福建省福州第八中學2023-2024學年高二下學期7月期末考試物理試題

福建省福州第八中學2023-2024學年高二下學期7月期末考試物理試題學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．一個單擺在豎直平面內做小幅振動，周期為2s，如果從單擺向右運動通過平衡位置時開始計時，則在t=1.6s至t=1.8s的過程中，擺球的（）A．速度向左在減小，加速度向右在增大B．速度向左在增大，加速度向左在增大C．速度向右在增大，加速度向右在減小D．速度向右在減小，加速度向左在減小2．A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是5kg·m/s，B球的動量是7kg·m/s．當A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動量可能值分別是（）A．6kg·m/s，6kg·m/s B．3kg·m/s，9kg·m/sC．2kg·m/s，14kg·m/s D．-5kg·m/s，15kg·m/s3．關于原子核、原子核的衰變、核能，下列說法正確的是()A．原子核的結合能越大，原子核越穩(wěn)定B．任何兩個原子核都可以發(fā)生核聚變C．衰變成要經過8次β衰變和6次α衰變D．發(fā)生α衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數減少了24．手搖式發(fā)電機是我們教學中常用的演示工具，如圖甲所示，可以簡化為圖乙。一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的矩形線圈面積為S，匝數為n，線圈總電阻為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中以矩形線圈中軸線為軸以角速度ω勻速轉動，產生的交流電通過M、N與外電路連接，如圖所示，外電路電燈電阻為R，電壓表為理想交流電表。在線圈由平行于磁場方向位置轉過90°的過程中，下面說法正確的是（）A．電壓表V的示數為B．通過燈泡的電荷量為C．電燈中產生的焦耳熱為D．當線圈由平行于磁場方向位置轉過90°時，流過線圈的電流為5．如圖所示，在水平地面上用彼此平行、相鄰間距為l的水平小細桿構成一排固定的柵欄。柵欄上方有一個質量為m、半徑為的勻質圓板，圓板不會與地面接觸。一根細長的輕繩穿過板的中央小孔C，一半在圖的背面，一半在圖的正面，繩的兩頭合在一起記為P端。在P端用力沿水平方向朝右拉動圓板，使板沿柵欄無跳動、無相對滑動地朝右滾動。圓板水平方向朝右的平均速度可近似處理為圓板中心C在最高位置時的速度大小v，設v是不變量。略去繩與板間所有接觸部位的摩擦，施加于P端的平均拉力T為（）A． B． C． D．二、多選題6．如圖甲，介質中兩個質點A和B的平衡位置距波源O的距離分別為1m和5m．圖乙是波源做簡諧運動的振動圖像．波源振動形成的機械橫波可沿圖甲中x軸傳播．已知t＝5s時刻，A質點第一次運動到y(tǒng)軸負方向最大位移處．下列判斷正確的是____A．A質點的起振方向向上B．該列機械波的波速為0.2m/sC．該列機械波的波長為2mD．t＝11.5s時刻，B質點的速度方向沿y軸正方向E．若將波源移至x＝3m處，則A、B兩質點同時開始振動，且振動情況完全相同7．如圖所示為兩列簡諧橫波在同一繩上傳播在t=0時刻的波形圖，已知甲波向左傳，乙波向右傳，兩列波分別剛傳到x=±0.5cm處．請根據圖中信息判斷以下說法正確的是_______．A．兩列波的波長一樣大B．兩列波將同時傳到坐標原點C．x=0處為振動減弱點D．x=0.2cm處的質點開始振動時的方向向-y方向E．由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時不會發(fā)生干涉現象8．如圖所示，空間中有正交的勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B，勻強電場方向豎直向下，電場強度為E，將一質量為m，帶電荷量為的小球水平向左射入場區(qū)中，速度大小為v。已知，g為重力加速度，電磁場空間范圍足夠大。則在小球之后運動的過程中，以下說法正確的是（）A．電場力對小球做正功，故小球機械能一直增大B．小球運動過程中的最大速度為C．小球運動過程連續(xù)兩次速度最大時的位置間的距離為D．小球偏離入射方向的最大距離為三、實驗題9．某實驗小組想了解一氣壓傳感器的電阻隨所處環(huán)境氣壓變化的規(guī)律，他們在室溫下利用實驗室提供的以下器材進行探究。A．氣壓傳感器（阻值變化范圍從幾十歐到幾百歐）；B．直流電源（電動勢6V，內阻不計）；C．電壓表（量程0～3V，內阻為4kΩ）；D．電壓表（量程0～15V，內阻為20kΩ）；E．電流表A（量程0～150mA，內阻不計）；F．定值電阻（阻值為4kΩ）；G．定值電阻（阻值為20kΩ）；H．滑動變阻器R（最大阻值為50Ω）；I．開關S、導線若干。(1)該小組設計了如圖甲所示的實驗電路原理圖，其中電壓表應選擇，定值電阻應選擇。（填器材前的字母代號）(2)請按圖甲所示的電路圖，將圖乙中的實物連線補充完整。(3)改變環(huán)境壓強p，測得不同的值，繪出如圖丙所示的圖像，可得隨壓強p變化的關系式為=。(4)某次測量時，電壓表、電流表的示數分別為和，則氣壓傳感器的阻值=Ω，此時氣壓傳感器所處環(huán)境的壓強p=Pa。10．某同學用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律，在滑塊A和B相碰的端面上裝上彈性碰撞架，它們的上端裝有等寬的擋光片。(1)實驗前需要調節(jié)氣墊導軌水平：取走滑塊B，將滑塊A置于光電門1的左側，向右輕推一下滑塊A，其通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間，則應將氣墊導軌（選填“左”或“右”）端適當墊高，直至滑塊A通過兩光電門的時間相等。(2)測得滑塊A的總質量，滑塊B的總質量，滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當位置。給A一個向右的初速度，通過光電門1的時間為，A與B碰撞后A再次通過光電門1的時間為，滑塊B通過光電門2的時間為。若滑塊A和B組成的系統(tǒng)在碰撞的過程中動量守恒，在誤差允許的范圍內，則應該滿足（用測量量表示）。(3)根據多次實驗數據，測量遮光條長度d后，計算出的動能減少量，的動能增加量，繪制了圖像，若圖像斜率k≈，則證明此次碰撞為完全彈性碰撞。四、解答題11．蹦床運動有“空中芭蕾”之稱，某質量m=50kg的運動員從空中h1=1.25m落下，接著又能彈起h2=1.8m高度，此次人與蹦床的接觸時間t=0.50s，取g=10m/s2，求：（1）運動員與蹦床接觸時間內，所受重力的沖量大小I；（2）運動員與蹦床接觸時間內，受到蹦床平均彈力的大小F。12．如圖所示，一個小型交流發(fā)電機輸出端連接理想變壓器，原、副線圈匝數分別為，副線圈連接電阻．交流發(fā)電機的線圈匝數為，電動勢瞬時值的表達式為，發(fā)電機線圈電阻不計．求：（1）通過發(fā)電機線圈磁通量的最大值；（2）變壓器原線圈中電流的有效值．13．如圖所示，一輕質彈簧的一端固定在球B上，另一端與球C接觸但未拴接，球B和球C靜止在光滑水平地面上。球A從光滑斜面上距水平地面高為H=3.2m處由靜止滑下（不計小球A在斜面與水平面銜接處的能量損失），與球B發(fā)生正碰后粘在一起，碰撞時間極短，稍后球C脫離彈簧，在水平地面上勻速運動后，進入固定放置在水平地面上的豎直四分之一光滑圓弧軌道內。已知球A和球B的質量均為1kg，球C的質量為4kg，且三個小球均可被視為質點。圓弧的半徑，g取10m/s2。求：（1）小球A和小球B碰后瞬間粘在一起時的共同速度大小vAB；（2）球C脫離彈簧后在圓弧上達到的最大高度h；（3）調整球A釋放初位置的高度H，球C與彈簧分離后恰好能運動至圓弧軌道的圓心等高處。求球C在圓弧軌道內運動過程中克服重力做功的最大瞬時功率P。參考答案：1．C【詳解】由題，單擺的周期是2s，一個周期分成四個四分之一周期，從單擺向右運動通過平衡位置時開始計時，則在t=1.6秒至t=1.8秒的過程中，單擺是由向最大位移處向右向平衡位置運動，所以速度向右在增大，加速度方向向右且在減小。故選C。2．B【詳解】由題，碰撞前的總動量為12kg?m/sA、雖然滿足動量守恒，但是碰后A球的動量不可能沿原方向增加，故A錯誤；B、兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，A球減少的動量等于B球增加的動量，故B正確；C、兩球組成的系統(tǒng)的總動量是16kg?m/s，兩球組成的系統(tǒng)不滿足動量守恒。故D錯誤；D、兩球組成的系統(tǒng)的總動量是10kg?m/s，不滿足動量守恒，故D錯誤；故選B.3．D【分析】A．比結合能越大原子核越穩(wěn)定，原子核的結合能越大，原子核不一定越穩(wěn)定，故A錯誤；B．只有較小的原子核才會發(fā)生聚變，故B錯誤；C．鈾核衰變?yōu)殂U核的過程中，衰變一次質量數減少個，次數；衰變的次數為，要經過次衰變和次衰變，故C錯誤；D．粒子為氦核，由兩個質子和兩種中子組成，所以發(fā)生衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數減少了，故D正確．故選：D【詳解】4．C【詳解】A．電動勢當線圈平行于磁場方向時電動勢最大，其峰值所以，有效電流電壓表示數故A錯位；B．通過燈泡的電荷量為故B錯誤；C．電動勢的有效值電流的有效值電燈中產生的焦耳熱故C正確；D．流過線圈的電流為故D錯誤。故選C。5．A【詳解】取柵欄中相鄰兩根小細桿A，B，板心C從位于桿A的正上方到位于桿B的正上方。圓板繞桿定軸轉動慣量為C位于A正上方時圓板動能為C到達A、B桿連線中點正上方前瞬間，速度為，動能為將圓板與桿完全非彈性碰撞后瞬間，繞桿的轉動角速度記為，據角動量守恒，有可得則有此時圓盤動能為C轉動B桿正上方時，速度又增為，由機械能定理得聯立以上各式，消去，可得取近似又有代入上式，并忽略高階小量，得故A正確，BCD錯誤。6．ACE【詳解】由波源的振動圖像可知，波源起振的方向為向上，則A質點的起振方向向上，故A正確；因T=4s，已知t＝5s時刻，A質點第一次運動到y(tǒng)軸負方向最大位移處時，可知機械波從O點傳到A點用時間為2s，則該列機械波的波速為，故B錯誤；該列機械波的波長為，故C正確；振動傳到B點的時間為，則t＝11.5s時刻，B質點已經振動，此時的速度方向沿y軸負方向，故D錯誤；若將波源移至x＝3m處，則A、B兩質點距離振源的距離相等，則兩質點同時開始振動，且振動情況完全相同，故E正確；故選ACE.7．ABC【詳解】A.根據相鄰波峰或波谷間的距離等于波長，由圖知，兩列波的波長相等，都為，A正確；B．波速是由介質決定的，可知兩列波的波速相等，兩列波的波前傳到坐標原點的路程相等，故兩列波同時傳到坐標原點，B正確；C．甲波傳到處時引起處的質點向上振動，同時，乙波傳到處時引起處的質點向下振動，所以處為振動減弱點，C正確；D．甲波先傳播到處，結合波形微平移法得到處的質點開始振動時的方向向+y方向，D錯誤；E．由波速公式分析得知，兩列波的頻率相等，滿足干涉的條件，故兩列波相遇時會發(fā)生干涉現象，E錯誤；故選：ABC。8．BD【詳解】BCD．將初速度v分解為與初速度方向相同即向左的和方向相反即向右的分運動對應的洛倫茲力大小故粒子以向右做勻速直線運動，另一分速度在洛倫茲力的作用下逆時做勻速圓周運動，有解得周期為當轉至與同向時速度有最大值其運動過程中偏離入射方向的最大距離即為圓周運動的直徑，即連續(xù)兩次速度達到最大值的時間間隔為T，故其間距為故BD正確，C錯誤；A．由BCD分析可知，在一個周期內，電場力一半時間做正功，一半時間做負功，因此小球機械能并不是一直增大，故A錯誤。故選BD。9．(1)CF(2)(3)(4)200【詳解】（1）[1]根據題意可知，電源電動勢為，電壓表讀數時要在表盤中間三分之一更準確，而且串聯定值電阻可以擴大量程，故電壓表選C。[2]串聯定值電阻，相當于擴大電壓表量程，擴大到即可，電壓表的量程為，內阻為，根據串聯分壓原理，故需串聯一個阻值為定值電阻，故定值電阻應選。故選F。（2）按照圖甲所示的電路圖，連接實物圖如圖所示（3）根據圖像，假設代入數據可得（4）[1]根據題意，由歐姆定律有[2]將代入表達式可以解得，此時氣壓傳感器所處環(huán)境的壓強為10．(1)左(2)(3)1【詳解】（1）滑塊A通過光電門2的時間變長，說明速度減小，右端過高，因此應將左端適當墊高，故填左。（2）取向右方向為正，根據動量守恒定律整理得（3）完全彈性碰撞沒有能量損失，則繪制圖像，若圖像斜率則證明此次碰撞為完全彈性碰撞。11．（1）；（2）【詳解】（1）重力的沖量大小為（2）設運動員下落h1高度時的速度大小為，再次彈起時的速度大小為，則有以豎直向上為正方向，對運動員由動量定理有代入數據得12．（1）；（2）【詳解】（1）設勻強磁場的磁感應強度大小為，線圈面積為，則且解得（2）設變壓器原、副線圈上電壓的有效值為則且解得13．（1）4m/s；（2）m；（3）【詳解】（1）設小球A與B碰前瞬間的速度為vA，A由斜面最高點下滑到最低點的過程中，由機械能守恒定律可得A與B發(fā)生正碰時在水平方向動量守恒，有mAvA=vAB聯立代入數據解得vAB=4m/s（2）設球C脫離彈簧后的速度為vC，A、B整體的速度為vAB′，從A與B結合為一個整體后到球C離開彈簧的過程中，由動量守