广东省茂名市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

这是一份广东省茂名市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。

物理试卷
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．如图所示为某种古生物的化石。科学家运用了“计年法”来估算化石的年代，已知的半衰期年，的衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．X是α粒子，发生的是α衰变
B．衰变时电荷数、质量数均守恒
C．上述反应需从外界吸收热量
D．100个原子经过11460年后还剩余25个
2．如图所示的小岛是某市国家4A级旅游景区，某乘客乘坐快艇登岛游玩。已知一艘快艇以的加速度在海面上由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到15m/s时开始做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．快艇在第2s末的瞬时速度大小为4m/s
B．快艇的加速时间为8s
C．快艇的加速距离为7.5m
D．快艇前8s内的位移大小为64m
3．如图所示某一火警报警系统原理图，理想变压器原线圈接有电压有效值恒定的交流电源，已知图中电阻R的阻值恒定，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，电压表和电流表均为理想电表，当处的温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数将减小B．电流表的示数将增大
C．电压表的示数将减小D．电路消耗的总功率不变
4．如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，其原理如图乙所示，摆件的底座有一个线圈，地球仪里有一块磁铁，磁铁N极在下，S极在上，底座通电时地球仪就可以悬浮起来，忽略线圈电阻变化及电源内阻，下列说法正确的是（ ）
A．要使地球仪悬浮起来，线圈应该接上交流电
B．当电流从线圈a端流入时，地球仪就可以悬浮起来
C．若仅增大线圈中的电流，地球仪稳定时受到的斥力变大
D．若仅增加线圈的匝数，地球仪稳定时受到的斥力不变
5．如图所示，两个等量异种点电荷+Q和-Q分别固定于a、b两点，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点。现将一个带正电的试探电荷从c点由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．释放后试探电荷将向a点运动
B．释放后试探电荷的电势能越来越大
C．该电场为匀强电场
D．d、c、e三点的电势大小关系为
6．一辆公交车正在平直的公路上行驶，车顶上用轻质细绳挂着一个质量为m的吊环。细绳与竖直方向成角，如图所示，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．公交车正在向右减速
B．细绳的拉力在水平方向的分力大小为
C．细绳的拉力在竖直方向的分力大小为
D．吊环所受合外力大小为
7．如图所示，萝卜炮是当下小朋友喜欢玩的玩具，往炮管口塞入炮弹后，向下按压炮管、按动按钮便可发射炮弹。小明把萝卜炮固定在水平地面上进行了一次发射，并测出炮弹在空中飞行的时间t=1s，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，萝卜炮可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A．炮弹上升的最大高度为5mB．炮弹在空中做匀变速直线运动
C．炮弹在空中运动时加速度不变D．炮弹在最高点的瞬时速度为0
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图所示是物理实验室常见的手摇交流发电机，快速摇动发电机手柄，能看到灯泡可以发光，下列说法正确的是（ ）
A．手柄摇得越快，发电机产生的交流电峰值越大
B．手柄摇得越快，发电机产生的交流电频率越高
C．手柄每转动一周，感应电流方向都会改变一次
D．把磁铁N、S极位置互换，发电机将不能发电
9．在太空中，有一个由两个质量分别为M和的恒星组成的双星系统，这两个恒星围绕它们连线上的某一点O以相同的角速度做匀速圆周运动，某时刻双星位置如图所示。忽略其它星体的影响，下列说法正确的是（ ）
A．恒星M和m的向心力大小相等
B．恒星M和m的向心加速度大小相等
C．恒星M和m的轨道半径之比为
D．图中A为恒星M
10．如图所示，搭载着单匝矩形导线框的小车在水平外力F的作用下以速度v=4m/s向右匀速穿过一边长a=20cm正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T，线框的宽度为10cm，高度为30cm，总电阻R=2Ω，小车运动时，磁场能被导线框完全切割，下列说法正确的是（ ）
A．线框刚进入磁场时，产生的感应电动势为0.6V
B．线框刚进入磁场时，线框中产生的感应电流的大小为0.2A
C．线框在进入磁场的过程中，外力F的方向应该向右
D．线框在进入磁场的过程中，外力F的大小为0.02N
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．如图所示，某同学利用注射器、压强传感器、数据采集器和计算机等器材，研究“一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积的关系”。
(1)该同学缓慢推动注射器活塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，则此过程单位时间内，单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数 （填“增多”“不变”“减少”），注射器内空气的热传递情况为 （填“吸热”“放热”“没有热传递”）。
(2)为了能更直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出 （填“”或“”）图像，对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条 ，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
12．某同学用如图所示装置探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系，已知电流从a接线柱流入电流表时，电流表指针右偏。
(1)若无论快速插入还是拔出磁铁，均不能看到电流表指针有明显偏转，经检查电路没有断路，则原因可能是 。
(2)解决上述问题后，该同学进行了4次实验，并把磁铁下方磁场方向、磁铁运动情况、电流表指针偏转情况及线圈中感应电流的磁场方向都记录在下表中：
在实验1、4中，线圈中感应电流的磁场方向为 （填“向上”或“向下”）。
(3)由实验1、3得出的结论是穿过闭合电路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向 （填“相同”或“相反”）。
(4)由实验2、4得出的结论是穿过闭合电路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向 （填“相同”或“相反”）。
(5)由实验1、2、3、4得出的结论是感应电流的磁场总是要 引起感应电流的磁通量的变化。
13．如图所示，矩形MNPQ是一块长方体玻璃砖的横截面，小明用一束单色光在纸面内以的入射角从空气射向MQ边的中点O，单色光在MQ边折射后与MN边交于A点，小明通过测量发现。
（1）求玻璃砖的折射率n；
（2）通过计算判断光线OA能否从MN边射出（不考虑二次反射）。
14．如图所示，在一次斯诺克比赛中，某选手用白球A击打静止的红球B，两球发生对心碰撞，碰撞时间极短，碰后红球B经的时间向前运动刚好（速度减为0）落入袋中，而白球A沿同一方向运动停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，求：
（1）碰后瞬间白球A的速度大小；
（2）通过计算判断两球是否发生弹性碰撞。
15．如图甲所示，虚线左边有一固定的高倾角为的绝缘光滑斜面，虚线右边有一垂直纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场，磁场中有一质量的足够长的绝缘木板（厚度可忽略）静止在光滑水平面上，木板与斜面在虚线处平滑连接。现在斜面顶端无初速度释放一质量、电荷量的滑块（可视为质点），滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为，重力加速度，取滑块滑上木板时为时刻，求：
（1）滑块刚滑上木板时的速度；
（2）滑块刚滑上木板时，木板的加速度a；
（3）在图乙中定性画出滑块进入磁场直至系统达到稳定状态，滑块和木板的图像，并计算在此过程中滑块与木板因摩擦产生的热量。（结果保留两位有效数字）
实验序号
磁铁磁场方向
磁铁运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场方向
1
向下
插入
右偏
2
向下
拔出
左偏
3
向上
插入
左偏
4
向上
拔出
右偏
1．B
【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可得X的质量数为
电荷数为
可知X为电子，发生的衰变为β衰变，故A错误；
B．衰变时电荷数守恒，质量数也守恒，故B正确；
C．发生衰变时向外界释放能量，故C错误；
D．半衰期是一个统计规律，对于大量的原子核才适用，对于少量原子核不一定成立，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】AB．快艇在海面上由静止开始做匀加速直线运动，根据速度时间关系可知，快艇在第2s末的瞬时速度大小为
当速度达到15m/s时开始做匀速直线运动，则快艇的加速时间为
故A正确，B错误；
C．快艇的加速距离为
故C错误；
D．快艇前内做匀加速直线运动，内做匀速直线运动，匀速运动的位移大小为
则快艇前内的位移大小为
故D错误。
故选A。
3．B
【详解】C．原线圈接有电压有效值恒定的交流电源，且原、副线圈匝数比不变，则副线圈的输出电压不变，电压表的示数不变，故C错误；
AB．当的阻值随温度升高而减小时，副线圈的总电阻减小，根据
可知副线圈中的电流增大，则原线圈中的电流增大，电流表的示数增大，故A错误，B正确；
D．当的阻值随温度升高而减小时，由上述分析可知，电路中的电压不变，电流增大，则电路消耗的总功率将增大，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】A．为使地球仪稳定地悬浮在空中，线圈产生的磁场方向应是不变的，线圈应通稳恒电流，电路中的电源不能是交流电源，故A错误；
B．磁铁下端是N极，因此线圈上端是N极，由安培定则可知，电路中a端点必须连接直流电源的负极，地球仪才可能悬浮起来，故B错误；
CD．地球仪稳定悬浮时受到的斥力与重力等大反向，所以大小是一定的，故C错误，D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．等量异种点电荷的电场的分布特点如图所示
试探电荷在ab连线上受到的电场力方向由a指向b，所以释放后向b点运动，故A错误；
B．试探电荷释放后，电场力对其做正功，电势能转化为动能，电势能越来越小，故B错误；
C．电场线的密集程度代表电场强度的强弱，从图中可知该电场不是匀强电场，故C错误；
D．沿着电场线方向电势减小，所以
由于c、e两点所在的直线为等势线，所以
故D正确。
故选D。
6．D
【详解】A．对吊环受力分析如图所示
可知，合力水平向右，所以公交车正在向右加速，或向左减速，故A错误；
BCD．由受力分析图可知，细绳的拉力在水平方向的分力大小为，细绳的拉力在竖直方向的分力大小为，小吊环所受合外力大小为，故BC错误，D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．炮弹在空中飞行的时间为1s，则上升的时间为
上升的最大高度为
代入数据解得
故A错误；
BC．炮弹在空中运动仅受到重力作用，加速度始终为重力加速度，初速度斜向上，所以做匀变速曲线运动，故B错误，C正确；
D．炮弹在离开炮管后，水平方向保持匀速直线运动，到达最高点时速度不为0，故D错误。
故选C。
8．AB
【详解】AB．手柄摇得越快，线圈转动的角速度越大，产生交流电的频率
越大，线圈产生感应电动势的峰值
越大，故AB正确；
C．手柄每转动一周，线圈转动周，感应电流方向改变次，故C错误；
D．磁铁N、S极位置互换，线圈转动仍然切割磁感线产生感应电动势，故D错误。
故选AB。
9．AC
【详解】A．双星系统中，两个恒星之间的万有引力是它们之间的相互作用力，大小相等，方向相反，这两个力分别作为各自做圆周运动的向心力，所以向心力大小相等，故A正确；
B．双星系统中，两恒星具有大小相等的向心力，但质量不同，根据牛顿第二定律，所以向心加速度大小不相等，故B错误；
CD．根据万有引力定律有
它们具有相同的角速度，所以
图中为恒星，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BCD
【详解】AB．线框刚进入磁场时，线框切割磁感线产生的感应电动势为
线框中产生的感应电流的大小为
解得
故A错误，B正确；
C．根据楞次定律，可知线框进入磁场时受到向左的阻力，所以外力F应向右，故C正确；
D．为使线框匀速运动，在进入磁场的过程中，外力F的大小满足
则
故D正确。
故选BCD。
11．(1) 增多 放热
(2) 过原点的倾斜直线
【详解】（1）[1]注射器内空气温度保持不变，分子运动的平均速率不变，体积减小，则分子分布的密集程度增大，可知，单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多；
[2]气体温度不变，则内能不变，体积减小说明外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放热。
（2）[1]气体发生等温变化，根据玻意耳定律有
则有
为了形象直观反映压强与体积的关系，应该建立图像，该像是一条过原点的倾斜直线；
[2]结合上述可知，对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
12．(1)电流表量程过大或线圈匝数过少或磁铁磁性太弱
(2)向上
(3)相反
(4)相同
(5)阻碍
【详解】（1）电路没有断路而电流表没有明显示数，可能是电流表量程过大或线圈匝数过少或磁铁磁性太弱所致。
（2）电流从a接线柱流入电流表指针向右偏转，根据右手螺旋定则可知感应电流的磁场方向向上。
（3）由表中信息可知，在实验1、3中，磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通量增加，穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，但感应电流产生的磁场方向均与原磁场方向相反，由此可知穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反。
（4）由表中实验信息可知，在实验2、4中，穿过线圈的磁通量减小，穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，但感应电流产生的磁场方向均与原磁场方向相同，由此可知穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
（5）综合分析4次实验可知感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
13．（1）；（2）不能从边射出
【详解】（1）光线从点入射，设折射角为，由于点为中点，且，根据三角函数规律可得
由折射定律有
解得
（2）作出光路图如图所示
由几何关系可知光线在边的入射角为，设光在玻璃砖与空气界面发生全反射的临界角为，则有
解得
而光线在边的入射角大于，所以光线在边发生全反射，不能从边射出。
14．（1）；（2）该碰撞为非弹性碰撞
【详解】（1）碰后，红球做匀减速直线运动且刚好落入袋内，由匀变速直线运动的规律可得
解得红球碰后瞬间的速度为
利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
解得
利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有
解得碰后瞬间白球的速度大小为
（2）碰撞过程中两球组成的系统动量守恒，则有
解得
两球碰前的动能为
两球碰后的总动能为
由于
所以该碰撞过程有机械能损失，即该碰撞为非弹性碰撞
15．（1），方向水平向右；（2），方向水平向右；（3），
【详解】（1）滑块在斜面上运动只有重力做功，由动能定理得
代入数据可得
（2）滑块进入磁场时受到洛伦兹力
方向向上，则滑块对木板的压力
所以木板受到滑块的摩擦力
木板所受合外力
代入数据可得
（3）滑块滑上木板后，相互摩擦力大小为
对滑块，摩擦力向左，速度减小，摩擦力增大，将做加速度增大的减速运动；对木板，摩擦力向右，且增大，将做加速度增大的加速运动；最终两者具有共同速度。滑块和木板的图像如图所示
根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律，滑块与木板间因摩擦产生的热量
代入数据解得