2023-2024學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市高二（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，AB為一段完全固定且不變形的鋼絲，一雜技演員手握長桿正在“走鋼絲”，演員從A端緩慢走到B端的過程中，先“下坡”后“上坡”，下列說法正確的是(

)A.演員“下坡”過程中受到的靜摩擦力逐漸增大

B.演員“下坡”過程中鋼絲對他的作用力逐漸增大

C.演員“上坡”過程中對鋼絲的壓力逐漸減小

D.演員“上坡”過程中所受的靜摩擦力方向沿“坡”向下2.物理學(xué)家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，部分波長發(fā)生改變，這個現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)，我國物理學(xué)家吳有訓(xùn)進一步證實了該效應(yīng)的普遍性。如圖所示，一個光子和一個靜止的電子相互碰撞后，電子向某一個方向運動，光子沿另一個方向散射出去，下列說法正確的是(

)A.散射光子的速度變小 B.散射光子的速度可能變大

C.散射光子的頻率變小 D.散射光子的波長變短3.如圖所示，將一籃球從地面上方的B點斜向上拋出，剛好垂直擊中籃板上的A點。若拋射點水平向右移動一小段距離，仍使拋出的籃球垂直擊中A點，不計空氣阻力，則下列方法可行的是(

)A.增大拋射速度v0的大小，同時增大拋射角θ

B.增大拋射速度v0的大小，同時減小拋射角θ

C.減小拋射速度v0的大小，同時增大拋射角θ

D.減小拋射速度4.鉗形電流表是電機運行和維修工作中最常用的測量儀表之一，其主要由一只電流表和電流互感器組成，工作原理與變壓器相同。電流互感器鐵芯被制成活動開口，且呈鉗形，用手柄來控制開合，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，此時鉗口閉合，被測通電導(dǎo)線內(nèi)通有正弦變化規(guī)律的交變電流，鉗形電流表中的實際電流小于被測通電導(dǎo)線中的電流，下列說法正確的是(

)A.若僅將鉗口打開少許，則電流表示數(shù)為零

B.鉗形電流表測電流時相當(dāng)于升壓變壓器

C.若次級線圈的匝數(shù)增加，則電流表示數(shù)增大

D.若僅增大通電導(dǎo)線中電流的頻率，則電流表示數(shù)增大

5.一列波源位于坐標(biāo)原點的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻(t=0時刻)的波形圖如圖所示，質(zhì)點P的平衡位置為x=3.0m，0～1.0s內(nèi)質(zhì)點P通過的路程為40cm，下列說法正確的是(

)A.t=0時刻質(zhì)點P沿y軸正方向振動

B.0～0.5s內(nèi)質(zhì)點P的速度逐漸減小

C.該波遇到尺寸為4m的障礙物時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

D.該簡諧波的傳播速度為2m/s6.“環(huán)天頂弧”外形似“天空的微笑”，實際上它不是彩虹，而是日暈，是由薄而均勻的卷云里面大量扁平的六角片狀冰晶(直六棱柱)折射形成的。簡化光路如圖所示，當(dāng)太陽光從冰晶的上底面進入時，經(jīng)折射恰好在側(cè)面發(fā)生全反射，已知此時太陽光的入射角α的正弦值sinα=63，則冰晶的折射率為A.32 B.53C.153 7.如圖甲所示，足夠長固定絕緣光滑斜面的傾角為θ，以斜面底端為坐標(biāo)原點，沿斜面方向建立x軸，在x軸上方的部分區(qū)間存在電場，電場方向沿斜面向上。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電滑塊(可視為質(zhì)點)從斜面底端由靜止釋放，不計空氣阻力，滑塊對原電場無影響，滑塊向上運動的一段過程中機械能E隨位移x變化的圖像如圖乙所示，曲線上A點的切線斜率最大，下列說法正確的是(

)

A.0～x1內(nèi)電勢逐漸增大 B.x1～x2內(nèi)電場強度逐漸增大

C.在x=二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.我國首艘熔鹽堆核動力集裝箱船的設(shè)計方案中涉及的核反應(yīng)中的一個環(huán)節(jié)是?90233T?(釷)衰變?yōu)?91233Pa(A.衰變方程為?90233T?→91233Pa+?10e

B.?909.如圖所示，已知星球x與地球的質(zhì)量之比為1：2，半徑之比為2：1，假設(shè)衛(wèi)星A與衛(wèi)星B分別繞星球x和地球做勻速圓周運動，且兩衛(wèi)星的軌道半徑相同，則下列說法正確的是(

)A.衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的加速度大小之比為1：2

B.衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的線速度大小之比為1：2

C.星球x表面與地球表面的重力加速度大小之比為1：2

D.星球x與地球的第一宇宙速度大小之比為1：210.如圖所示，豎直光滑圓弧導(dǎo)軌與水平光滑導(dǎo)軌平滑連接，圓弧部分和左側(cè)水平部分間距均為3L，右側(cè)水平部分間距為L，導(dǎo)軌水平部分位于豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，ab、cd是質(zhì)量都為m的兩根導(dǎo)體棒，兩導(dǎo)體棒連入兩導(dǎo)軌間的電阻分別為R、2R，初始時cd導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌右側(cè)水平部分，與兩水平導(dǎo)軌垂直。現(xiàn)讓ab導(dǎo)體棒從圓弧導(dǎo)軌上由靜止釋放，釋放前ab導(dǎo)體棒與圓弧導(dǎo)軌垂直，距水平導(dǎo)軌的高度為?，導(dǎo)軌左側(cè)水平部分和右側(cè)水平部分足夠長，導(dǎo)軌電阻不計，運動過程中兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是(

)A.最終ab、cd兩導(dǎo)體棒的速度大小之比為1：3

B.最終ab、cd兩導(dǎo)體棒的動量大小之比為3：1

C.整個過程中ab、cd兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱為910mg?

D.整個過程中通過導(dǎo)體棒cd任一橫截面的電荷量為三、實驗題：本大題共2小題，共15分。11.張同學(xué)研究自由落體運動規(guī)律的實驗裝置如圖甲所示，已知電火花計時器的工作頻率為50Hz。該同學(xué)把電火花計時器固定在夾板上，讓紙帶穿過限位孔，然后扶著重錘?？吭陔娀鸹ㄓ嫊r器附近，重錘與紙帶相連。接通電源后，待電火花計時器工作穩(wěn)定后放開重錘。

(1)實驗中電火花計時器必須接______(填“220V交流”、“低壓交流”或“低壓直流”)電源。

(2)實驗中獲得的紙帶如圖乙所示(每相鄰兩點之間還有四個點未畫出)，則電火花計時器打C點時，重錘的瞬時速度大小vC=______m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字12.羅同學(xué)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻(約為1.0Ω)。實驗器材有：待測的干電池(一節(jié))、電流表A(量程為0～150mA、內(nèi)阻Rg=3.0Ω)、電壓表V(量程為0～3V、內(nèi)阻R約為1kΩ)、電阻箱R0(0～99.9Ω)、開關(guān)和若干導(dǎo)線。該同學(xué)在設(shè)計實驗電路時發(fā)現(xiàn)電流表的量程較小。

(1)該同學(xué)利用現(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一量程為0～0.6A的電流表，則電阻箱R0的阻值應(yīng)調(diào)整到______Ω(保留一位小數(shù))，并在圖甲的虛線框內(nèi)畫出改裝后的電路圖。

(2)該同學(xué)正確操作，改變滑動變阻器滑片的位置，記錄多組電壓表V的示數(shù)U和電流表A的示數(shù)I(表盤刻度值并未修改)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所繪出的U?I圖像如圖乙所示。根據(jù)該圖像可得，被測電池的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。(結(jié)果均保留到小數(shù)點后兩位四、簡答題：本大題共3小題，共39分。13.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸內(nèi)壁頂部有一固定卡環(huán)，卡環(huán)與汽缸底部的高度差為20cm，一質(zhì)量為4kg的活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸內(nèi)壁光滑，活塞與汽缸內(nèi)壁氣密性良好，當(dāng)環(huán)境溫度為280K時，卡環(huán)對活塞的壓力剛好為零，活塞的橫截面積為10cm2，不計活塞的厚度，取重力加速度大小g=10m/s2，大氣壓強恒為p0=1.0×105Pa。

(1)當(dāng)環(huán)境溫度為300K時，求卡環(huán)對活塞的壓力大小FN；

(2)當(dāng)環(huán)境溫度為280K時，在活塞上放一個質(zhì)量為2kg14.某離子束實驗裝置的基本原理如圖所示，Ⅰ區(qū)寬度為L，左邊界與x軸垂直交于坐標(biāo)原點O，其內(nèi)充滿垂直于xOy平面向里的勻強磁場；Ⅱ區(qū)寬度為2L，左邊界與x軸垂直交于O1點，右邊界與x軸垂直交于O2點，其內(nèi)充滿沿y軸負(fù)方向的勻強電場。從離子源不斷飄出電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，加速后沿x軸正方向以大小為v0的速率通過O點，依次經(jīng)過Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)，恰好到達(dá)O2點。已知離子剛進入Ⅱ區(qū)時的速度方向與x軸正方向的夾角θ=30°，不計離子的重力。

(1)求Ⅰ區(qū)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B0；

(2)求Ⅱ15.由A、B，C三部分組成的滑道放置在光滑水平面上，其中A部分為上表面光滑的“L”形平臺，其上方有一與其等長的輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定在擋板上，右端自然伸長；B部分為質(zhì)量mB=1kg，長L=5.0m的長木板，C部分為半徑R=0.2m的豎直光滑半圓軌道?，F(xiàn)將質(zhì)量m=4kg的小物塊(視為質(zhì)點)壓縮彈簧至P點后由靜止釋放。如圖甲所示，若A、B、C均鎖定，小物塊恰能運動至半圓軌道的最高點S。如圖乙所示，解除對B、C的鎖定，在距離B的右端s處固定一寬度可以忽略不計且與長木板等高的豎直擋板，再將半圓軌道移至擋板右側(cè)緊靠擋板放置，小物塊沖上長木板B后，當(dāng)B碰撞擋板后B的速度立即變?yōu)?并被鎖定。已知長木板B的上表面粗糙，小物塊與B間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，取重力加速度大小g=10m/s2。

(1)求彈簧壓縮至P點時的彈性勢能Ep；

(2)若s=1.6m，求從小物塊滑上長木板B到B與擋板碰撞的過程中，由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q；

(3)若s=1.6m，為使小物塊在半圓軌道C內(nèi)側(cè)相對運動不超過14圓弧，求半圓軌道C的質(zhì)量m參考答案1.C

2.C

3.B

4.B

5.C

6.A

7.D

8.AD

9.AD

10.AC

11.220V交流

2.2

9.85

12.1.0

1.48

0.84

13.解：(1)當(dāng)環(huán)境溫度為280K時，根據(jù)平衡條件p1S=p0S+mg

代入數(shù)據(jù)解得缸內(nèi)氣體的壓強p1=1.4×103Pa

設(shè)環(huán)境溫度為300K時缸內(nèi)氣體的壓強為p2；

根據(jù)查理定律p1T1=p2T2

對活塞受力分析，根據(jù)平衡條件FN+p0S+mg=p2S

代入數(shù)據(jù)解得FN=10N14.解：(1)離子在Ⅰ區(qū)勻強磁場中做勻速圓周運動，其軌跡如圖所示。

根據(jù)幾何關(guān)系有

Rsinθ=L

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

qv0B0=mv02R

解得：B0=mv02qL

(2)將離子在勻強電場中的運動沿x軸方向和y軸方向分解，在x軸方向上有

2L=v0cosθ?t

根據(jù)牛頓第二定律有

qE=ma

在y軸方向上有

y=?v0sinθ?t+12at215.解：(1)A、B、C均鎖定，小物塊恰能過最高點S，由重力提供向心力，由牛頓第二定律有

mg=mv2R

解得小物塊通過S點時的速度為：v=2m/s

根據(jù)能量守恒可知，彈簧壓縮至P點時的彈性勢能為

Ep=μmgL+mg?2R+12mv2

代入數(shù)據(jù)解得：Ep=50J

(2)設(shè)物塊滑上木板時的速度為v0，彈簧將小物塊彈出過程，由能量守恒有

Ep=12mv