安徽省六安市二中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末統(tǒng)考物理試卷

安徽省六安第二中學(xué)20232024學(xué)年高二上學(xué)期期末統(tǒng)考物理試卷時(shí)間：75分鐘分值：100分一、單項(xiàng)選擇題。（本題有8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。）1.下列有關(guān)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的說(shuō)法中正確的是（）A.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)平衡位置時(shí)，擺球所受合力為零B.物體做受迫振動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率相差越大，物體越容易產(chǎn)生共振C.在站臺(tái)候車時(shí)，當(dāng)火車?guó)Q笛向我們駛來(lái)，我們聽(tīng)到的笛聲頻率比聲源發(fā)聲的頻率高D.在波的傳播過(guò)程中不僅能夠傳遞能量，而且介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)也會(huì)隨波遷移【答案】C【解析】【詳解】A．單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)平衡位置時(shí)，有向心加速度，擺球所受合力不為零，故A錯(cuò)誤；B．物體做受迫振動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率相差越小，物體越容易產(chǎn)生共振，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)，在站臺(tái)候車時(shí)，當(dāng)火車?guó)Q笛向我們駛來(lái)，我們聽(tīng)到的笛聲頻率比聲源發(fā)聲的頻率高，故C正確；D．在波的傳播過(guò)程中不僅能夠傳遞能量，而且介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近上下振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示是某同學(xué)暑期在貴州旅游時(shí)見(jiàn)到的用木槌把糯米飯打成糍粑的場(chǎng)景。假設(shè)木槌質(zhì)量為，木槌剛接觸糍粑時(shí)的速度為，打擊糍粑后木槌靜止，重力加速度為，則木槌在擊打糍粑過(guò)程中受到的平均作用力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】對(duì)木槌進(jìn)行分析，選擇向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理有解得故選B。3.長(zhǎng)為的通電直導(dǎo)線放在傾角為的光滑斜面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，當(dāng)方向垂直斜面向上，電流為時(shí)導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，若方向改為豎直向上，則電流為時(shí)導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，電流比值應(yīng)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)平衡條件有解得故選D。4.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示,下列說(shuō)法正確的是（）A.在任意的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程都是B.時(shí)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置，同時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度方向改變C.在到時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移減小D.和兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等，方向相同【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是4s，在任意1s的時(shí)間內(nèi)，如果初位置不是從最大位移處或平衡位置開(kāi)始，則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程不等于，故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，時(shí)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置，從內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿負(fù)方向振動(dòng)，在時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度方向并沒(méi)有發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；C．在到時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)遠(yuǎn)離平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的位移增大，故C錯(cuò)誤；D．和兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等，方向相同，故D正確。故選D。5.勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器（如圖甲所示），其原理如圖乙所示，加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，兩個(gè)金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩盒間留有空隙，現(xiàn)對(duì)氚核（）加速，所需的高頻電源的頻率為f，已知元電荷為e，下列說(shuō)法正確的是（）A.氚核的質(zhì)量為B.高頻電源的電壓越大，氚核最終射出回旋加速器的速度越大C.被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑的增大而增大D.該回旋加速器接頻率為f的高頻電源時(shí)，也可以對(duì)氦核（）加速【答案】A【解析】【詳解】AC．設(shè)D型盒的半徑為，氚核射出D型盒時(shí)的速度為，則由洛倫茲力充當(dāng)向心力有可得氚核在兩D型盒所加電場(chǎng)中加速，其做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與兩D型盒所加電壓的變化周期相同，粒子才能被同步加速，即則由洛倫茲力充當(dāng)向心力有聯(lián)立以上各式解得故A正確，C錯(cuò)誤；B．氚核射出加速器時(shí)由洛倫茲力充當(dāng)向心力有解得可知，在磁感應(yīng)強(qiáng)度一定的情況下，氚核最終射出回旋加速器的速度只與D型盒的半徑有關(guān)，故B錯(cuò)誤；D．高頻電源的周期與氚核在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力有周期聯(lián)立可得則其頻率顯然，對(duì)于比荷與氚核相同的粒子，在回旋加速器接頻率為f的高頻電源時(shí)，都能被加速，而氦核（）的比荷與氚核的比荷不同，因此氦核（）不能被該高頻電源形成的電場(chǎng)加速，故D錯(cuò)誤。故選A。6.一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，時(shí)刻波形如圖所示，此后的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)的路程為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.這列波的周期是，且波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的速度沿軸負(fù)方向B.在時(shí)波剛傳播到質(zhì)點(diǎn)處C.質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)方程為D.質(zhì)點(diǎn)在時(shí)第一次出現(xiàn)在波峰位置【答案】C【解析】【詳解】A．簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，時(shí)刻，根據(jù)同側(cè)法，質(zhì)點(diǎn)B沿軸負(fù)方向起振，則波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的速度沿軸負(fù)方向，時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)的路程為，由于則這列波的周期是故A錯(cuò)誤；B．簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)為，波速為波剛傳播到質(zhì)點(diǎn)處的時(shí)刻為故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)B沿軸負(fù)方向起振，質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)方程為故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波峰位置的時(shí)刻為故D錯(cuò)誤。故選C7.虛線OM和虛線ON之間的夾角為30°，如圖所示，虛線OM上方存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶負(fù)電的粒子沿紙面以大小為v的速度從O點(diǎn)右側(cè)距離為L(zhǎng)的A點(diǎn)向左上方射人磁場(chǎng)，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn)，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)，不計(jì)重力。則粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為（）A. B. C.2L D.3L【答案】A【解析】【詳解】軌跡與相切，畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由于故為等邊三角形，則而則故為一直線，則解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。8.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，D是AB邊的中點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電的粒子從D點(diǎn)以速度v平行于BC邊方向射入磁場(chǎng)，不考慮帶電粒子受到的重力，則下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子可能從B點(diǎn)射出B.若粒子垂直于BC邊射出，則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為C.若粒子從C點(diǎn)射出，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.若粒子從AB邊射出，則粒子的速度越大，其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短【答案】C【解析】【詳解】A．帶負(fù)電的粒子從D點(diǎn)以速度v平行于BC邊方向射入磁場(chǎng)，由左手定則可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，由于BC邊的限制，粒子不能到達(dá)B點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．粒子垂直于BC邊射出，如圖甲所示則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于D點(diǎn)到BC邊的距離，即故B錯(cuò)誤；C．粒子從C點(diǎn)射出，如圖乙所示根據(jù)幾何關(guān)系可得解得則粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角的正弦值為則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故C正確；D．由，可知若粒子從AB邊射出，則粒子的速度越大，軌跡半徑越大，如圖丙所示粒子從AB邊射出時(shí)的圓心角相同，其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題有2小題，每小題5分，共10分。在小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分。）9.如圖所示，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直電場(chǎng)向外，帶電量為q的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）獲得某一垂直磁場(chǎng)水平向右的初速度，正好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球必須帶正電B.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為C.小球的質(zhì)量為D.若僅把電場(chǎng)的方向改成豎直向上，小球正好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則其速度為【答案】BC【解析】【詳解】A．小球受到重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力平衡，可知，電場(chǎng)力豎直向上，電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，則小球帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述有解得故C正確；B．小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有結(jié)合上述解得故B正確；D．若把電場(chǎng)的方向改成豎直向上，小球正好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有故D錯(cuò)誤。故選BC。10.如下圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑水平面上靜止一質(zhì)量為3m的弧槽，弧槽和水平面平滑連接，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從距離水平面高度為的A點(diǎn)由靜止沿弧槽滑下，之后被輕質(zhì)彈簧反向彈出，不計(jì)一切阻力及能量損失、重力加速的大小為。以下的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.滑塊沿弧槽下滑過(guò)程中，二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒B.彈簧獲得最大彈性勢(shì)能為C.滑塊沿弧槽上升的最大高度等于D.滑塊再一次離開(kāi)弧槽后，可能和彈簧發(fā)生作用【答案】AD【解析】【詳解】A．滑塊沿弧槽下滑過(guò)程中，二者組成的系統(tǒng)水平方向合外力為零，水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒，二者組成的系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，豎直方向系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，滑塊沿弧槽下滑過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B．以向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得，彈簧獲得最大彈性勢(shì)能為故B正確；C．以向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得滑塊沿弧槽上升的最大高度等于故C正確；D．滑塊再一次離開(kāi)弧槽后，以向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得，故滑塊再一次離開(kāi)弧槽后，不可能和彈簧發(fā)生作用，故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤，故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題（本題有2小題，每空2分，共20分。）11.某同學(xué)在家里做“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn),但沒(méi)有合適的擺球，他找到了一塊外形不規(guī)則的長(zhǎng)條狀的大理石代替了擺球（如右圖），然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：a．將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為，將尼龍線的上端固定于點(diǎn)；b．用刻度尺測(cè)出間的尼龍線長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)；c．將石塊拉開(kāi)一個(gè)大約的角度，然后由靜止釋放；d．從石塊擺到最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)為0，當(dāng)石塊第次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)結(jié)束計(jì)時(shí)，記錄總時(shí)間為，得出擺動(dòng)周期；e．改變間的尼龍線長(zhǎng)度再做幾次試驗(yàn)，記下相應(yīng)的和值；f．先分別求出各組和對(duì)應(yīng)的值，再取所求得的各個(gè)的平均值。（1）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的石塊擺動(dòng)周期為_(kāi)________；（用字母和表示）（2）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如下圖所示：①由圖像求出的重力加速度______________；（?。谟捎趫D像沒(méi)有能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，求出的重力加速度值與當(dāng)?shù)卣鎸?shí)值相比______________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。若利用，采用公式法計(jì)算，則求出的重力加速度值與當(dāng)?shù)卣鎸?shí)值相比______________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?②.9.87③.不變④.偏小【解析】【詳解】（1）[1]該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的石塊擺動(dòng)周期為（2）①[2]設(shè)尼龍線下端到大理石重心的距離為，則有可得可知圖像的斜率為解得重力加速度為②[3]根據(jù)可得可知圖像雖然沒(méi)有能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，但圖像的斜率不變，所以求出的重力加速度值與當(dāng)?shù)卣鎸?shí)值相比不變；[4]若利用，采用公式法計(jì)算，由于尼龍線長(zhǎng)度小于實(shí)際擺長(zhǎng)，則求出的重力加速度值與當(dāng)?shù)卣鎸?shí)值相比偏小。12.我校高二年級(jí)的一名同學(xué)家里正在裝修新房，該同學(xué)撿到了一根金屬絲，想要用所學(xué)知識(shí)測(cè)出其電阻率，他利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的器材進(jìn)行了以下的操作：（1）首先使用多用電表的歐姆擋粗測(cè)該段金屬絲的電阻，操作步驟如下:A．旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋“”B．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針對(duì)準(zhǔn)歐姆擋的零刻度，斷開(kāi)兩表筆C．將兩表筆分別與被測(cè)電阻的兩端接觸，讀出的值，斷開(kāi)兩表筆D．旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“OFF”檔，并拔出兩表筆①測(cè)量中表針指示如圖甲所示，則歐姆表的讀數(shù)為_(kāi)_____________Ω。②用多用電表歐姆擋測(cè)量定值電阻時(shí)，下列說(shuō)法正確的是_________A．測(cè)量時(shí)如果指針偏角度轉(zhuǎn)過(guò)大，應(yīng)更換倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測(cè)量B．測(cè)量時(shí)如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果C．測(cè)量電路中的某個(gè)電阻時(shí)，應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)D．更換不同倍率后可以直接進(jìn)行測(cè)量（2）使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同位置處的直徑，某次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則其直徑為_(kāi)________。用毫米刻度尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度為。（3）為了精確測(cè)量這段金屬絲電阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)如圖丙所示的電路，測(cè)出多組電流、電壓數(shù)值，畫(huà)出伏安特性圖線如圖丁所示，則其電阻_________（結(jié)果保留一位小數(shù)）。用此電路測(cè)量的電阻值_________（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。（4）結(jié)合（2）（3）問(wèn)中測(cè)得的數(shù)值計(jì)算該金屬絲材料的電阻率為_(kāi)________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】①.10②.AC##CA③.##0.679##0.681④.8.0⑤.小于⑥.####【解析】【詳解】（1）[1]用“”歐姆擋，歐姆表的讀數(shù)為。[2]A．測(cè)量時(shí)如果指針偏角度轉(zhuǎn)過(guò)大，說(shuō)明電阻值偏小，應(yīng)更換倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測(cè)量，故A正確；B．測(cè)量時(shí)如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，故B錯(cuò)誤；C．利用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，因使用表內(nèi)電源，故電阻不能在通路時(shí)測(cè)試，應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)，故C正確；D．更換不同倍率后需要重新調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量，故D錯(cuò)誤。故選AC。（2）[3]螺旋測(cè)微器的精確值為，由圖乙可知直徑為（3）[4]根據(jù)圖丁知電阻[5]由于電壓表的分流作用，用此電路測(cè)量的電阻值小于真實(shí)值。（4）[6]根據(jù)歐姆定律可得根據(jù)電阻定律可得又聯(lián)立可得該金屬絲材料的電阻率為四、解答題（要寫(xiě)出必要的公式和文字說(shuō)明，只寫(xiě)答案的不給分。本題有3小題，共38分，其中第13、14兩小題每題12分，第15小題14分。）13.如圖，光滑水平面上有一矩形長(zhǎng)木板A和靜止的滑塊C，滑塊B置于A的最左端（滑塊B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)）。若木板A和滑塊B一起以的速度向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生時(shí)間極短的碰撞后粘在一起。木板A與滑塊B間的動(dòng)摩擦因數(shù)，且，，，取，求：（1）長(zhǎng)木板A與滑塊C碰后瞬間，滑塊C的速度大小；（2）要使滑塊B不從木板A上滑下，木板A至少多長(zhǎng)。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）長(zhǎng)木板A與滑塊C碰后瞬間，滑塊C的速度大小為解得（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律得解得設(shè)木板的最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)能量守恒定律得解得14.如圖甲所示，在平面內(nèi)的均勻介質(zhì)中兩波源分別位于軸上處，兩波源均從時(shí)刻開(kāi)始沿軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，波源的振動(dòng)圖像如圖乙所示，波源的振動(dòng)方程是，質(zhì)點(diǎn)位于軸上處，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)。求：（1）這兩列波的波長(zhǎng)；（2）兩列波剛開(kāi)始相遇的時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位移；（3）從開(kāi)始經(jīng)，處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）波源離質(zhì)點(diǎn)較近，波源先傳播至質(zhì)點(diǎn)，兩列波在同一均勻介質(zhì)中傳播，波速相等，波速為波源的周期為，波源的周期為這兩列波的波長(zhǎng)為（2）兩列波