2023-2024學(xué)年山西省大同市高二（下）期末考試物理試卷（含答案）

2023-2024學(xué)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78級地震。自然資源部海嘯預(yù)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，其傳播速度及=油瓦

其中g(shù)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500/OTI//1至1000km/八，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(jī)械能損失。設(shè)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(yùn)動的速度-時間圖像可能正確

的是（）

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（）

圖甲圖乙

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6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6光的大

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4.如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)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8。則（）

A.僅棒中的電流變小，8變大

B.僅兩懸線等長變長，。變大

C.僅金屬棒質(zhì)量變大，8變小

D.僅磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，。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(wù)。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(jī)進(jìn)入著

陸過程，然后進(jìn)入月球表面。已知P點為四條軌道的共切點，Q點為軌道n上的遠(yuǎn)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(yùn)動時，運(yùn)行的周期7111VTn＜丁1

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(yùn)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.“嫦娥六號”在軌道II上由P點運(yùn)動到Q點的過程中，由于引力做負(fù)功，其機(jī)械能逐漸減小

6.如圖所示，有一直角三角形ABC,乙4=30。/。為直角，在4C邊上某點固定一點電荷為場源電荷，且滿

足"4=0B＞。，則下列說法正確的是（）B

A.該點電荷帶負(fù)電

B.沿著CB邊，從C點到B點，電場強(qiáng)度大小逐漸減小

C.將另一正電荷沿著48邊，從4點移到8點，其電勢能先減小后增大_________________JQ

D.4、C兩點處電場強(qiáng)度大小之比為4：1

7.在每年的YadriyaKasada節(jié)日里，國外印尼民眾都會聚集在當(dāng)?shù)氐幕鹕娇冢蚱渲型稊S物品祈求來年好

運(yùn)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,。為谷底（拋物線的頂點），。點切線水平?，F(xiàn)有兩人從M、N兩點分別以初速度也、以水平拋出兩不

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同物品，同時擊中。點（不考慮碰撞），不計空氣阻力，則兩物品（）

A.初速度巧與D2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。點時速度大小一定相等

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,。點為圓心，0P水平，0Q豎直，其半徑

R=lm?某學(xué)習(xí)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(shè)物塊和圓心連線與0P的夾角為仇然后利用影像追蹤軟件繪制了物塊速率"與。的關(guān)系圖像，如圖

乙，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（）

圖甲

人.從8=看起，物塊合力為零，開始做勻速圓周運(yùn)動

B.當(dāng)。=器時，物塊重力的瞬時功率為5國川

7T77

C.在石?萬區(qū)間內(nèi),物塊受到的摩擦力大小恒定

TT77

D.在5?5區(qū)間內(nèi)，物塊減小的機(jī)械能為5/

9.作為大同裝備制造業(yè)的龍頭，“大同機(jī)車”已成為了我國電力機(jī)車走向世界的一張名片！如圖為某電力

機(jī)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)比為小加2）的牽引變電所，將電網(wǎng)中高

壓Ui（220kU）降至U2（27.5kU）,再通過接觸網(wǎng)上的電線與車頂上的受電弓使機(jī)車獲得出為25kM的額定工作

電壓，電力機(jī)車牽引變壓器將此電壓進(jìn)一步降壓，多路輸出到動力系統(tǒng)中其他用電設(shè)備。下列說法正確的

是（）

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r

接觸網(wǎng)

A.牽引變電所中變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為為加2=4:1

B.若該機(jī)車運(yùn)行功率增大，由于匝數(shù)比不變，故機(jī)車的工作電壓仍為25/dZ

C.若該機(jī)車運(yùn)行功率增大，牽引變電所至機(jī)車間的熱損耗功率也會隨之增大

D.若在額定電壓下，該機(jī)車的輸入功率為lOOOOkiy,則牽引變電所到機(jī)車間的等效電阻r為6.25。

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(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,現(xiàn)給正

方形剛性導(dǎo)線框abed一水平向右的初速度，線框恰能完全進(jìn)入磁場區(qū)域。已知線框邊長為3質(zhì)量為根，

每個邊長的電阻均為R,則()

A.線框的初速度大小為匕

mHP

XXXX

B.在進(jìn)入磁場的全過程中，通過線框橫截面的電荷量為萼XXXX

XXXX

XXXX

C.在進(jìn)入磁場的全過程中，線框產(chǎn)生的總焦耳熱Q總為盟桌

XXXX

XXXX

D.線框剛進(jìn)入磁場時，cd兩點間的電勢差心為-需

三、實驗題：本大題共2小題，共18分。

11.在“探究平拋運(yùn)動的特點”實驗中，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)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(fù)，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

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4斜槽軌道光滑

區(qū)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

。.圖中檔條MN每次必須等間距下移

(2)在某次實驗中，甲同學(xué)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(yùn)動軌跡。某同學(xué)設(shè)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打、冷、冷，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是0

-x

A.X2—XX>x3—x2B.%2l<X3-X2

C.X2-XX=%3-%2。.無法判斷

(3)乙同學(xué)利用圖所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。實驗時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動的小球

進(jìn)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(xué)在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖中標(biāo)出。則小球運(yùn)動到圖中位置力

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(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閙/s\(

結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

12.實驗室有一只電流表，滿偏電流/g為200/M,內(nèi)電阻Q約2000。某同學(xué)欲用半偏法測量該電流表的內(nèi)

電阻勾,然后把這只電流表改裝成量程為6M的電壓表。

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實驗室還能提供實驗器材規(guī)格如下：

4滑動變阻器(0?50k。)

8.滑動變阻器(0?10。)

C電阻箱(0-99990)

D電源(電動勢為6匕內(nèi)阻不計)

E開關(guān)兩個、導(dǎo)線若干

(1)滑動變阻器應(yīng)選用(填選項序號)o

(2)將測電流表內(nèi)電阻的實物連線圖補(bǔ)充完整。

(3)實驗時進(jìn)行的主要步驟有：

①把滑動變阻器阻值調(diào)到最大，在開關(guān)52斷開的前提下，閉合開關(guān)Si；

②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(guān)S2,在滑動變阻器阻值保持不變的前提下，調(diào)節(jié)電阻箱使得電流表指針指向表盤中央刻度；

④記下電流表指針指向表盤中央刻度時電阻箱的讀數(shù)Ro=1800；

根據(jù)以上實驗得到的數(shù)據(jù)，電流表內(nèi)阻的測量值為=%的測量值與真實值相比一(填“偏大”

或“偏小”)o

(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。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(jī)送上48根的高處，然后座艙從靜止開始以ai=8a/s2的加速度勻加速下落垢

=16m,啟動制動系統(tǒng)，座艙又勻減速下落，到地面時剛好停下。已知重力加速度g=10m/s2。求：

(1)座艙的最大速度大小及勻減速下落過程的加速度的大?。?/p>

(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？

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14.如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在y<。的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻

強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為小、電荷量為e的電子從y軸上4點以沿x軸正方向的初速度處開始運(yùn)動。當(dāng)電子第一次穿

越久軸時，恰好到達(dá)。點；當(dāng)電子第二次穿越x軸時，恰好到達(dá)D點關(guān)于坐標(biāo)原點的對稱點C點。D、C兩點均

未在圖中標(biāo)出。已知4。兩點到坐標(biāo)原點的距離分別為無、2h,不計電子的重力，求：

(1)電場強(qiáng)度E的大小；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大??；

(3)電子從4運(yùn)動到經(jīng)過。、C兩點再回到4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)光滑圓弧軌道。現(xiàn)將一質(zhì)量為小的小球4從圓弧最高點

M由靜止釋放，小球力沿軌道滑下后，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2機(jī)，小球4B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?。?/p>

(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；

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參考答案

1..A

2..B

3..D

4..C

5..B

6..B

7..X

S..BD

9..CD

IQ..BC

11..(1)BC

(2M

(3)1.09.7

12..(1)4

⑶180；偏小

(4)串聯(lián)；29820

13..(1)由題可知，座艙勻加速下落至最后一刻時，速度達(dá)到最大，此時速度為也，假設(shè)整個勻加速下落過

程的時間為ti，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的規(guī)律則

vi2=2即八1

解得

也=16m/s

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已知勻減速過程中，初速度為%,末速度為0,下落高度為

h2=h—h1=48m—16m=32m

由1712=2a2后，解得勻減速下落過程的加速度的大小

a2==4Vti回

(2)座椅對乘客的支持力為尸支，則由牛頓第二定律得

/支_7ng=ma2

解得座椅對該位游客的支持力大小為

F支=mg+ma=700N

方向豎直向上

14..(1)電子在電場中做類平拋運(yùn)動，在沿x軸方向做勻速直線運(yùn)動，則

2/1

沿y軸方向做勻加速直線運(yùn)動，則

,12

n=—at{

其中，根據(jù)牛頓第二定律

eE=ma

解得

2

—2e/i

(2)電子的運(yùn)動軌跡如圖

電子出電場時，y軸方向的分速度為

Vy=at1=VQ

則電子在磁場中的運(yùn)動速度大小為

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V◎o

且與X軸的夾角為

9=45°

由幾何關(guān)系可知，電子在磁場中的運(yùn)動半徑

rsin45°=2/i

解得

r=2"h

根據(jù)洛倫茲力提供向心力

V2

evB=m—

Y

解得

B=mvo

2eh

(3)由上圖可知，電子在磁場中運(yùn)動的圓心角為

a=270°

電子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期為

271r