广东省广州三校（广铁一中、广州外国语学校、广州大学附属中学）2023-2024学年高二下学期期末考试+物理

这是一份广东省广州三校（广铁一中、广州外国语学校、广州大学附属中学）2023-2024学年高二下学期期末考试+物理，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

本试卷共7页，15小题，满分100分。考试用时75分钟
一、单项选择题：本大题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.关于下列插图，理解不正确的是( )
A
B
C
D
A.A 图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得的图像，其
斜率就是小车的速度
B.B 图伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力
C.C 图桌面上的装置可以用于观察桌面的微小形变
D.D 图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力
2.2023年6月7日，世界首台第四代核电技术钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电。钍基熔盐堆用我 国储量丰富的钍²32Th 作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放，减少了核污染。如图所
示是不易裂变的23Th转化为易发生裂变的232U 并裂变的过程示意图。下列说法正确的是( )
电子 中子
232Th 233Th
2种产物及 2~3个中子
电 子
23Pa 22U
中子
D. 可以通过升温、加压的方式减小核废料的半衰期，从而减少核污染
3.如图1所示扑克牌可以用来“搭房子”。每一张纸牌的质量为
m, 在图2的示意图中，下列说法正确的是( )
A.a 纸牌受到其它纸牌的作用力大小为mg, 方向竖直向上 B.b 纸牌受到其它纸牌的作用力大小为mg, 方向竖直向上
C. 纸牌对地面的压力大小为6mg
图1
桌面
图2
高二物理试卷第1页(共7页)
D. 每一张纸牌的合外力都不相同
4.将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行(图甲),让秋千以小摆 角(小于5°)自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。 从手机传感器中得到了其垂
直手机平面方向的向心加速度a-t 关系图如图乙所示。则以下说法正确的是( )
A.秋千从摆动到停下的过程可看作受迫振动
B. 当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力
小于手机所受的重力
C. 秋千摆动的周期为t₂-t₁
D. 该地的重力加速度
甲
乙
5. 近场通信 (NFC) 器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从
内到外逐渐变大.如图所示， 一正方形NFC 线圈共3匝，下列说法正确的是
A.NFC 贴纸在使用时需要另外电源供电才能使用
B. 穿过线圈的磁场发生变化时，线圈中的感应电动势为三个线圈产生的
感应电动势的平均值
C. 穿过线圈的磁场发生变化时，线圈中的感应电动势为三个线圈产生的
感应电动势之和
D. 垂直穿过线圈的磁场发生变化时，芯片中的电流为三个线圈内电流之和
6.中国科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空电梯”让人印象深刻。设想在赤道上建造如图甲所示 的“太空电梯”,宇航员可通过竖直的电梯直通太空站。图乙中r 为宇航员到地心的距离，R 为地球 半径，曲线A 为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r 的关系；直线B 为宇航员由于地球自转而
产生的向心加速度大小与r 的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的( )
A. 随 着r 增大，宇航员的线速度减小
B. 图 中r₀为地球同步卫星的轨道半径
C. 宇航员在r=R 处的线速度等于第一宇宙速
度
D. 随 着r增大，宇航员感受到“重力”也增大 甲 乙
7. 磁控溅射是一种新型溅射技术，如图甲所示，电子在跑道上的运动原理可以近似认为：从水平
高二物理试卷第2页(共7页)
高频转换器
电子运动轨迹靶面
负辉区 阴极暗区 靶材
磁场B
X
电场E
乙
靶面电离出初速度为零的电子，在阴极暗区只受竖直方向的电场力作用，加速飞向负辉区，阴极暗 区上下侧面间的电势差保持不变；电子进入负辉区的运动速度始终与磁场方向垂直，磁感应强度大 小处处相等，电子绕行半个圆周之后，重新进入阴极暗区，回到靶面时，速度恰好为零。电子就实
现跳跃式地朝右漂移，如图乙所示，简称E×B 漂移。则下列说法正确的是( )
A. 负辉区中的整个磁场为匀强磁场
靶面
一跑道 磁感线
靶
电子运动轨道
甲
B. 电子每次飞离靶面时，电场和磁场的方向均要与原先反向才能实现E×B 漂移
C. 其他条件不变的情况下，阴极暗区厚度越大，电子到达负辉区的速度越大
D. 在直道区，电子每次跳跃的水平距离相同
二、多选题：本大题3小题，每小题6分，共18分在每题给出的四个选项中，有多个选 项符合题目要求。漏选得3分，错选得0分。
8.电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将3V直流电压通过转换器转变为正弦交
变电压u=3sin10000πt(V), 再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值
达到2700V时可击杀蚊虫，正常工作时( )
A. 交流电压表的示数为3V
电蚊拍的高 压电击网
B. 副线圈与原线圈匝数比需满足
n₁ n₂
C. 有蚊虫触网，电击网每秒可击杀10000次
D. 将 3V直流电源直接连接在变压器的原线圈
两端，电蚊拍也可以正常工作
9.如图所示，配有转盘的中式圆餐桌是我国的传统家具。质量为m 的小碗(可视为质点)放在水 平转盘边缘上随转盘一起由静止缓慢加速转动，若小碗与转盘以及桌面间的动摩擦因数均为μ,最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘的半径为r, 餐桌的半径为R, 重力加速度为g, 转盘与桌面的高
度差不计，下列说法正确的是( )
A. 当转盘的角速度增至时，小碗相对转盘开始滑动
高二物理试卷第3页(共7页)
B. 小碗由静止到即将滑动的过程中，转盘对小碗做的功为
C. 若R=√2r, 小碗最终会从桌面滑落
D. 若小碗未滑离桌面，则R 不会小于
10.图甲起重机某次从t=0 时刻由静止开始提升质量为m=150kg 的物体，其a-t 图像如图乙所示，
5~10s内起重机的功率为额定功率，不计阻力，重力加速度为g=10m/s², 以下说法正确的是( )
A. 物体在0~10s 内运动的最大速度为10m/s
B. 起重机的额定功率为18000W
C.5~10s 内起重机对物体做的功等于0~5s内起
重机对物体做功的1.5倍
D.5~10s 内起重机对物体做的功等于0~5s 内 起
重机对物体做功的2倍
甲
乙
三 、实验题：本 大 题 2 小 题 ， 共 1 6 分 。
11.(6分)某学习小组通过实验测定一截面为半圆形的玻璃砖的折射率n, 方法如下：
(1)玻璃砖直径AB与竖直放置的光屏MN 垂直并接触于A点，置于水平桌面的白纸上。
(2)用激光笔从玻璃砖一侧照射半圆玻璃砖的圆心O, 如图所示，
在屏幕MN 上可以观察到两个光斑C 、D, 用大头针分别在白纸上
标记圆心O 点 、C 点 、D 点的位置，移走玻璃砖和光屏。
(3)用刻度尺测量OC 和 OD 的长度分别为L₁ 、L₂。
(4)利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式n=
(5)实验中，不断增大入射角， (填“能”或“不能”)观察到全反射现象。
(6)为减小实验误差，实验中应适当 (填“增大”或“减小”)激光在O 点的入射角。
12.(10分)现代社会，喝酒不开车已经成为基本行为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部
件为酒精气体传感器，其电阻R 与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传
高二物理试卷第4页(共7页)
感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材：
A. 蓄电池(电动势E=2 V,内 阻r=0.6 Ω)
B. 表 头G (满偏电流6.0 mA, 内阻未知)
C. 电流表A (满偏电流10 mA, 内阻未知)
D. 电阻箱R₁ (最大阻值999.9 Ω)
E. 电阻箱R₂ (最大阻值999.9 Ω)
F. 开关及导线若干
乙
甲
丙
丁
(1)该同学设计的测量电路如丙所示，为将表头G 的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作 先断开开关S₁ 、S₂ 、S₃, 将 R、R₂ 调到最大值。合上开关Sj, 将 S₃ 拨到2处，调节R₂, 使 表 头G 满偏，电流表A 示数为I。此时合上开关S₂, 调 节R₁ 和R₂, 当电流表A 仍 为I 时，表头G 示数如
图丁所示，此时R 为108.0Ω,则改装电表时应将R, 调为 Q, 改装结束后断开所有开关。
(2)该同学若将图丙中开关S₁ 、S₂ 合上，而将S₃ 拨到1处，电阻箱R₂ 的阻值调为14.0 Ω,酒精气
体浓度为零时，表头 G 的读数为 mA。
(3)完成步骤(2)后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向5.0 mA 。已知酒精浓度在 0.2～0.8 mg/mL之间属于“酒驾”;酒精含量达到或超过0.8 mg/mL 属于“醉驾”,则该次测试的酒精
浓度范围属于 (选填“酒驾”或“醉驾”)。
(4)使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整 (“R₁ ”或“R₂ ”), 使得所测的
酒精气体浓度仍为准确值。
四、解答题(本大题3小题，共38分。)
13.(8分)受台风‘杜苏芮’的影响，我国多地出现暴雨天气。路面水井盖因排气孔(如图甲)堵
高二物理试卷第5页(共7页)
塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示，质量m=20kg 的某井盖排气孔被堵塞且与地 面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积S=0.4m², 初始时刻水位与井盖之间的距离h=2.01m, 井 内 密封空气的压强恰好为大气压强p=1.00×10⁵Pa, 若井盖内的空气视为理想气体，温度始终不变，
重力加速度8取10m/s²。求 ：
(1)密闭空气的压强为多大时水井盖刚好被顶起；
(2)水井盖刚好被顶起时，水位上升的高度。
甲
地面
井盖
水面
排水管
乙
14.(14分)有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长 度为d 的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压 表和阻值为R 的电阻。绝缘橡胶带上镀有间距为d 的平行细金属条，金属条电阻为0.5R, 磁场中始
终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电极和其余导线的电阻，若橡胶带匀速运动，电
压表读数为U, 求 ：
(1)一根金属条经过磁场区域时受的安培力的大小；
(2)橡胶带匀速运动的速率；
(3)若从某根金属条刚进入磁场区域开始计时， 一段时间R 上产生热量 ,则一共有几
根金属条通过磁场区域?
绝缘橡胶带
B
橡胶带
运动方向
R
金属条 金属导轨
甲 乙
15.(16分)如图甲所示为固定安装在机车头部的碰撞吸能装置，由一级吸能元件钩缓装置和二级
吸能元件防爬装置(可压缩)构成。某次碰撞实验中， 一辆总质量为45t 的机车以6m/s的初速度与
高二物理试卷第6页(共7页)
钩缓装置
①
固定的刚性墙发生正碰。开始仅触发一级吸能元件钩缓装置(由缓冲器与吸能管组成),其弹力随 作用行程(压缩量)的变化关系如图乙所示，缓冲阶段，缓冲器弹力与压缩量成正比，属于弹性变 形。作用行程为55mm 时，达到最大缓冲极限，缓冲器被锁定，钩缓装置中吸能管开始平稳变形， 产生的弹力恒为1.8×10⁶N, 其作用行程为110mm。吸能管行程结束后，钩缓装置迅速刚化，此时 启动二级吸能元件，防爬装置被压缩产生恒定缓冲作用力，此过程行程为225mm 时，机车刚好停 止，车体完好无损。(设每次碰撞过程中，该吸能装置的性能保持不变，忽略其它阻力影响。)求
(1)一级吸能元件钩缓装置通过缓冲与吸能管变形过程总共吸收的能量；
(2)二级吸能元件工作时的缓冲作用力及作用时间；
(3)为了测试该吸能装置的一级吸能元件性能，将该套吸能装置安装在货车甲前端，货车甲总质 量为66t,与静止在水平面上无制动的质量为13.2t 的货车乙发生正碰(不考虑货车的形变),在一 级吸能元件最大吸能总量的60%以内进行碰撞测试(碰撞时若钩缓装置的吸能管未启动时，缓冲器
能像弹簧一样工作)。求货车乙被碰后的速率范围。
刚性墙
二级吸能一级吸能
元件 元件
吸能防
爬装置
F/×10'N
1800
x/mm
55 165
0
图甲
图乙
高二物理试卷第7页(共7页)
中曲
2023-2024学年下学期期末三校联考
高二物理答案
11. 不能 减小
12. 6.0 2.0 醉驾 R₂
13.(1)1.005×10⁵Pa;(2)0.01m
(1)对井盖进行受力分析有 p₀S+mg=p·S
代入数据有
(2)井内气体经历等温变化，井盖刚顶起时，设水位上升x, 对气体由玻意耳定律得
p·Sh=p·S(h-x)
解得
14.(1) ;(2) (3)9
(1)根据题意可知，流过金属棒的电流为
则安培力的大小为
(2)设橡胶带匀速运动的速率为v, 根据法拉第电磁感应定律，可知
E=BLv
根据闭合回路的欧姆定律，可知
解得
(3)每根金属条经过磁场区整个电路产生的热量为 电阻R 上产生的热量为
三校联考高二物理试卷第1页(共3页)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
A
D
C
B
D
BC
BD
BD
设一共有n 根金属条通过磁场区域，则
解得
则一共有9根金属条通过磁场区域。
15.(1)247500J;(2)2.5×10⁶N,0.09s;(3)
Q=nQ'
n=9
见解析
(1)由题可知一级吸能元件吸收能量△E 等于缓冲吸能△E₁ 吸能管吸能△E₂ 总和
△E=△E₁+△E₁
由图可知
△E₂=Fx₂
可得 △E=247500J
(2)设一级吸能元件工作结束时现车的速度为v, 由能量守恒定律
解得
v₁=5m/s
设二级吸能原件工作时的缓冲作用力大小为F₂, 作用时间为t, 由动能定理和动量定理有
-F₂t=0-mv₁
解得 F₂=2.5×10⁶N
t=0.09s
(3)当甲车速度为喃时，甲乙两车碰撞后两车共速且刚好使一级吸能元件中的缓冲器锁定，此时
两车速度设为v共，则有 mp=(m 甲+mz)v共
(一级最大吸能总量60%以内)
可得
v=3m/s
由题可知两车碰撞中当甲车速度v喃<3m/s时，碰撞过程一级吸能元件中的缓冲器末被锁定此时发生
弹性碰撞，弹簧恢复形变后，甲车的速度为喃，乙车获得速度为vz, 有
三校联考高二物理试卷第2页(共3页)
m甲v伸=m甲 +mzvz
可得
即当v审<3m/s时 ，vz<5m/s;
由题可知两车碰撞中当甲车速度v伸≥3m/s时，碰撞过程一级吸能元件中的缓冲器被锁定后此时启动
了吸能管，发生的碰撞为完全非弹性碰撞，吸能元件吸收能量最大且原件吸能总量为60%△E 时，
碰后两车速度相同为v共，有
可得
mpv甲=(m甲+mz)v共
v角=3 √3m/s
当v伸=3m/s时，缓冲器被锁定，有
可得
mv₀=(m甲+m2)v共
vz=v 共=2.5m/s
综上所述：当v伸<3m/s时 ，vz<5m/s;
当3m/s≤v审≤3 √3m/s时，
三校联考高二物理试卷第3页(共3页)