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2023-2024学年四川省成都市锦江区嘉祥外国语高级中学高二（下）期末物理试卷（含答案）
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这是一份2023-2024学年四川省成都市锦江区嘉祥外国语高级中学高二（下）期末物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示，根据图中t1、t、t2的意义，结合光速c，则汽车车速为( )
A. v=ct1−t22t+t2−t1B. v=ct1+t22t+t2−t1C. v=ct1−t22t+t2+t1D. v=2ct1−t22t+t2−t1
2.如图，质量m=1kg的物块(可视为质点)，以速度大小v0=4m/s水平向右滑上正在逆时针转动的水平传送带，传送带AB的长度L=6m，传送带的速度大小v=2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度大小g=10m/s2，物块滑离传送带时产生的划痕长度为( )
A. 5mB. 4mC. 9mD. 8m
3.如图，某建筑工地吊车的水平吊臂上，一辆小车带着下面吊着的建材向右匀速行驶，同时通过向上收吊绳使建材先向上做加速运动后向上做减速运动，则建材在空中的运动轨迹可能是( )
A. B. C. D.
4.某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出x−t图像如图乙。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知( )
A. a公转周期为t0B. b公转周期为2t0
C. a公转的角速度比b的小D. a公转的向心加速度比b的大
5.如图1所示，用手握住软绳的一端拉平，手在竖直方向振动，手握住的绳子端点的振动图像如图2所示，则t=1s时，绳子上形成的波形是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法不正确的是( )
A. 因质量相等，故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大
B. A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小
C. 若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递
D. 若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态
7.如图甲所示电路中，变压器为原副线圈匝数之比5:1理想变压器，电压表和电流表均为理想表，a、b间接入图乙所示电压，R0、R1为定值电阻，R为滑动变阻器。现保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S由闭合到断开，则（ ）
A. 电压表V2的示数恒为40 V
B. 若观察到电流表A1的示数减小了2 A，则电流表A2的示数减小了0.4 A
C. 电压表V3示数变化量的大小与电流表A2示数变化量的大小的比值为R0
D. 保持开关断开，若再将滑动变阻器的滑片向上滑动，则电压表V3与V1的比值变小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.探测器减速着陆的过程中，下列说法正确的有( )
A. 探测器处于超重状态
B. 探测器处于失重状态
C. 火箭对探测器的作用力大于探测器对火箭的作用力
D. 火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等
9.“中国环流三号”是我国自主设计研制的可控核聚变大科学装置，也被称为新一代“人造太阳”，其内部的一种核反应方程为 12H+12H→23He+X，则( )
A. X粒子为中子B. 2个 12H结合成 23He时吸收能量
C. 23He的平均结合能比 12H的大D. 23He的核子平均质量比 12H的大
10.如图所示，一电荷量为−q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀加速下滑。现加一电场强度大小为E的匀强电场，无论电场方向在竖直平面内如何变化，滑块均不离开斜面。已知滑块与斜面的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，则( )
A. 滑块的加速度一定变化
B. 电场强度E≤mgcsθq
C. 若所加电场的方向竖直向上，则滑块下滑的加速度一定变大
D. 滑块下滑的最大加速度比原加速度大 1+μ2qEm
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.(1)如图1所示为利用DIS做验证牛顿第三定律实验时所得到的图象，该实验所用的传感器为____；观察图象我们可以得出的结论有：________。
A.作用力与反作用力总是大小相等
B.作用力与反作用力总是同时变化的
C.作用力与反作用力总是性质相同的
D.作用力与反作用力总是方向相反的
(2)如图2所示为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。在本实验中，需要保持_____不变，位移传感器测得小车的v−t图象后，分别得到t1和t2时刻的速度v1和v2，则小车的加速度a=_____。
12.某兴趣小组探究PT100型铂电阻阻值Rt随温度t变化的关系。主要器材有：电源(电动势E=3V、内阻不计)、电压表(量程3V、内阻RV约3kΩ)、毫安表(量程30mA、内阻RA约50Ω)、滑动变阻器、加热器、测温仪。采用伏安法测得不同温度下铂电阻的电压与电流，计算出不同温度下铂电阻的阻值，如下表。
(1)为减少实验误差，测量电路中毫安表应采用______。(选填“内接”或“外接”)；
(2)根据表中实验数据作出Rt−t的关系图像如图(a)所示，由图像可得Rt与t的关系式为Rt= ______(Ω)；
(3)由于毫安表内阻未知，兴趣小组利用上述器材设计如图(b)电路并进行实验，测量不同温度下的电流，作出1I−t图像如图(c)所示，可得该毫安表内阻RA= ______Ω(保留三位有效数字)。若考虑电源内阻，则该毫安表内阻的测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p−V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27OC，求：
(1)该气体在状态B时的温度；
(2)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。
14.如图所示，宽度L=0.5m的平行光滑金属导轨(足够长)固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。一根质量为m=0.5kg的导体棒MN放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为r=0.5Ω，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力F=2N使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过t=2s后撤去外力(此时导体棒已达到最大速度)。空气阻力可忽略不计，求：
(1)导体棒运动过程最大速度vm；
(2)从开始运动到t=2s过程中导体棒通过的位移x；
(3)整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
15.如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的小球从A点以速度v0沿直线AO运动，AO与x轴负方向成53°角。在y轴与MN之间的区域I内加一电场强度最小的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到MN上的C点，MN与PQ之间区域Ⅱ内存在宽度为d的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出，已知小球在C点的速度大小为2v0，重力加速度为g，sin53°=0.8，cs53°=0.6，求：
(1)第二象限内电场强度E1的大小和磁感应强度B1的大小；
(2)区域I内最小电场强度E2的大小和方向；
(3)区域Ⅱ内磁感应强度B2的大小。
参考答案
1.A
2.C
3.D
4.D
5.A
6.B
7.C
8.AD
9.AC
10.BCD
11. (1)力传感器；ABD；(2)小车总质量；v2−v1t2−t1。
12.外接 100+0.38t 47.6 大于
13.解：(1)A、B、C三个状态的气体参量分别为：
pA=3×105Pa，VA=1×10−3m3，TA=300K
pB=1×105Pa，VB=1×10−3m3，TB
pC=1×105Pa，VC=3×10−3m3，TC
根据理想气体状态方程：
pAVATA=pBVBTB=pCVCTC
代入数据解得：TB=100K，TC=300K。
(2)气体从A到B，体积不变，气体不做功，即为：W1=0，
气体从B到C，压强不变，体积增大，气体对外做功为：W2=−pB(VC−VB)=−1×105×2×10−3J=−200J
气体从状态A到状态C的过程中，温度不变，即△U=0，根据热力学第一定律：△U=W1+W2+Q=0
代入数据解得：Q=200J
答：(1)该气体在状态B时的温度为100K；
(2)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量为200J。
14.(1)导体棒切割磁感线
电动势E=BLv
电流I=ER+r
安培力FA=BIL
当速度最大时，F=FA
得vm=3m/s，
(2)由动量定理得：Ft−BILt=mvm
q=It=ΔΦR+r=BLxR+r
得x=3.75m
(3)由动能定理得：Fx+W安=0
Q总=|W安|
Q=Q总R+r·R
电阻R焦耳热：Q=5J
15.解：(1)根据题意分析，小球受三个力作用如图：
，
小球沿AO做匀速直线运动，则：qE1=mgtan53°，
解得：E1=4mg3q，
又：qv0B1=mgcs53°，
解得：B1=5mg3qv0；
(2)要使小球在区域I做直线运动，
，
电场强度最小，则需要满足：mgcs53°=qE2，
解得：E2=3mg5q，
方向为垂直AO且与y轴正向成53°角；
(3)小球恰好不从右边界飞出，如图所示：
，
由几何关系可知：r+rsin53°=d，
解得：r=5d9，
根据：qvB2=mv2r，
解得：B2=18mv05qd。 t/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Rt/Ω
100.0
103.4
107.9
111.4
115.6
119.6
122.8
127.5
130.8
134.1
138.5
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示，根据图中t1、t、t2的意义，结合光速c，则汽车车速为( )
A. v=ct1−t22t+t2−t1B. v=ct1+t22t+t2−t1C. v=ct1−t22t+t2+t1D. v=2ct1−t22t+t2−t1
2.如图，质量m=1kg的物块(可视为质点)，以速度大小v0=4m/s水平向右滑上正在逆时针转动的水平传送带，传送带AB的长度L=6m，传送带的速度大小v=2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度大小g=10m/s2，物块滑离传送带时产生的划痕长度为( )
A. 5mB. 4mC. 9mD. 8m
3.如图，某建筑工地吊车的水平吊臂上，一辆小车带着下面吊着的建材向右匀速行驶，同时通过向上收吊绳使建材先向上做加速运动后向上做减速运动，则建材在空中的运动轨迹可能是( )
A. B. C. D.
4.某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出x−t图像如图乙。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知( )
A. a公转周期为t0B. b公转周期为2t0
C. a公转的角速度比b的小D. a公转的向心加速度比b的大
5.如图1所示，用手握住软绳的一端拉平，手在竖直方向振动，手握住的绳子端点的振动图像如图2所示，则t=1s时，绳子上形成的波形是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法不正确的是( )
A. 因质量相等，故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大
B. A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小
C. 若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递
D. 若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态
7.如图甲所示电路中，变压器为原副线圈匝数之比5:1理想变压器，电压表和电流表均为理想表，a、b间接入图乙所示电压，R0、R1为定值电阻，R为滑动变阻器。现保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S由闭合到断开，则（ ）
A. 电压表V2的示数恒为40 V
B. 若观察到电流表A1的示数减小了2 A，则电流表A2的示数减小了0.4 A
C. 电压表V3示数变化量的大小与电流表A2示数变化量的大小的比值为R0
D. 保持开关断开，若再将滑动变阻器的滑片向上滑动，则电压表V3与V1的比值变小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.探测器减速着陆的过程中，下列说法正确的有( )
A. 探测器处于超重状态
B. 探测器处于失重状态
C. 火箭对探测器的作用力大于探测器对火箭的作用力
D. 火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等
9.“中国环流三号”是我国自主设计研制的可控核聚变大科学装置，也被称为新一代“人造太阳”，其内部的一种核反应方程为 12H+12H→23He+X，则( )
A. X粒子为中子B. 2个 12H结合成 23He时吸收能量
C. 23He的平均结合能比 12H的大D. 23He的核子平均质量比 12H的大
10.如图所示，一电荷量为−q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀加速下滑。现加一电场强度大小为E的匀强电场，无论电场方向在竖直平面内如何变化，滑块均不离开斜面。已知滑块与斜面的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，则( )
A. 滑块的加速度一定变化
B. 电场强度E≤mgcsθq
C. 若所加电场的方向竖直向上，则滑块下滑的加速度一定变大
D. 滑块下滑的最大加速度比原加速度大 1+μ2qEm
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.(1)如图1所示为利用DIS做验证牛顿第三定律实验时所得到的图象，该实验所用的传感器为____；观察图象我们可以得出的结论有：________。
A.作用力与反作用力总是大小相等
B.作用力与反作用力总是同时变化的
C.作用力与反作用力总是性质相同的
D.作用力与反作用力总是方向相反的
(2)如图2所示为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。在本实验中，需要保持_____不变，位移传感器测得小车的v−t图象后，分别得到t1和t2时刻的速度v1和v2，则小车的加速度a=_____。
12.某兴趣小组探究PT100型铂电阻阻值Rt随温度t变化的关系。主要器材有：电源(电动势E=3V、内阻不计)、电压表(量程3V、内阻RV约3kΩ)、毫安表(量程30mA、内阻RA约50Ω)、滑动变阻器、加热器、测温仪。采用伏安法测得不同温度下铂电阻的电压与电流，计算出不同温度下铂电阻的阻值，如下表。
(1)为减少实验误差，测量电路中毫安表应采用______。(选填“内接”或“外接”)；
(2)根据表中实验数据作出Rt−t的关系图像如图(a)所示，由图像可得Rt与t的关系式为Rt= ______(Ω)；
(3)由于毫安表内阻未知，兴趣小组利用上述器材设计如图(b)电路并进行实验，测量不同温度下的电流，作出1I−t图像如图(c)所示，可得该毫安表内阻RA= ______Ω(保留三位有效数字)。若考虑电源内阻，则该毫安表内阻的测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p−V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27OC，求：
(1)该气体在状态B时的温度；
(2)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。
14.如图所示，宽度L=0.5m的平行光滑金属导轨(足够长)固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。一根质量为m=0.5kg的导体棒MN放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为r=0.5Ω，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力F=2N使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过t=2s后撤去外力(此时导体棒已达到最大速度)。空气阻力可忽略不计，求：
(1)导体棒运动过程最大速度vm；
(2)从开始运动到t=2s过程中导体棒通过的位移x；
(3)整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
15.如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的小球从A点以速度v0沿直线AO运动，AO与x轴负方向成53°角。在y轴与MN之间的区域I内加一电场强度最小的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到MN上的C点，MN与PQ之间区域Ⅱ内存在宽度为d的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出，已知小球在C点的速度大小为2v0，重力加速度为g，sin53°=0.8，cs53°=0.6，求：
(1)第二象限内电场强度E1的大小和磁感应强度B1的大小；
(2)区域I内最小电场强度E2的大小和方向；
(3)区域Ⅱ内磁感应强度B2的大小。
参考答案
1.A
2.C
3.D
4.D
5.A
6.B
7.C
8.AD
9.AC
10.BCD
11. (1)力传感器；ABD；(2)小车总质量；v2−v1t2−t1。
12.外接 100+0.38t 47.6 大于
13.解：(1)A、B、C三个状态的气体参量分别为：
pA=3×105Pa，VA=1×10−3m3，TA=300K
pB=1×105Pa，VB=1×10−3m3，TB
pC=1×105Pa，VC=3×10−3m3，TC
根据理想气体状态方程：
pAVATA=pBVBTB=pCVCTC
代入数据解得：TB=100K，TC=300K。
(2)气体从A到B，体积不变，气体不做功，即为：W1=0，
气体从B到C，压强不变，体积增大，气体对外做功为：W2=−pB(VC−VB)=−1×105×2×10−3J=−200J
气体从状态A到状态C的过程中，温度不变，即△U=0，根据热力学第一定律：△U=W1+W2+Q=0
代入数据解得：Q=200J
答：(1)该气体在状态B时的温度为100K；
(2)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量为200J。
14.(1)导体棒切割磁感线
电动势E=BLv
电流I=ER+r
安培力FA=BIL
当速度最大时，F=FA
得vm=3m/s，
(2)由动量定理得：Ft−BILt=mvm
q=It=ΔΦR+r=BLxR+r
得x=3.75m
(3)由动能定理得：Fx+W安=0
Q总=|W安|
Q=Q总R+r·R
电阻R焦耳热：Q=5J
15.解：(1)根据题意分析，小球受三个力作用如图：
，
小球沿AO做匀速直线运动，则：qE1=mgtan53°，
解得：E1=4mg3q，
又：qv0B1=mgcs53°，
解得：B1=5mg3qv0；
(2)要使小球在区域I做直线运动，
，
电场强度最小，则需要满足：mgcs53°=qE2，
解得：E2=3mg5q，
方向为垂直AO且与y轴正向成53°角；
(3)小球恰好不从右边界飞出，如图所示：
，
由几何关系可知：r+rsin53°=d，
解得：r=5d9，
根据：qvB2=mv2r，
解得：B2=18mv05qd。 t/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Rt/Ω
100.0
103.4
107.9
111.4
115.6
119.6
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