A、B系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒C.A球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)過(guò)程中受到的合外力做正功D.當(dāng)桿水平時(shí)，A、B球速度達(dá)到最大【答案】BD【解析】【詳解】A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。B球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)減小的重力勢(shì)能為mgR，在桿子從豎直狀態(tài)到水平狀態(tài)的過(guò)程中，系統(tǒng)重力勢(shì)能下降最大，故A錯(cuò)誤，B正確；A球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，速度先增大后減小，則合力先做正功，后做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；因?yàn)闂U子水平時(shí)，系統(tǒng)重力勢(shì)能減小最大，根據(jù)機(jī)械能守恒，知系統(tǒng)動(dòng)能最大，所以當(dāng)桿水平時(shí)，A、B球的速度最大，故D正確。故選BD。10.如圖所示，相距為d的兩根足夠長(zhǎng)平行光滑直導(dǎo)軌放置在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)與阻值為R的電阻相連，虛線右側(cè)導(dǎo)軌處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m、單位長(zhǎng)度電阻為R、長(zhǎng)度略大于d的粗細(xì)均勻?qū)w棒垂直于導(dǎo)軌放置在虛線左側(cè)，導(dǎo)體棒到虛線的距離為L(zhǎng)。某時(shí)刻給導(dǎo)體棒一沿導(dǎo)軌向右的水平恒力F，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。若導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)撤去水平恒力，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，則下列說(shuō)法正確的是（）A.導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B.導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電阻R兩端的電壓大小為C.從剛撤去水平恒力至導(dǎo)體棒停下，通過(guò)導(dǎo)體棒的總電荷量為D.進(jìn)入磁場(chǎng)后，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量為【答案】AC【解析】【詳解】A．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)前由動(dòng)能定理有導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為選項(xiàng)A正確；進(jìn)入剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)B.電阻R兩端的電壓大小為解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．撤去水平恒力后，由于水平方向上導(dǎo)體棒只受安培力，由動(dòng)量定理可知以平均電流計(jì)算可知故C正確；D．進(jìn)入磁場(chǎng)后，系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量為故D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題：共56分。11.某同學(xué)使用如圖裝置來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，其操作過(guò)程如下：A．把氣墊導(dǎo)軌固定在有一定傾角的斜面上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使之與斜面平行，用量角器測(cè)量出斜面的傾角為α；B．在氣墊導(dǎo)軌上的恰當(dāng)位置固定兩個(gè)光電門(mén)“1”和“2”，用刻度尺測(cè)量出兩個(gè)光電門(mén)之間的距離為x；C．在滑塊上垂直裝上遮光條，使用游標(biāo)卡尺測(cè)量出遮光條的寬度為d；D．使用天平測(cè)量出滑塊和遮光條的總質(zhì)量為m；E．在氣墊導(dǎo)軌上，由靜止釋放滑塊，滑塊先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)，用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門(mén)“1”和“2”的時(shí)間分別為t1、t2，重力加速度為g，則：（1）如圖所示，是用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度示意圖，其寬度為d=________cm；（2）當(dāng)滑塊和遮光條通過(guò)光電門(mén)“2”時(shí)，其動(dòng)能為_(kāi)_______（用測(cè)量的物理量字母表示）；（3）在滑塊和遮光條從光電門(mén)“1”運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)“2”的過(guò)程中，滿足關(guān)系式________時(shí)，滑塊和遮光條的機(jī)械能守恒。【答案】①.2.030②.③.【解析】【詳解】（1）[1]游標(biāo)尺是20分度，精度為0.05mm，由題圖可知，主尺讀數(shù)為20mm，游標(biāo)尺的第6刻線與主尺的某刻線對(duì)齊，則游標(biāo)尺的讀數(shù)為因此遮光條的寬度（2）[2]滑塊和遮光條經(jīng)光電門(mén)2時(shí)的速度為由動(dòng)能定理可得滑塊和遮光條經(jīng)光電門(mén)2時(shí)的動(dòng)能為（3）[3]若滑塊和遮光條機(jī)械能守恒，需滿足關(guān)系式為即12.某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．實(shí)驗(yàn)室僅能提供如下器材：A．待測(cè)干電池B．電流表：量程，內(nèi)阻約為C．電流表：量程，內(nèi)阻為D．滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍，額定電流E．電阻箱：阻值范圍，額定電流F．開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）小組根據(jù)給定的器材設(shè)計(jì)了兩種測(cè)量電路圖，其中較為合理的電路圖為_(kāi)____________（選填“甲”或“乙”）；（2）將電流表和電阻箱串聯(lián)，改裝成一個(gè)量程為的電壓表，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)到____________；（3）下表是小組在實(shí)驗(yàn)中記錄的多組數(shù)據(jù)，其中第三組的沒(méi)有記錄，該數(shù)據(jù)如圖丙表盤(pán)示數(shù)所示，請(qǐng)讀出并記錄在下表空格處；測(cè)量次數(shù)123456示數(shù)0.120.200.360.380.500.57示數(shù)137132_114110105（4）請(qǐng)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)小組記錄的數(shù)據(jù)，在圖丁的直角坐標(biāo)系上畫(huà)出圖象___________；依據(jù)畫(huà)出的圖象可以得到電池的電動(dòng)勢(shì)__________V，內(nèi)電阻___________．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）【答案】①.乙②.9000③.120④.⑤.1.45##1.46##1.47##1.48##1.49##1.50⑥.0.72##0.73##0.74##0.75##0.76【解析】【詳解】（1）[1]考慮到電流表A1的內(nèi)阻對(duì)電源內(nèi)阻的測(cè)量影響，則應(yīng)采用圖乙電路測(cè)量合理；（2）[2]將電流表和電阻箱串聯(lián)，改裝成一個(gè)量程為的電壓表，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)到（3）[3]由圖可知，微安表讀數(shù)為120μA；（4）[4]畫(huà)出圖象如圖[5][6]由電壓表改裝可知，微安表A2300μA刻度對(duì)應(yīng)電壓3V，則由圖可知，縱軸截距為1.46V，即電動(dòng)勢(shì)E=1.46V內(nèi)阻13.在籃球比賽中，投籃的投出角度太大和太小，都會(huì)影響投籃的命中率。在某次比賽中，某同學(xué)在距離籃筐中心水平距離為x的地方跳起投籃，出手點(diǎn)離地面的高度為，籃筐離地面的高度為。該同學(xué)出手的瞬時(shí)速度，籃球到達(dá)籃筐中心時(shí)，豎直速度剛好為零。將籃球看成質(zhì)點(diǎn)，籃筐大小忽略不計(jì)，忽略空氣阻力，重力加速度。求：（1）出手后，籃球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）出手時(shí)瞬時(shí)速度與水平方向的夾角（可用三角函數(shù)值表示）：（3）水平距離x?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）（2）根據(jù)題意，設(shè)出手時(shí)瞬時(shí)速度與水平方向的夾角為，則豎直方向的初速度為籃球到達(dá)籃筐中心時(shí)，豎直速度剛好為零，則有聯(lián)立解得則有（3）由幾何關(guān)系可知，水平初速度為水平位移為14.如圖所示，U型玻璃細(xì)管豎直放置，水平細(xì)管與U型玻璃細(xì)管底部相連通，各部分細(xì)管內(nèi)徑相同．U型管左管上端封有長(zhǎng)20cm的理想氣體B，右管上端開(kāi)口并與大氣相通，此時(shí)U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為25cm．水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長(zhǎng)度10cm的理想氣體A．已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg，忽略環(huán)境溫度的變化．現(xiàn)將活塞緩慢向左拉，使氣體B的氣柱長(zhǎng)度為25cm，求：①左右管中水銀面的高度差是多大？②理想氣體A的氣柱長(zhǎng)度為多少？【答案】①15cm；②12.5cm．【解析】【分析】①利用平衡求出初狀態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng)，B中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律即可求出末態(tài)B中氣體的壓強(qiáng)，再根據(jù)平衡，即可求出末狀態(tài)左右管中水銀面的高度差△h；②選擇A中氣體作為研究對(duì)象，根據(jù)平衡求出初末狀態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng)，對(duì)A中封閉氣體運(yùn)用玻意耳定律即可求出理想氣體A的氣柱長(zhǎng)度．【詳解】①設(shè)玻璃管橫截面為S，活塞緩慢左拉的過(guò)程中，氣體B做等