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安徽省阜阳第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题
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这是一份安徽省阜阳第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题，共4页。试卷主要包含了答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
物 理
考生注意：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、选择题(本题共10小题，共42分.其中1~8为单选题，每小题4分，9~10为多选题，每小题5分，全部选对得5分，部分选对得3分，有选错的得0分)
1.下列说法正确的是
A.汤姆孙的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构
B.查德威克发现质子的核反应方程为 147N+24He-n817(O+1H
C.康普顿通过X射线对石墨的散射实验，发现并揭示了光具有波动性
D.核反应堆中镉棒是通过调节中子数目来控制链式反应速度，从而实现可控制的核能释放
2.一列简谐横波某时刻的波形如图所示.若此时质点 P 沿y 轴正方向运动，下列说法正确的是
A.该波沿x轴负方向传播
B.该时刻质点 P 的加速度方向沿y 轴负方向
C. 14个周期内，质点P 通过的路程为A
D.一个周期内，质点P沿x轴正方向迁移一个波长
3.一物体做匀加速直线运动，通过一段6m的位移所用时间为3s，紧接着通过下一段6m的位移所用时间为2 s，则物体的加速度大小为
A.1m/s² ²
² ²
4.如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通.如图乙所示为舰艇沿海平面的截面简化图，其与海水接触的两侧壁M和N 分别连接舰艇内电源的正极和
负极，使M、N间海水内电流方向为M→N，此时加垂直纸面向外的磁场，可使 M、N间海水受到磁场力作用从而使舰艇被推出.关于舰艇的前进方向，下列说法正确的是
A.左
B.右
C.前
D.后
5.如图所示，血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成.加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的差值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为 60cm³.每次挤压气囊都能将( 60cm³的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为 300cm³..已知大气压强为750 mmHg，气体温度不变，忽略细管和压强计内的气体体积，则压强计的示数为
A.60 mmHg
B.90 mmHg
C.120 mmHg
D.150 mmHg
6.2024年3月20日8时31分，探月工程四期“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空，该卫星经地一月转移轨道逐步送入稳定椭圆环月轨道，后经点火减速进入离月球表面高度为h的圆轨道运行.已知月球半径为R，月球表面重力加速度大小为g月，下列说法正确的是
A.该卫星的发射速度应大于11.2km/s
B.该卫星在圆轨道运行的角速度大小为 g外R
C.该卫星在圆轨道运行的向心加速度大小为 gHR2R+h2
D.该卫星在椭圆环月轨道的周期小于在圆轨道的周期
7.如图所示，某滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点后又返回到底端，滑块与斜面间的动摩擦因数不变.关于该滑块，下列说法正确的是
A.上滑受到的合力等于下滑受到的合力
B.上滑的平均速度小于下滑的平均速度
C.上滑损失的机械能大于下滑损失的机械能
D.上滑经过中点的动能大于下滑经过中点的动能8.风能是一种清洁无公害可再生能源，风力发电非常环保，且风能蕴量巨大.如图所示为某风力发电厂向一学校供电的线路图，已知发电厂的输出功率为8kW，输出电压为400 V，用户端电压为220 V，输电线总电阻. R=20Ω,升压变压器原、副线圈匝数比 n₁:n₂=1:10,变压器均为理想变压器，下列说法正确的是
A.输电线上损耗的功率为40 W
B.用户端的电流为36 A
C.降压变压器的匝数比 n₃:n₁=22:1
D.若用户端的用电器变多，则输电线上损失的功率会减小
9.如图甲所示为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极 K上时，当电压表示数为7 V时，电流表示数恰好为零.下列说法正确的是
A.图乙中电源左侧为正极
B.光电管阴极K金属材料的逸出功为12.75 eV
C.这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
D.氢原子跃迁放出的光子中共有3种频率的光子可以使阴极 K发生光电效应现象
10.如图所示，矩形薄片霍尔元件处于与薄片垂直、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中.当元件通有大小为I，方向如图所示的电流时，在M、N间出现霍尔电压 UH.已知薄片内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，薄片的厚度为d，M、N间距离为 L₁,P、Q间距离为 L₂,则下列说法正确的是
A.形成电流的电子定向移动方向为 P→Q
B.M表面电势低于 N 表面电势
C.自由电子定向移动的速度大小为 UHBL1
D.元件内单位体积内自由电子数为 BIL2edL1UH
二、非选择题(本题共5小题，共58分.其中11~12 每空2分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤)
11.(6分)某同学用“单摆测当地重力加速度大小”的实验装置如图甲所示.让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球的拉力大小 F 随时间t 变化的图像如图乙所示.
(1)关于实验操作，下列说法正确的是 .
A.摆球尽量选择质量大、体积小的球
B.摆球尽量选择质量小、体积大的球
C.摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线
D.为了使单摆做简谐运动，摆角应不大于5°
(2)由图乙可知，该单摆的周期 r=.(用图乙中字母表示)
(3)若摆球的质量为m，则当地重力加速度大小. g=.(用题中所给物理量符号表示)
12.(10分)某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节.已知金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：
直流电源：电压3 V，内阻不计；
电流表 A:量程0~0.6 A,内阻约0.125 Ω;
电压表 V:量程0~3 V,内阻约3 kΩ;
滑动变阻器R₁：最大阻值20 Ω；
滑动变阻器 R₂:最大阻值 1 000 Ω;
开关、导线等.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径. D= mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，测量结果如图乙所示，可知金属丝的长度 L=cm.
(2)在所给的器材中，滑动变阻器应选 .(填写仪器的字母代号)(3)根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图.
(4)根据实验原理，测得金属丝的电阻为 Rₓ,，则金属丝的电阻率 ρ=.(用题中所测物理量符号表示)
13.(10分)如图所示，一光学器材的横截面为一直角梯形，其中AB平行于DE， ∠E=30°.一平行于底边DE 的单色光从AE 边的中点M 射入该光学器材，恰好从BD 边的中点Q(图中未画出)射出该光学器材.已知 AB=0.5m,BD=33m,光在真空中的传播速度大小为( c=3× 10⁸m/s,求:
(1)该光学器材的折射率；
(2)该单色光在该光学器材中的传播时间.(不考虑多次反射)
14.(14分)如图所示，足够长的U形导体框架的宽度. L=0.5m,下端有一阻值为. R=0.8Ω的定值电阻，导轨其余部分电阻忽略不计，其所在平面与水平面成 θ=37°角.有一磁感应强度大小为 B=0.8T的匀强磁场，方向垂直于导体框平面斜向上.一质量 m=0.4kg、电阻r= r=0.2Ω的导体棒MN 垂直跨放在U形框架上，某时刻起将导体棒由静止释放.已知导体棒与框架间的动摩擦因数 μ=0.5,sin37°=0.6,cs37°=0.8,重力加速度 g 取 10m/s²,求:
(1)导体棒运动过程中的速度最大值；
(2)导体棒加速度大小为 a=1m/s²时，导体棒两端的电压；
(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大的过程中，导体棒沿斜面向下运动的位移为 x=10 m，此过程定值电阻R产生的焦耳热.
15.(18分)如图甲所示，长度为 L=3.2m的粗糙水平地面 AB 与两个半径均为竖直固定的绝缘光滑 14细圆管道在 B 点平滑相切，过管道圆心( O₁O₂的水平界面下方空间有水平向左的电场(图中未画出)，以A点所在位置为坐标原点，沿AB方向建立x坐标轴，电场强度大小随位置x变化的关系如图乙所示.质量为 m=0.4kg、带电量为 q=-0.2C的小球P静止在A点，另一质量为 M=0.2kg的光滑绝缘不带电小球Q向右运动，以速度 v₀=6m/s与小球P 发生弹性正碰(碰撞时间极短，且P、Q间无电荷转移)，碰后小球 P 可从B 点无碰撞进入细管道.已知小球 P 与地面间的动摩擦因数 μ=0.5,重力加速度g取 10m/s²,不计空气阻力，小球P、Q均可视为质点.求：
(1)碰后小球 P 的速度大小；
(2)小球P 运动到管道最高点C 点时对管道的作用力；
(3)小球 P 再次到达水平地面时与C 点的水平距离.
安徽省阜阳第一中学2023~2024学年度 2022 级高二年级期末考试
物理科 参考答案
Ⅰ卷 客观题部分
Ⅱ卷 主观题部分
11. (1)AD (2)2t。 32F1+F23m
12. (1)0.880 (2)1.060 (3)见右图 4πD2Rx4L
13.13;
223×10-8s.
18. (1)5m/s;
(2)0.8V.
(3)2.4J.
15. (1)4m/s;
(2)4N,方向竖直向下;
(3)2.4m.题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
A
D
C
D
B
AD
BC
物 理
考生注意：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、选择题(本题共10小题，共42分.其中1~8为单选题，每小题4分，9~10为多选题，每小题5分，全部选对得5分，部分选对得3分，有选错的得0分)
1.下列说法正确的是
A.汤姆孙的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构
B.查德威克发现质子的核反应方程为 147N+24He-n817(O+1H
C.康普顿通过X射线对石墨的散射实验，发现并揭示了光具有波动性
D.核反应堆中镉棒是通过调节中子数目来控制链式反应速度，从而实现可控制的核能释放
2.一列简谐横波某时刻的波形如图所示.若此时质点 P 沿y 轴正方向运动，下列说法正确的是
A.该波沿x轴负方向传播
B.该时刻质点 P 的加速度方向沿y 轴负方向
C. 14个周期内，质点P 通过的路程为A
D.一个周期内，质点P沿x轴正方向迁移一个波长
3.一物体做匀加速直线运动，通过一段6m的位移所用时间为3s，紧接着通过下一段6m的位移所用时间为2 s，则物体的加速度大小为
A.1m/s² ²
² ²
4.如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通.如图乙所示为舰艇沿海平面的截面简化图，其与海水接触的两侧壁M和N 分别连接舰艇内电源的正极和
负极，使M、N间海水内电流方向为M→N，此时加垂直纸面向外的磁场，可使 M、N间海水受到磁场力作用从而使舰艇被推出.关于舰艇的前进方向，下列说法正确的是
A.左
B.右
C.前
D.后
5.如图所示，血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成.加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的差值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为 60cm³.每次挤压气囊都能将( 60cm³的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为 300cm³..已知大气压强为750 mmHg，气体温度不变，忽略细管和压强计内的气体体积，则压强计的示数为
A.60 mmHg
B.90 mmHg
C.120 mmHg
D.150 mmHg
6.2024年3月20日8时31分，探月工程四期“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空，该卫星经地一月转移轨道逐步送入稳定椭圆环月轨道，后经点火减速进入离月球表面高度为h的圆轨道运行.已知月球半径为R，月球表面重力加速度大小为g月，下列说法正确的是
A.该卫星的发射速度应大于11.2km/s
B.该卫星在圆轨道运行的角速度大小为 g外R
C.该卫星在圆轨道运行的向心加速度大小为 gHR2R+h2
D.该卫星在椭圆环月轨道的周期小于在圆轨道的周期
7.如图所示，某滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点后又返回到底端，滑块与斜面间的动摩擦因数不变.关于该滑块，下列说法正确的是
A.上滑受到的合力等于下滑受到的合力
B.上滑的平均速度小于下滑的平均速度
C.上滑损失的机械能大于下滑损失的机械能
D.上滑经过中点的动能大于下滑经过中点的动能8.风能是一种清洁无公害可再生能源，风力发电非常环保，且风能蕴量巨大.如图所示为某风力发电厂向一学校供电的线路图，已知发电厂的输出功率为8kW，输出电压为400 V，用户端电压为220 V，输电线总电阻. R=20Ω,升压变压器原、副线圈匝数比 n₁:n₂=1:10,变压器均为理想变压器，下列说法正确的是
A.输电线上损耗的功率为40 W
B.用户端的电流为36 A
C.降压变压器的匝数比 n₃:n₁=22:1
D.若用户端的用电器变多，则输电线上损失的功率会减小
9.如图甲所示为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极 K上时，当电压表示数为7 V时，电流表示数恰好为零.下列说法正确的是
A.图乙中电源左侧为正极
B.光电管阴极K金属材料的逸出功为12.75 eV
C.这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
D.氢原子跃迁放出的光子中共有3种频率的光子可以使阴极 K发生光电效应现象
10.如图所示，矩形薄片霍尔元件处于与薄片垂直、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中.当元件通有大小为I，方向如图所示的电流时，在M、N间出现霍尔电压 UH.已知薄片内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，薄片的厚度为d，M、N间距离为 L₁,P、Q间距离为 L₂,则下列说法正确的是
A.形成电流的电子定向移动方向为 P→Q
B.M表面电势低于 N 表面电势
C.自由电子定向移动的速度大小为 UHBL1
D.元件内单位体积内自由电子数为 BIL2edL1UH
二、非选择题(本题共5小题，共58分.其中11~12 每空2分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤)
11.(6分)某同学用“单摆测当地重力加速度大小”的实验装置如图甲所示.让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球的拉力大小 F 随时间t 变化的图像如图乙所示.
(1)关于实验操作，下列说法正确的是 .
A.摆球尽量选择质量大、体积小的球
B.摆球尽量选择质量小、体积大的球
C.摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线
D.为了使单摆做简谐运动，摆角应不大于5°
(2)由图乙可知，该单摆的周期 r=.(用图乙中字母表示)
(3)若摆球的质量为m，则当地重力加速度大小. g=.(用题中所给物理量符号表示)
12.(10分)某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节.已知金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：
直流电源：电压3 V，内阻不计；
电流表 A:量程0~0.6 A,内阻约0.125 Ω;
电压表 V:量程0~3 V,内阻约3 kΩ;
滑动变阻器R₁：最大阻值20 Ω；
滑动变阻器 R₂:最大阻值 1 000 Ω;
开关、导线等.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径. D= mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，测量结果如图乙所示，可知金属丝的长度 L=cm.
(2)在所给的器材中，滑动变阻器应选 .(填写仪器的字母代号)(3)根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图.
(4)根据实验原理，测得金属丝的电阻为 Rₓ,，则金属丝的电阻率 ρ=.(用题中所测物理量符号表示)
13.(10分)如图所示，一光学器材的横截面为一直角梯形，其中AB平行于DE， ∠E=30°.一平行于底边DE 的单色光从AE 边的中点M 射入该光学器材，恰好从BD 边的中点Q(图中未画出)射出该光学器材.已知 AB=0.5m,BD=33m,光在真空中的传播速度大小为( c=3× 10⁸m/s,求:
(1)该光学器材的折射率；
(2)该单色光在该光学器材中的传播时间.(不考虑多次反射)
14.(14分)如图所示，足够长的U形导体框架的宽度. L=0.5m,下端有一阻值为. R=0.8Ω的定值电阻，导轨其余部分电阻忽略不计，其所在平面与水平面成 θ=37°角.有一磁感应强度大小为 B=0.8T的匀强磁场，方向垂直于导体框平面斜向上.一质量 m=0.4kg、电阻r= r=0.2Ω的导体棒MN 垂直跨放在U形框架上，某时刻起将导体棒由静止释放.已知导体棒与框架间的动摩擦因数 μ=0.5,sin37°=0.6,cs37°=0.8,重力加速度 g 取 10m/s²,求:
(1)导体棒运动过程中的速度最大值；
(2)导体棒加速度大小为 a=1m/s²时，导体棒两端的电压；
(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大的过程中，导体棒沿斜面向下运动的位移为 x=10 m，此过程定值电阻R产生的焦耳热.
15.(18分)如图甲所示，长度为 L=3.2m的粗糙水平地面 AB 与两个半径均为竖直固定的绝缘光滑 14细圆管道在 B 点平滑相切，过管道圆心( O₁O₂的水平界面下方空间有水平向左的电场(图中未画出)，以A点所在位置为坐标原点，沿AB方向建立x坐标轴，电场强度大小随位置x变化的关系如图乙所示.质量为 m=0.4kg、带电量为 q=-0.2C的小球P静止在A点，另一质量为 M=0.2kg的光滑绝缘不带电小球Q向右运动，以速度 v₀=6m/s与小球P 发生弹性正碰(碰撞时间极短，且P、Q间无电荷转移)，碰后小球 P 可从B 点无碰撞进入细管道.已知小球 P 与地面间的动摩擦因数 μ=0.5,重力加速度g取 10m/s²,不计空气阻力，小球P、Q均可视为质点.求：
(1)碰后小球 P 的速度大小；
(2)小球P 运动到管道最高点C 点时对管道的作用力；
(3)小球 P 再次到达水平地面时与C 点的水平距离.
安徽省阜阳第一中学2023~2024学年度 2022 级高二年级期末考试
物理科 参考答案
Ⅰ卷 客观题部分
Ⅱ卷 主观题部分
11. (1)AD (2)2t。 32F1+F23m
12. (1)0.880 (2)1.060 (3)见右图 4πD2Rx4L
13.13;
223×10-8s.
18. (1)5m/s;
(2)0.8V.
(3)2.4J.
15. (1)4m/s;
(2)4N,方向竖直向下;
(3)2.4m.题号
1
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答案
D
B
C
A
D
C
D
B
AD
BC
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