黑龍江省大慶市左思高級中學2023-2024學年高二下學期7月期末物理試題（原卷版+解析版）

大慶市左思高級中學2023-2024學年高二下學期7月（期末）考試——物理試題一、單選題（共28分，7道題，每題4分）1.如圖所示為某物體的位移一時間圖像，則下列說法正確的是（）A.在0~2s內，物體的加速度都為B.物體在0~8s內的平均速度大于2~8s內的平均速度C.在2~8s內，物體的路程是12mD.6s末物體的速度為5m/s2.關于光電效應的規(guī)律，下列說法正確的是（）A.只有入射光的波長大于該金屬的極限波長，光電效應才能產(chǎn)生B.光電子的最大初動能跟入射光的強度成正比C.發(fā)生光電效應的反應時間一般都大于D.發(fā)生光電效應時，入射光越強，單位時間內從金屬內逸出光電子數(shù)目越多3.水槍是孩子們喜愛的玩具，如圖所示為常見的氣壓式水槍儲水罐示意圖。內部裝有1L的水，水上部密封1atm的空氣0.5L，保持閥門關閉，再充入1atm的空氣0.1L。設在所有過程中空氣可看成理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的是（）A.充氣后關閉充氣口，密封氣體的壓強增大為1.2atmB.充氣后關閉充氣口，密封氣體的分子平均動能變大C.扣動扳機將閥門打開后，密封氣體對外界放熱D.扣動扳機將閥門打開后，不再充氣也能把水噴光4.質量為10kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運動，力隨坐標x的變化情況如圖所示．物體在x＝0處，速度為1m/s，不計一切摩擦，則物體運動到x＝16m處時，速度大小為（）A.2m/s B.3m/sC.4m/s D.05.如圖所示，有三塊等腰直角三角形的透明材料（圖中的I、II、III）恰好拼成一個長方形。從A點垂直于底邊射入的單色光在B處發(fā)生全反射，在C、D處連續(xù)發(fā)生兩次折射后射出。若該單色光在三塊材料的傳播速率依次為v1、v2、v3，下列關系式中正確的是（）A. B.C. D.6.如圖所示，a、b、c、d為正四面體的四個頂點，O點為d點在底面上的投影，e為ab邊中點，在a點放置一個電量為+Q的點電荷，在b點放置一個電量為-Q的點電荷，則以下說法中錯誤的是（）A.c、d兩點的電場強度大小相等B.沿ce連線移動一電量為+q的點電荷，電場力始終不做功Ce點、O點電場強度方向相同D.將一電量為點電荷從d點移到c點，電場力一定先做負功，后做正功7.最新觀測到一顆與地球相似的M星球，觀測發(fā)現(xiàn)M星球有一顆近地衛(wèi)星，當?shù)厍虻慕匦l(wèi)星轉了5圈時，M星球的近地衛(wèi)星只轉了1圈，M星球的半徑約為地球半徑的，設地球和M星球的密度、表面的重力加速度分別用，表示。則下列說法正確的是（）A.地球與M星球的第一宇宙速度之比為5∶1B.地球和M星球密度之比C.M星球的自轉角速度增加到（為地球半徑）時，會發(fā)生解體D.地球和M星球表面的重力加速度之比二、多選題（共18分，3道題，每題6分）8.如圖，a、b、c、d是均勻媒質中x軸上的四個質點，相鄰兩點的間距依次為1m、2m和3m，一列簡諧橫波以1m/s的波速沿x軸正向傳播，在t=0時刻到達質點a處，質點a由平衡位置開始豎直向下運動，t=3s時a第一次到達最高點，下列說法正確的是（）A.質點b開始振動后，其振動周期為4sB.在t=7s時刻質點c恰好到達最高點C當質點d向下運動時，質點b一定向上運動D.在4s＜t＜6s的時間間隔內質點c向上運動E.在t=6s時刻波恰好傳到質點d處9.如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛質量為M的小車，其左側有半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB，軌道最低點B與水平軌道BC相切，整個軌道處于同一豎直平面內。將質量為m的物塊（可視為質點）從A點無初速釋放，物塊沿軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出（小車的BC部分粗糙）。設重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計。關于物塊從A位置運動至C位置的過程中，下列說法正確的是（）A.物塊與小車組成的系統(tǒng)機械能守恒B.物塊運動過程中的最大速度為C.小車運動過程中的最大速度為D.僅僅改變小車的質量，不改變其他參數(shù)，物塊也恰好運動到軌道末端C處不滑出10.如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的偏轉勻強電場中，在滿足電子能射出平行極板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉角θ變大的是（）A.U1變大、U2變大 B.U1變小、U2不變C.U1變大、U2變小 D.U1不變、U2變大三、實驗題（共16分，2道題）11.在用“落體法”做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖甲所示（1）為減少阻力對實驗的影響，下列操作可行的是________.A．選用質量大的重錘B．安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上C．釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直D．重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直（2）小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出的v2－h(huán)圖象如圖乙所示，圖線不過坐標原點的原因是____________________________________________________________________.（3）另有四位同學在圖乙的基礎上，畫出沒有阻力時的v2－h(huán)圖線，并與其比較，其中正確的是________.12.某學習小組利用砷化鎵霍爾元件（載流子為電子）測量磁感應強度，實驗原理如圖甲所示，勻強磁場垂直于元件的工作面，工作電源為霍爾元件提供霍爾電流通過1、3測腳時，2、4測腳間將產(chǎn)生霍爾電壓。（1）2、4測腳中電勢低的是_______（選填“2”或“4”）測腳；（2）某次實驗中，調節(jié)工作電壓，改變霍爾電流，測出霍爾電壓，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(shù)123450.501.001.502.002.5041.583.1144.8166.4208.1請在圖乙坐標紙上標出以上5組數(shù)據(jù)對應的坐標點，根據(jù)作圖規(guī)則需要舍棄第_______次實驗數(shù)據(jù)對應的點，然后在圖乙中畫出關系圖像_______；（3）若測得圖乙中關系圖像的斜率為，若該元件沿電流方向單位長度中自由電子的個數(shù)為，元件寬度為，電子電荷量為，則磁感應強度_______（用等表示）。四、解答題（共38分，3道題）13.一個質量m=2kg的物體靜止在水平地面上，某時刻受到一個豎直向上、大小F=25N的拉力作用，向上做勻加速直線運動.不計空氣阻力，取g=10m/s2．求：（1）物體所受的合力；（2）物體運動的加速度大?。唬?）物體上升t=4s時間內的位移大14.某空間存在方向末知的勻強電場，一絕緣輕繩，一端固定在O點，另一端與一質量為m，電量為+q的帶電小球相連，小球在豎直平面內恰好能做完于完整的圓周運動，在下列情況下，小球在最低點所受繩的拉力大小是多少。（1）勻強電場方向豎直向上，大小為；（2）勻強電場方向豎直向下，大小為；（3）勻強電場方向水平向右，且與圓周運動軌跡所在平面平行，大小為。15.如圖所示，一質量不計的輕質彈簧的上端與盒子A連接在一起，盒子A放在傾角為的光滑固定斜面上，下端固定在斜面上。盒子內裝一個光滑小球，盒子內腔為正方體，一直徑略小于此正方體邊長的金屬圓球B恰好能放在盒內，已知彈簧勁度系數(shù)為k=100N/m，盒子A和金屬圓球B質量均為m=0.5kg。將A沿斜面向上提起，使彈簧從原長伸長5cm，從靜止釋放盒子A，A和B一起在斜面上做簡諧振動，g取10m/s2，求：（1）盒子A的振幅；（2）金屬圓球B的最大速度；（3）盒子運動到最低點時，盒子A對金屬圓球B沿斜面方向的作用力大小。

大慶市左思高級中學2023-2024學年高二下學期7月（期末）考試——物理試題一、單選題（共28分，7道題，每題4分）1.如圖所示為某物體的位移一時間圖像，則下列說法正確的是（）A.在0~2s內，物體的加速度都為B.物體在0~8s內的平均速度大于2~8s內的平均速度C.在2~8s內，物體的路程是12mD.6s末物體的速度為5m/s【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知在0~2s內該圖線斜率為固定不變的，據(jù)位移一時間圖像規(guī)律可得物體在0~2s內做勻速直線運動，加速度為零。故A錯誤；B．由圖可知物體在0~8s內的平均速度為2~8s內的平均速度為由故B正確；C．由圖可知在2~8s內物體做正向勻速直線運動，位移大小等于路程得故C錯誤；D．6s末速度等于2~8s內圖線的斜率，可得速度為故D錯誤；故選B。2.關于光電效應的規(guī)律，下列說法正確的是（）A.只有入射光的波長大于該金屬的極限波長，光電效應才能產(chǎn)生B.光電子的最大初動能跟入射光的強度成正比C.發(fā)生光電效應的反應時間一般都大于D.發(fā)生光電效應時，入射光越強，單位時間內從金屬內逸出的光電子數(shù)目越多【答案】D【解析】【詳解】A．只有入射光的波長小于該金屬的極限波長，光電效應才能產(chǎn)生，A錯誤；B．根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知光電子的最大初動能與入射光的強度無關，B錯誤；C．發(fā)生光電效應的反應時間一般不大于，C錯誤；D．發(fā)生光電效應時，入射光越強，單位時間內從金屬內逸出的光電子數(shù)目越多，D正確。故選D。3.水槍是孩子們喜愛的玩具，如圖所示為常見的氣壓式水槍儲水罐示意圖。內部裝有1L的水，水上部密封1atm的空氣0.5L，保持閥門關閉，再充入1atm的空氣0.1L。設在所有過程中空氣可看成理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的是（）A.充氣后關閉充氣口，密封氣體的壓強增大為1.2atmB.充氣后關閉充氣口，密封氣體的分子平均動能變大C.扣動扳機將閥門打開后，密封氣體對外界放熱D.扣動扳機將閥門打開后，不再充氣也能把水噴光【答案】A【解析】【詳解】A．以密封空氣和充入空氣為研究對象，由可得A正確；B．溫度不變，分子平均動能不變，B錯誤；C．由于一定質量的某種理想氣體的內能只與溫度有關，溫度不變，故內能也不變，即由于氣體對外界做功，即由熱力學第一定律可知因此氣體從外界吸熱，C錯誤；D．由可得得故不能把水噴光，D錯誤。故選A。4.質量為10kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運動，力隨坐標x的變化情況如圖所示．物體在x＝0處，速度為1m/s，不計一切摩擦，則物體運動到x＝16m處時，速度大小為（）A.2m/s B.3m/sC4m/s D.0【答案】B【解析】【分析】【詳解】在0-4m位移內F恒定，物體做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)得對物體在4-16m內運動過程運用動能定理得從圖中可知所以4-16m內力F做功之和為0，得故選B。5.如圖所示，有三塊等腰直角三角形的透明材料（圖中的I、II、III）恰好拼成一個長方形。從A點垂直于底邊射入的單色光在B處發(fā)生全反射，在C、D處連續(xù)發(fā)生兩次折射后射出。若該單色光在三塊材料的傳播速率依次為v1、v2、v3，下列關系式中正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】分析】【詳解】設I、II、III三種材料對光的折射率分別為n1，n2，n3。根據(jù)全反射條件，光從I射向II時發(fā)生了全反射，則有，光從I射向III時發(fā)生了折射，由題圖知入射角大于折射角，則有，所以，根據(jù)光在介質中的傳播速度公式可得故選A。6.如圖所示，a、b、c、d為正四面體的四個頂點，O點為d點在底面上的投影，e為ab邊中點，在a點放置一個電量為+Q的點電荷，在b點放置一個電量為-Q的點電荷，則以下說法中錯誤的是（）A.c、d兩點的電場強度大小相等B.沿ce連線移動一電量為+q的點電荷，電場力始終不做功C.e點、O點電場強度方向相同D.將一電量為的點電荷從d點移到c點，電場力一定先做負功，后做正功【答案】D【解析】【詳解】A．+Q和?Q是等量異種電荷，根據(jù)其電場線的分布情況和對稱性可知，c、d兩點的電場強度大小相等、方向相同，則電場強度相同，故A正確，不符合題意；B．通過ab連線的中垂面是一等勢面，c、e在同一等勢面上，ce連線上電勢處處相等．則沿ce連線移動一帶電量的點電荷，電場力始終不做功，故B正確，不符合題意；C．由上分析知，Oe在同一等勢面上，電場線與等勢面正交，則兩點的電場強度方向相同，選項C正確，不符合題意；D．因為cd在同一等勢面上，則將一帶電量為?q的點電荷從d點移到c點，電場力一直不做功，故D錯誤，符合題意。故選D。7.最新觀測到一顆與地球相似的M星球，觀測發(fā)現(xiàn)M星球有一顆近地衛(wèi)星，當?shù)厍虻慕匦l(wèi)星轉了5圈時，M星球的近地衛(wèi)星只轉了1圈，M星球的半徑約為地球半徑的，設地球和M星球的密度、表面的重力加速度分別用，表示。則下列說法正確的是（）A.地球與M星球的第一宇宙速度之比為5∶1B.地球和M星球的密度之比C.M星球的自轉角速度增加到（為地球半徑）時，會發(fā)生解體D.地球和M星球表面的重力加速度之比【答案】D【解析】【詳解】B．由題意可知，對于近地衛(wèi)星，在星球表面有星球的體積為星球的密度為故地球和星球的密度之比故B錯誤；D．對于近地衛(wèi)星，在星球表面有根據(jù)可得地球和星球表面的重力加速度之比故D正確；A．根據(jù)萬有引力提供向心力第一宇宙速度為故A錯誤；C．設星球最外端的一物體質量為，當角速度為時，該物體將要離開星球，即解得故C錯誤。故選D。二、多選題（共18分，3道題，每題6分）8.如圖，a、b、c、d是均勻媒質中x軸上的四個質點，相鄰兩點的間距依次為1m、2m和3m，一列簡諧橫波以1m/s的波速沿x軸正向傳播，在t=0時刻到達質點a處，質點a由平衡位置開始豎直向下運動，t=3s時a第一次到達最高點，下列說法正確的是（）A.質點b開始振動后，其振動周期為4sB.在t=7s時刻質點c恰好到達最高點C.當質點d向下運動時，質點b一定向上運動D.在4s＜t＜6s的時間間隔內質點c向上運動E.在t=6s時刻波恰好傳到質點d處【答案】ADE【解析】【詳解】波傳到c質點時所需時間為，又因為此時a第一次到達最高點，即經(jīng)過了，可知，所以T=4s，各質點振動的周期均為4s，A正確；在第3s末質點c剛開始振動，在t=7s時c質點又振動了T=4s，回到平衡位置，B錯誤；b、d距離為5m，波長，所以，兩者不是反相點，所以當d向下運動時b可能向下運動，也可能向上運動，C錯誤；時，c質點剛開始向下振動，又經(jīng)1s，c質點運動到負向最大位移處，再經(jīng)2s，c質點運動到正向最大位移處，所以時，c質點由負向最大位移處向正向最大位移處運動，即向上運動，D正確；當t=6s時，由x=vt=6m，波剛好傳播到距a點6m的d點，E正確．本題關鍵要抓住波在同一介質中是勻速傳播的，由可求出波傳播的時間．要抓住各個質點的起振方向都與波源的起振方向相同，通過分析波的形成過程進行分析．9.如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛質量為M的小車，其左側有半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB，軌道最低點B與水平軌道BC相切，整個軌道處于同一豎直平面內。將質量為m的物塊（可視為質點）從A點無初速釋放，物塊沿軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出（小車的BC部分粗糙）。設重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計。關于物塊從A位置運動至C位置的過程中，下列說法正確的是（）A.物塊與小車組成的系統(tǒng)機械能守恒B.物塊運動過程中的最大速度為C.小車運動過程中的最大速度為D.僅僅改變小車的質量，不改變其他參數(shù)，物塊也恰好運動到軌道末端C處不滑出【答案】CD【解析】分析】【詳解】A．質量為m的物塊從A點無初速釋放，物塊沿軌道滑行至軌道末端C處，水平軌道BC存在摩擦，物塊與小車組成的系統(tǒng)機械能減少，選項A錯誤；B．如果小車固定不動，物塊到達水平軌道時速度最大，由機械能守恒定律得解得現(xiàn)在物塊下滑時，小車滑動，小車獲得了動能，則物塊的速度小于，選項B錯誤；C．物塊到達B點時小車速度最大，設為v2，此時物塊的速度大小為v1．小車與物塊組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，物塊沿圓弧軌道AB下滑的過程中，以向右為正方向，由動量守恒定律得由機械能守恒定律得聯(lián)立解得C正確。D．由系統(tǒng)水平方向動量守恒可知，滑塊到達C端時的共同速度為零，由能量關系可知則僅僅改變小車的質量，不改變其他參數(shù)，物塊相對小車的位移不變，即物塊也恰好運動到軌道末端C處不滑出，選項D正確。故選CD。10.如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的偏轉勻強電場中，在滿足電子能射出平行極板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉角θ變大的是（）A.U1變大、U2變大 B.U1變小、U2不變C.U1變大、U2變小 D.U1不變、U2變大【答案】BD【解析】【詳解】在加速電場中運動時，據(jù)動能定理在偏轉電場中，電子做類平拋運動，設平行板電容器長為L，寬度為d水平方向L＝v0t豎直方向vy＝at電子的偏轉角θ的正切值聯(lián)立得由此可見：當L、d一定是，U2變大或U1減小都能使偏轉角的正切值增大，偏轉角θ變大，故BD正確，AC錯誤。故選BD。三、實驗題（共16分，2道題）11.在用“落體法”做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖甲所示（1）為減少阻力對實驗的影響，下列操作可行的是________.A．選用質量大的重錘B．安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上C．釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直D．重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直（2）小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出的v2－h(huán)圖象如圖乙所示，圖線不過坐標原點的原因是____________________________________________________________________（3）另有四位同學在圖乙的基礎上，畫出沒有阻力時的v2－h(huán)圖線，并與其比較，其中正確的是________.【答案】①.BC②.打下O點時重錘速度不為零③.B【解析】【詳解】(1)A、為了減小阻力的影響，重錘選擇質量大一些，體積小一些的鐵質重錘，故A錯誤．B、安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上，故B正確．C、D、釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直，重錘下落時，手不需提著紙帶上端，故C正確，D錯誤．故選BC．(2)小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出v2-h圖象圖線不過坐標原點，即h=0時，速度不為零，可打下O點時重錘速度不為零．(3)不論有無阻力，釋放點的位置相同，即初速度為零時，兩圖線交于橫軸的同一點，故B正確，A、C、D錯誤．故選B．解決本題的關鍵知道實驗的原理，以及操作中的注意事項，會通過圖線特點分析圖線不過原點的原因．12.某學習小組利用砷化鎵霍爾元件（載流子為電子）測量磁感應強度，實驗原理如圖甲所示，勻強磁場垂直于元件的工作面，工作電源為霍爾元件提供霍爾電流通過1、3測腳時，2、4測腳間將產(chǎn)生霍爾電壓。（1）2、4測腳中電勢低的是_______（選填“2”或“4”）測腳；（2）某次實驗中，調節(jié)工作電壓，改變霍爾電流，測出霍爾電壓，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(shù)123450.501.001.502.002.5041.583.1144.8166.4208.1請在圖乙坐標紙上標出以上5組數(shù)據(jù)對應的坐標點，根據(jù)作圖規(guī)則需要舍棄第_______次實驗數(shù)據(jù)對應的點，然后在圖乙中畫出關系圖像_______；（3）若測得圖乙中關系圖像的斜率為，若該元件沿電流方向單位長度中自由電子的個數(shù)為，元件寬度為，電子電荷量為，則磁感應強度_______（用等表示）?！敬鸢浮浚?）2（2）①.3②.（3）【解析】【小問1詳解】根據(jù)左手定則可知，電子受到的洛倫茲力向2測腳方向，電子帶負電，故2測腳中電勢低?！拘?詳解】[1][2]第3次實驗數(shù)據(jù)值與其他各次相差較大，所以根據(jù)作圖規(guī)則需要舍棄第3次實驗數(shù)據(jù)對應的點，在圖乙中畫出關系圖像如圖【小問3詳解】霍爾元件中電子受到的洛倫茲力等于電場力，有電流微觀表達式霍爾元件的電壓解得所以有得四、解答題（共38分，3道題）13.一個質量m=2kg的物體靜止在水平地面上，某時刻受到一個豎直向上、大小F=25N的拉力作用，向上做勻加速直線運動.不計空氣阻力，取g=10m/s2．求：（1）物體所受的合力；（2）物體運動的加速度大??；（3）物體上升t=4s時間內的位移大【答案】(1)5N，方向豎直向上；(2)2.5m/s2；(3)20m【解析】【詳解】（1）物體的重力G=mg=10m/s2×2kg=20N根據(jù)力的合成可得，物體所受的合力：F合=F-G=25N-20N=5N方向豎直向上．（2）由牛頓第二定律得，物體運動的加速度大?。?）由位移時間公式得，物體上升的位移大小x=at2=×2.5×42m=20m．14.某空間存在方向末知的勻強電場