云南省大理白族自治州2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023～2024學(xué)年下學(xué)期大理州普通高中質(zhì)量監(jiān)測高二物理試卷第Ⅰ卷（選擇題，42分）1.無人駕駛汽車上安裝的車載雷達(dá)系統(tǒng)可以發(fā)出激光和超聲波信號(hào)，其中（）A.激光是橫波 B.超聲波是橫波 C.激光是機(jī)械波 D.超聲波是電磁波〖答案〗A〖解析〗AC．激光屬于電磁波，電磁波都是橫波，故A正確，C錯(cuò)誤；BD．超聲波是頻率大于20000Hz的聲波，聲波屬于機(jī)械波，可以是橫波，也可以是縱波，故BD錯(cuò)誤；2.2023年5月17日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星是我國“北斗三號(hào)”工程的首顆備份衛(wèi)星，屬于地球靜止軌道衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道與地球赤道在同一平面內(nèi)，從地面上看衛(wèi)星在一定高度處靜止不動(dòng)，下列說法正確的是（）A.該衛(wèi)星可以靜止在北京的正上空B.該衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)處于平衡狀態(tài)C.該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度D.該衛(wèi)星運(yùn)行速度小于赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的線速度〖答案〗C〖解析〗A．由于第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星，其軌道與地球赤道在同一平面內(nèi)，不可以停留在北京的上空，A錯(cuò)誤；B．該衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)處于勻速圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，合力提供向心力，受力不平衡，不是平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．該衛(wèi)星要能發(fā)射到相應(yīng)的軌道高度上，要克服地球引力到達(dá)相應(yīng)軌道，其發(fā)射速度一定要大于第一宇宙速度，C正確；D．地球靜止軌道衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，故赤道上某點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)的角速度與第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的角速度相同，由，可知該衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的線速度，D錯(cuò)誤；3.如圖所示，一架直梯斜靠在光滑的豎直墻壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯處于靜止?fàn)顟B(tài)。若減小直梯與墻壁之間的夾角，直梯仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）A.墻壁對(duì)直梯的支持力變大B.地面對(duì)直梯的支持力變小C.地面對(duì)直梯的摩擦力變大D.地面對(duì)直梯的作用力變小〖答案〗D〖解析〗B．直梯的受力分析如圖所示地面對(duì)梯子的支持力N與重力mg平衡，與夾角無關(guān)，減小角，直梯仍能平衡，則地面對(duì)梯子的支持力N不變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；AC．因?yàn)閴Ρ诠饣?，梯子受到重力G，地面的支持力N，墻壁對(duì)梯子的彈力和地面對(duì)梯子靜摩擦力f，直梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，地面對(duì)梯子的支持力與重力相等，始終不變，若直梯與墻壁之間的夾角減小為零，梯子就不在受到地面的靜摩擦力，所以若減小直梯與墻壁之間的夾角，直梯仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以直梯受到的摩擦力減小，墻壁對(duì)直梯的支持力也減小，故AC錯(cuò)誤；D．地面對(duì)直梯的作用力為由之前的分析可知，地面對(duì)直梯的支持力不變，但地面對(duì)直梯的摩擦力變小，因此地面對(duì)直梯的作用力變小，故D項(xiàng)正確。故選D。4.如圖甲所示是某人在湖邊打水漂的圖片，圖乙是石塊運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖，石塊從水面彈起到觸水算一個(gè)水漂。若要產(chǎn)生水漂現(xiàn)象，石塊接觸水面的瞬間，石塊的速度與水面之間的夾角不能大于30°。某次打水漂過程中，將石塊從O點(diǎn)水平拋出，O點(diǎn)與水面之間的距離為。若石塊可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度。若要產(chǎn)生水漂現(xiàn)象，石塊從O點(diǎn)拋出的最小速率為（）A. B.5m/s C. D.〖答案〗C〖解析〗石塊在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得由于要產(chǎn)生水漂現(xiàn)象，石塊接觸水面的瞬間，石塊的速度與水面之間的夾角不能大于，故當(dāng)石塊的速度與水面之間的夾角為時(shí)，此時(shí)為能產(chǎn)生水漂的最小拋出速率，則滿足解得故要產(chǎn)生水漂現(xiàn)象，石塊從O點(diǎn)拋出的最小速率為；5.如圖所示，三根長直導(dǎo)線通有大小相同的電流，分別放在正方形ABCD的三個(gè)頂點(diǎn)，其中A、B處導(dǎo)線電流方向垂直紙面向外，C處導(dǎo)線電流方向垂直紙面向里，此時(shí)正方形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。若將C處的導(dǎo)線撤去，則O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)每根通電導(dǎo)線單獨(dú)在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，A點(diǎn)導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)閺腛指向D，B點(diǎn)導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)閺腛指向A，C點(diǎn)導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)閺腛指向D，由平行四邊形定則可得解得將點(diǎn)處導(dǎo)線撤去后，點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故選A。6.如圖，一光滑大圓環(huán)豎直固定放置，O為圓心，M為最高點(diǎn)，N為最低點(diǎn)，P為圓心等高點(diǎn)，一小環(huán)套在大圓環(huán)上可自由滑動(dòng)?，F(xiàn)將小環(huán)放置于M處，受到一微小擾動(dòng)后從靜止開始下滑，則小環(huán)從M點(diǎn)經(jīng)P滑至N點(diǎn)的過程中，小環(huán)對(duì)大圓環(huán)的作用力大?。ǎ〢.在P點(diǎn)最大 B.在P點(diǎn)最小 C.先減小后增大 D.先增大后減小〖答案〗C〖解析〗B．設(shè)大圓環(huán)半徑為，小環(huán)在大圓環(huán)上某處（點(diǎn)）與大圓環(huán)的作用力恰好為零，如圖所示設(shè)圖中夾角為，從大圓環(huán)頂端到點(diǎn)的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律在點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得從大圓環(huán)頂端到點(diǎn)過程，小環(huán)速度較小，小環(huán)重力沿著大圓環(huán)圓心方向的分力大于小環(huán)所需的向心力，所以大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的彈力背離圓心，不斷減小，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)支持力最小值在S處，故B錯(cuò)誤；ACD．從S到P再到最低點(diǎn)N的過程，小環(huán)速度變大，所受的向心力增大，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的彈力與小環(huán)重力沿徑向的分力的合力提供向心力，重力沿徑向的分力先指向圓心并減小到零（到點(diǎn)過程），后背離圓心反向增大（到點(diǎn)過程），所以大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的彈力逐漸變大；根據(jù)牛頓第三定律可知，則小環(huán)從M點(diǎn)經(jīng)P滑至N點(diǎn)的過程中，小環(huán)對(duì)大圓環(huán)的作用力大小先減小后增大，到最低點(diǎn)N點(diǎn)最大，故C正確，AD錯(cuò)誤；故選C。7.2023年8月株洲清水塘大橋正式通車，大橋全長2.85千米，如圖甲所示。圖乙中A、B、C、D為大橋上的四根豎直鋼絲繩吊索，相鄰兩根吊索之間的距離均為s。做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的汽車從水平橋面上通過，通過AC的時(shí)間是通過CD的時(shí)間的4倍。若通過CD的時(shí)間為t，汽車可看成質(zhì)點(diǎn)，則汽車的加速度大小為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗由題意，可得汽車通過AC段的平均速度大小為通過CD的平均速度大小為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：某段時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度。結(jié)合速度時(shí)間公式可得解得8.質(zhì)量為1kg的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上運(yùn)動(dòng)，力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示。已知物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，取重力加速度。下列說法正確的是（）A.時(shí)，物塊的速度最大B.時(shí)，物塊的加速度為零C.時(shí)，物塊的動(dòng)量大小為D.時(shí)間內(nèi)，力F對(duì)物塊的沖量大小為〖答案〗C〖解析〗AB．當(dāng)物塊的加速度為零時(shí)，其達(dá)到最大速度，有解得由題圖可知，F(xiàn)與t的關(guān)系為解得所以時(shí)，物塊的加速度為零，物塊的速度最大，故AB錯(cuò)誤；CD．由于圖像的面積表示沖量，所以其力F的沖量為結(jié)合動(dòng)量定理有摩擦力的沖量為解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共2小題，每小題5分，共10分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分）9.某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光，如圖所示。以下說法正確的是（）A.a光的頻率比b光小B.a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光大C.光由介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小D.a、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光的干涉條紋間距較大〖答案〗CD〖解析〗A．由折射定律可知，入射角相同，折射角小的折射率大，則a光的折射率比b光的大小，折射率大的頻率大，則a光的頻率比b光大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由有a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由sinC=1n可知。光由介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光臨界角比b光小，故D．由雙縫干涉間距可知a、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光的干涉條紋間距較大，故D項(xiàng)正確。故選CD。10.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在傾角為30°的足夠長的固定光滑斜面底端，另一端與質(zhì)量為1kg的物塊A連接，質(zhì)量為4kg的物塊B緊靠（不粘連）物塊A靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的壓縮量為0.5m。某時(shí)刻對(duì)物塊B施加沿斜面向上的力F，使物塊B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后物塊A、B分離，物塊B所受力F隨物塊B的位移x變化的關(guān)系如圖乙所示。若彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，取重力加速度。下列說法正確的是（）A.圖乙中的B.彈簧的勁度系數(shù)為50N/mC.從物塊B開始運(yùn)動(dòng)至與物塊A分離的過程中，拉力F做的功為2.66JD.從物塊B開始運(yùn)動(dòng)至與物塊A分離的過程中，物塊B增加的機(jī)械能為10.08J〖答案〗BD〖解析〗AB．開始物塊、靜止，對(duì)物塊、受力分析，根據(jù)平衡的條件得由題意知，解得由乙圖可知，當(dāng)拉力時(shí)，拉力開始恒定不變，說明此時(shí)物塊、分離，對(duì)物塊受力分析，由牛頓第二定律得解得當(dāng)施加的力為時(shí)，對(duì)物塊、整體受力分析，由牛頓第二定律得解得故A錯(cuò)誤，B正確；C．物塊、分離瞬間，物塊、之間的作用力為零，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為，對(duì)物塊受力分析，由牛頓第二定律得解得從物塊開始運(yùn)動(dòng)至與物塊分離的過程中，由于拉力在到均勻變化，拉力做的功為解得故C錯(cuò)誤；D．設(shè)物塊A、B分離瞬間二者的速度大小為，對(duì)物塊A、B由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得解得從物塊開始運(yùn)動(dòng)至與物塊分離的過程中，物塊B增加的動(dòng)能物塊B增加的勢能物塊增加的機(jī)械能為故D正確；故選BD。三、非選擇題（本題共5小題，共58分）11.2023年9月21日，“天宮課堂”第四課首次在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課，其中航天員演示了動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)，某同學(xué)使用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了碰撞實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌兩端分別安裝a、b兩個(gè)位移傳感器，傳感器a測量滑塊A與它的距離xA，傳感器b測量滑塊B與它的距離xB。部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：①實(shí)驗(yàn)測得滑塊A的質(zhì)量為0.40kg；②接通氣源，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；③撥動(dòng)兩滑塊，使A、B均向右運(yùn)動(dòng)；④導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù)，繪制xA、xB隨時(shí)間t變化的圖像，分別如圖乙、圖丙所示?；卮鹨韵聠栴}：（1）從圖像可知兩滑塊在t=______s時(shí)發(fā)生碰撞；（2）滑塊A碰撞前的速度大小v=______m/s（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；（3）若滑塊A、B碰撞過程中滿足動(dòng)量守恒定律，可得滑塊B的質(zhì)量為mB=______kg（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）1.0（2）0.50（3）0.19##0.18##0.20〖解析〗（1）圖像的斜率表示速度，從題圖乙和題圖丙可知時(shí)兩物塊的速度發(fā)生突變，即此時(shí)發(fā)生了碰撞；（2）由題圖乙可知滑塊碰撞前的速度大?。?）規(guī)定滑塊運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍深}圖乙可知滑塊碰撞后的速度約為滑塊B碰撞前、后的速度分別為根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：解得由于讀數(shù)和計(jì)算存在誤差，故滑塊B的質(zhì)量可為。12.實(shí)驗(yàn)小組測量一段長度已知、阻值約為10Ω的電阻絲的電阻率。部分實(shí)驗(yàn)操作如下：（1）用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑，選擇電阻絲的不同位置進(jìn)行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑。某次測量時(shí)，經(jīng)正確操作后螺旋測微器示數(shù)如圖甲所示，此時(shí)螺旋測微器的讀數(shù)為______mm。（2）實(shí)驗(yàn)小組采用“伏安法”測量該電阻絲的阻值，除導(dǎo)線和開關(guān)外，實(shí)驗(yàn)室還有如下器材可供選擇：待測電阻絲電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）電流表（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）電壓表V（量程3V，內(nèi)阻為3kΩ）滑動(dòng)變阻器（阻值0～5Ω，額定電流1.5A）定值電阻定值電阻直流電源（電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)）實(shí)驗(yàn)要求測量盡量準(zhǔn)確，且電阻絲兩端的電壓能從零變到6V，電流表應(yīng)選______（選填“”或“”）；定值電阻應(yīng)選______（選填“”或“”）。（3）請(qǐng)?jiān)趫D乙的線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_______。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變滑動(dòng)變阻器R的阻值，得到多組電壓表、電流表的示數(shù)U、I，在坐標(biāo)紙上做出圖像如丙所示，可求得該電阻絲的阻值為______Ω，然后根據(jù)電阻定律可計(jì)算出該電阻絲的電阻率（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）0.696##0.697##0.698##0.699##（2）（3）（4）10.6##10.7##10.8##10.9##11.0〖解析〗（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度讀數(shù)：0.5mm；可動(dòng)刻度讀數(shù)：0.01mm×19.8=0.198mm，故螺旋測微器讀數(shù)為0.698mm，由于讀數(shù)存在誤差，則螺旋測微器的讀數(shù)可為。（2）電源電動(dòng)勢為6V，待測電阻絲約為10Ω，流過待測電阻絲的最大電流約為0.6A，因此電流表選；實(shí)驗(yàn)要求電阻絲兩端的電壓能從零變到6V，電壓表V量程不夠，因此需要將電壓表V的量程擴(kuò)大至6V，原電壓表內(nèi)阻為3kΩ，需串聯(lián)一個(gè)阻值為3kΩ的定值電阻，所以定值電阻應(yīng)選3kΩ，即定值電阻。（3）擴(kuò)大后的電壓表總內(nèi)阻為，電流表內(nèi)阻為，電阻絲的阻值，由于故測量電路采用電流表外接法，實(shí)驗(yàn)要求電阻絲兩端的電壓能從零變到，故控制電路采用分壓式接法，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。（4）由于，因此流過電壓表的電流可忽略不計(jì)，由于的阻值與電壓表內(nèi)阻相等，則兩端的電壓為，根據(jù)歐姆定律可得化簡可得結(jié)合題目圖丙可得直線的斜率解得由于讀數(shù)和計(jì)算存在誤差，故該電阻絲的阻值可為。13.在平直的公路上，一輛以22m/s的速度勻速行駛的汽車，因前方出現(xiàn)事故，司機(jī)緊急剎車，汽車開始減速。剎車1s后ABS制動(dòng)系統(tǒng)開始工作，ABS制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)前后汽車所受阻力f與汽車重力mg的比值隨時(shí)間t變化的情況可簡化為如下圖所示的圖像。取重力加速度g=10m/s2求∶（1）汽車在1s末的速度大??；（2）汽車從開始減速到停止的過程中行駛的位移大小?！即鸢浮剑?）16m/s；（2）35m〖解析〗（1）依題意，由圖得小車在前1s內(nèi)：求得（2）ABS工作前：ABS工作后：求得14.如圖所示，空間存在一平行于豎直平面的勻強(qiáng)電場，某時(shí)刻將一質(zhì)量為m、所帶電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從P點(diǎn)以大小為的速度水平向左拋出，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球經(jīng)過P點(diǎn)正下方距P點(diǎn)距離為h的Q點(diǎn)，且經(jīng)過Q點(diǎn)的速度大小為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；（2）若小球拋出過程中距PQ直線的最遠(yuǎn)點(diǎn)為M（圖中未畫出），求PM點(diǎn)間的電勢差。〖答案〗（1），水平向右；（2）〖解析〗（1）從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，由動(dòng)能定理得解得所以場強(qiáng)方向水平向右，從P到Q，豎