河南省信陽(yáng)市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年普通高中高二（下）期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試題注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡的非答題區(qū)域均無(wú)效。4．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1.2023年4月12日，我國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變裝置（EAST）成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒。該裝置可使用、和為核燃料進(jìn)行熱核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程分別為：①；②。則下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子X(jué)為質(zhì)子，粒子Y是電子B.核反應(yīng)①中質(zhì)量虧損較大C.比結(jié)合能大于的比結(jié)合能D.核聚變反應(yīng)可以用鎘棒來(lái)控制反應(yīng)速度【答案】C【解析】A．由核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，其中X粒子是質(zhì)子，粒子Y是中子，故A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)①產(chǎn)生的核能少，由智能方程可知，質(zhì)量虧損較小，故B錯(cuò)誤；C．核反應(yīng)后的原子核的比結(jié)合能更大，更穩(wěn)定，故比結(jié)合能大于的比結(jié)合能，故C正確；D．核聚變一旦發(fā)生，靠自身產(chǎn)生的熱就會(huì)使反應(yīng)繼續(xù)下去，用鎘棒不能控制反應(yīng)速度，故D錯(cuò)誤；故選C。2.我國(guó)“天問(wèn)1號(hào)”火星探測(cè)器于2021年5月19日成功著陸火星。降落過(guò)程中，“天問(wèn)1號(hào)”減速至距離火星表面100米時(shí)進(jìn)入懸停階段。已知“天問(wèn)1號(hào)”火星探測(cè)器總質(zhì)量為m，火星的質(zhì)量約為地球的0.1倍，半徑約為地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小為g，忽略火星大氣阻力，則懸停階段反推發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)提供的制動(dòng)力大小約為（）A.2.5mg B.40mg C.0.2mg D.0.4mg【答案】D【解析】物體在火星表面在地球表面解得火星表面的重力加速度探測(cè)器受到萬(wàn)有引力和發(fā)動(dòng)機(jī)施加制動(dòng)力的作用，處于平衡狀態(tài)故選D。3.ABCD為梯形玻璃磚的一個(gè)截面示意圖，由頻率分別為的兩種單色光a、b組成的細(xì)光束從空氣中垂直于AB射入玻璃磚，只有a光從BC邊射出，光路如圖中所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.，光束①是a B.，光束①是bC.，光束①是a D.，光束①是b【答案】C【解析】由圖可知，光線在界面上，相同的入射角光沒(méi)有發(fā)生全反射，說(shuō)明光的臨界角比光的大，由知，光折射率小，頻率小偏折程度小，故是光束①光。故選C。4.如圖所示，小華同學(xué)靜止站在水平地面上拉著輕質(zhì)細(xì)線連接的兩個(gè)相同的氫氣球（氣球的重力不能忽略），受水平風(fēng)力的影響，穩(wěn)定時(shí)連接氣球的細(xì)線與豎直方向夾角分別為α和β。現(xiàn)在水平風(fēng)力突然增大，他緩慢釋放拉氣球的細(xì)線，穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向夾角分別為α'和β'。則（）A. B.C. D.【答案】A【解析】對(duì)上面的氣球根據(jù)平衡條件得對(duì)兩個(gè)氣球根據(jù)平衡條件得解得風(fēng)力增大時(shí)解得故選A。5.2024年春節(jié)，全國(guó)多地發(fā)生凍雨天氣，地面較光滑，交通事故頻發(fā)。如圖所示為某公路的一段圓形彎道。若天氣晴好時(shí)，路面干燥，汽車以某一速度v通過(guò)該彎道處沒(méi)有發(fā)生側(cè)滑，則在凍雨天氣時(shí)（）A.汽車以速度v通過(guò)該彎道，一定會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)B.汽車以小于v的速度通過(guò)該彎道，一定不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)C.汽車以大于v的速度通過(guò)該彎道，不一定會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D.為減少交通事故的發(fā)生，路面應(yīng)該修成外側(cè)低內(nèi)側(cè)高【答案】C【解析】D．路面應(yīng)建成外高內(nèi)低，此時(shí)重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，可以提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，D錯(cuò)誤；A．天氣晴好時(shí)，路面干燥，汽車以某一速度v通過(guò)該彎道處沒(méi)有發(fā)生側(cè)滑，不能確定是否有摩擦力，若此時(shí)沒(méi)有摩擦力，則汽車由重力和支持力的合力提供向心力，則當(dāng)在凍雨天氣時(shí)，汽車以速度v通過(guò)該彎道，也一定沒(méi)有摩擦力，不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)車速低于v，由于在凍雨天氣摩擦力較小，有可能向外側(cè)滑動(dòng)；若車速若高于v，所需的向心力增大，此時(shí)摩擦力可以指向內(nèi)側(cè)，車輛不一定會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)，C正確；B錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，理想變壓器的A、B兩端接入正弦交流電，為熱敏電阻（溫度升高時(shí)其電阻減小），則（）A.在時(shí)，電壓表的示數(shù)為零B.處溫度升高時(shí)，電壓表的示數(shù)變小C.處溫度升高時(shí)，電流表A示數(shù)變小D.處溫度升高時(shí)，電壓表的示數(shù)變小【答案】D【解析】A．電壓表讀數(shù)是交流電有效值，故始終不為零，故A錯(cuò)誤；B．原線圈電壓不變，則電壓表的示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)由于匝數(shù)比不變，則副線圈輸出電壓不變，溫度升高時(shí)，阻值減小，副線圈負(fù)載總電阻變小，則副線圈電流增大，即電流表A示數(shù)變大，定值電阻R兩端電壓增大，副線圈輸出電壓等于R兩端電壓和示數(shù)之和，所以電壓表示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤，D正確。7.如圖所示，半徑為R的虛線圓位于豎直面內(nèi)，AC和BD為相互垂直的兩條直徑，其中BD位于水平方向。豎直平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向與圓周平面平行。在圓周平面內(nèi)將質(zhì)量為m、帶電荷量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)以相同的速率在圓周平面向各個(gè)方向拋出，小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)。在這些點(diǎn)中，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最大。若將小球從A點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向拋出，小球恰好能經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，則小球初速度為（重力加速度為g）（）A. B. C. D.【答案】D【解析】小球受到電場(chǎng)力和重力的合力，當(dāng)?shù)竭_(dá)等效最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，故B點(diǎn)為等效最低點(diǎn)，則小球受到的合力沿方向。受力如圖由平行四邊形定則可知：電場(chǎng)方向與方向成則小球垂直電場(chǎng)拋出，做類斜上拋運(yùn)動(dòng)，如圖，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過(guò)程得8.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。則下列說(shuō)法正確的是（）A.該機(jī)械波向軸正方向傳遞B.該機(jī)械波的速度為40m/sC.從到，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為D.在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿軸負(fù)方向【答案】BD【解析】A．由圖乙可知，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向振動(dòng)，由圖甲結(jié)合波形平移法可知，該機(jī)械波向軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．由圖甲和圖乙可知波長(zhǎng)和周期分別為，則波速為故B正確；C．從到，根據(jù)由于時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)不是處于平衡位置或者最大位移處，則質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程故C錯(cuò)誤；D．機(jī)械波向軸負(fù)方向傳播，可知時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向振動(dòng)，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置上方，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿軸負(fù)方向，故D正確。9.如圖所示，A、B兩物塊質(zhì)量均為m，用一輕彈簧相連，將A用輕繩懸掛于天花板上，B物塊在向上的力F（F不為零）的作用下處于靜止，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)。現(xiàn)將力F撤去，已知彈簧的彈性勢(shì)能僅與形變量大小有關(guān)，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A將一直保持靜止?fàn)顟B(tài)B.B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為重力加速度gC.B從最低點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能先減小，后增大D.F撤去之前，繩子的拉力一定不為零【答案】AD【解析】A．撤銷后向上的彈力不可能超過(guò)開始的大小，故A始終靜止，A正確；B．初狀態(tài)彈簧的彈力最大，撤銷瞬間的加速度最大，小于，B錯(cuò)誤；C．從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧一直處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，因此彈性勢(shì)能一直減，C錯(cuò)誤；D．初狀態(tài)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則撤銷之前繩子的拉力不為零，D正確。10.如圖，兩條足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為，間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器和一電阻，其阻值R可調(diào)整，電容器的電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒，金屬棒可沿導(dǎo)軌靜止下滑，且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。重力加速度為g。則金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)（）A.可調(diào)電阻R阻值越大，流過(guò)金屬棒的電流越小B.可調(diào)電阻R的阻值越大，電容器所帶的電荷量越大C.金屬棒兩端的電壓始終為D.金屬棒的熱功率始終為【答案】BD【解析】AB．金屬棒最終將在導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)，則有可得流過(guò)金屬棒的電流而，由于電流為定值，電阻越大，電容器兩端電壓越大，電容器所帶的電荷量越大，故A錯(cuò)誤，B正確；C．金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在閉合回路中形成感應(yīng)電流，相當(dāng)于電源。根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)兩端電壓為故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，金屬棒的熱功率為故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每空2分，共16分。11.某物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖2為該小組同學(xué)按正確操作得到的一條完整的紙帶。（1）在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O（O點(diǎn)與下一點(diǎn)的間距接近2mm）的距離分別為。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量______，動(dòng)能變化量______（用已知的字母表示），若在誤差范圍內(nèi)，則可證明重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。（2）若該小組記錄下落高度h和相應(yīng)的速度大小v，作出的圖像如圖所示。若重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，則圖線的斜率近似等于______。（用題中所給物理量的字母表示）【答案】（1）（2）【解析】（1）[1][2]從打O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量打B點(diǎn)時(shí)的速度動(dòng)能變化量（2）若重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，則則作出的圖像的斜率近似等于2g。12.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖1所示的電路來(lái)測(cè)量直流恒流源（輸出電流大小恒定）的輸出電流并進(jìn)行相關(guān)測(cè)量。（1）調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，電流表測(cè)得多組Ⅰ值，并計(jì)算出數(shù)值。①根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，作出函數(shù)關(guān)系曲線如圖2所示，圖中直線縱截距為a，斜率為k，不考慮電流表內(nèi)阻，則______，______（用a和k表示）；②若考慮電流表內(nèi)阻帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，則測(cè)量值______真實(shí)值（填“>”、“=”或“<”）；①電源開關(guān)閉合前，電阻箱的阻值應(yīng)該調(diào)到______（填“最大”或“最小”）。②電源開關(guān)閉合后，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電阻箱的讀數(shù)R和電流表的示數(shù)I；在坐標(biāo)紙上以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)描點(diǎn)，用直線擬合，做出圖像，若獲得圖像斜率為k、縱截距為b，則恒流電源輸出電流的測(cè)量值表達(dá)式為______。【答案】（1）<（2）最小【解析】（1）①[1][2]根據(jù)并聯(lián)關(guān)系可得整理可得則有，解得，②[3]若考慮電流表內(nèi)阻帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，則有整理可得則有可得則有（2）①[1]電源開關(guān)閉合前，為了保證電流表安全，電阻箱的阻值應(yīng)該調(diào)到最小，使電流表的讀數(shù)從最小開始調(diào)節(jié)。②[2]根據(jù)并聯(lián)關(guān)系可得整理可得可知圖像的縱軸截距為解得三、計(jì)算題：本題共3小題，共44分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式，只寫答案的不得分。13.如圖所示，兩高度均為H的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)徑相同，底部用細(xì)管連通（細(xì)管容積忽略不計(jì)），左側(cè)氣缸頂端封閉，右側(cè)氣缸開口。將一厚度不計(jì)、質(zhì)量為m的活塞從右側(cè)氣缸頂端放入，活塞穩(wěn)定時(shí)，距底部的高度?，F(xiàn)將一物體放置在活塞上，待穩(wěn)定后，測(cè)得活塞到底部的高度為。已知環(huán)境溫度為T，活塞與氣缸壁密封良好且無(wú)摩擦，大氣壓強(qiáng)恒定。（1）求放置在活塞上物體的質(zhì)量M；（2）若環(huán)境溫度升高后保持不變，求穩(wěn)定后活塞離氣缸底部的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）活塞從缸口處到活塞穩(wěn)定的過(guò)程中，設(shè)活塞橫截面積為S，根據(jù)玻意耳定律有當(dāng)放上被測(cè)物體以后，根據(jù)玻意耳定律有解得（2）環(huán)境溫度變化時(shí)，活塞封閉的氣體做等容變化解得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(chǎng)，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電子第一次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)C點(diǎn)；當(dāng)電子第二次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)；當(dāng)電子第三次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)D點(diǎn)。C、D兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出。已知A、C兩點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為d、2d，不計(jì)電子的重力，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）電子從A運(yùn)動(dòng)到D經(jīng)歷的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子從A運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間為t1，有2d=v0t1d=aa=解得E=（2）設(shè)電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，v與x軸夾角為θ，則tanθ==1解得θ=45°故v=v0電子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，有evB=m由幾何關(guān)系可知r=d解得B=（3）由對(duì)稱性可知，電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3t1=電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=T=故電子從A運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間t=3t1+t2=15.質(zhì)量為的長(zhǎng)木板C靜止于光滑的水平面上，另有質(zhì)量均為的小物塊A、B分別靜止于木板C的最右端和木板上某一點(diǎn)P，A、B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別是和。某時(shí)刻，作用于C上一水平向右的恒力，經(jīng)，A、B發(fā)生碰撞。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取。求：（1）P與木板右端距離d；（2）若在A、B相碰