2023-2024学年黑龙江省大庆一中高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年黑龙江省大庆一中高二（下）期末物理试卷，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）下列说法中正确的的是（ ）
A．α、β、γ三种射线分别是氦原子核、电子和中子
B．U→Th+X中X为中子，核反应类型为β衰变
C．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的
D．已知氡222的半衰期为3.8天，则7.6天以后，大量的氡222原子核中有75%会发生衰变
2．（4分）图1为一定质量的氧气分子在两种温度下的速率分布图像，图2为两分子系统的势能与两分子间距离的关系图像，则下列说法正确的是（ ）
A．图1中，曲线②与横轴围成的面积与曲线①与横轴围成的面积一样大
B．图1中，曲线②对应状态气体分子平均动能比曲线①对应状态气体分子平均动能大
C．由图2分析可知，当r＞r1时，分子力表现为引力
D．由图2分析可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做负功
3．（4分）如图所示，以v0＝6m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角37°的斜面上，按g＝10m/s2、sin37°＝0.6考虑，以下结论正确的是（ ）
A．物体飞行时间是0.6s
B．物体下降的距离是6.4m
C．物体飞行的水平位移为3.6m
D．物体撞击斜面时的速度大小为10m/s
4．（4分）如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．重力对物体做的功为﹣mgh
B．物体在海平面上的重力势能为mgh
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的机械能为
5．（4分）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（ ）
A．火星公转的线速度比地球的大
B．火星公转的角速度比地球的大
C．火星公转的半径比地球的小
D．火星公转的加速度比地球的小
6．（4分）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度a启动，其v﹣t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线，已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车做匀加速运动的最大速度
B．汽车能达到的最大行驶速度
C．汽车做匀加速运动的时间是
D．汽车速度为时的加速度大小为a′
7．（4分）宇宙间存在一些离其他恒星较远的双星系统。双星系统由两颗相距较近的恒星组成，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的一点做周期相同的匀速圆周运动。某双星系统由甲、乙两颗恒星组成，甲、乙两颗恒星的质量分别为m1、m2，且m1＞m2。它们做匀速圆周运动的周期为T，万有引力常量为G。关于双星系统的下列说法正确的是（ ）
A．恒星甲做匀速圆周运动的半径大于恒星乙做匀速圆周运动的半径
B．恒星甲做匀速圆周运动的线速度大于恒星乙做匀速圆周运动的线速度
C．双星做圆周运动的速率之和
D．双星之间的距离
（多选）8．（6分）地铁列车和屏蔽门之间装有光电传感器。图甲为光电传感器，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，系统立即报警。图乙中光线发射器内大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光只有a、b两种可使该光电管逸出光电子，图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管电压U的关系图线。下列说法正确的是（ ）
A．该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV
B．a光为氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光
C．若部分光线被遮挡，光电子飞出阴极时的最大初动能变小
D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
（多选）9．（6分）图为某游乐设施模型，固定在同一竖直面内的光滑斜轨MN与光滑圆弧轨道PQN在N点平滑连接，一质量为m的滑块（可视为质点）从斜轨上M点由静止释放，恰好能通过圆弧轨道最高点P。圆弧轨道半径为R，斜轨倾角θ＝37°，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，重力加速度为g，不计空气阻力。该滑块第一次通过圆弧轨道最低点Q时对圆弧轨道的弹力大小为FN，则（ ）
A．FN＝5mg
B．FN＝6mg
C．M、N两点间距离为
D．M、N两点间距离为
（多选）10．（6分）如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮左侧绳子与斜面平行，A的质量是B的质量2倍，初始时物体A到C点的距离L＝1m，现给A、B一初速度v0＝3m/s，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A向下运动刚到C点时的速度大小v＝2m/s，物体A将弹簧压缩到最短后，物体A又恰好能弹回到C点。已知弹簧的最大弹性势能为6J，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，则（ ）
A．物体A与斜面之间的动摩擦因数
B．物体A向下运动到C点的过程中，B的动能减少量等于B的重力势能增加量
C．弹簧的最大压缩量x＝0.4m
D．B的质量为4kg
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（5分）如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
（1）下面关于该实验的说法正确的是 ；
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖
B．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些
C．为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好
D．眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察三个大头针并调整视线方向，插上大头针P4，使P4挡住P3、P2和P1的像
（2）该同学在图中标记了四个角，分别为θ1、θ2、θ3、θ4，则玻璃的折射率n＝ ；
（3）如果该同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图2所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值 真实值（填“大于、小于、等于”）。
12．（10分）某物理兴趣小组欲将电流表A1改装成量程为15V的电压表。小组同学先用如图甲所示的电路测量电流表A1的内阻，提供的实验器材有：
A．电流表A1（量程为1mA，内阻约为290Ω）；
B．电流表A2（量程为1.5mA，内阻约为200Ω）；
C．定值电阻（阻值为600Ω）；
D．定值电阻（阻值为60Ω）；
E.滑动变阻器R；
F.一节新的干电池E；
G.开关S及导线若干。
（1）图甲中的电阻R0应选用 （填“C”或“D”）。
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线。
（3）正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组A1的示数I1和A2的示数I2，将对应的数据在I2﹣I1坐标系中描点，作出I2﹣I1图像如图丙所示，A1的内阻为 Ω（结果保留三位有效数字）。
（4）给A1串联一个阻值为 Ω（结果保留三位有效数字）的定值电阻，可将A1改装成量程为15V的电压表V。
（5）用标准电压表V0与V并联进行校准。当V0的示数为12.4V时，A1的示数为0.80mA，则V的实际量程为 V（结果保留三位有效数字）。
13．（10分）如图1所示为压气式清毒喷壶，若该壶容积为0.8L内装0.6L的清毒液。闭合阀门K，缓慢向下压A，每次可向瓶内储气室充入0.05L的1.0atm的空气，多次下压后，壶内气体压强变为2.0atm时，按下B使阀门K打开，消毒液从喷嘴处喷出。已知储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，1.0atm＝1.0×105Pa。
（1）求充气过程向下压A的次数和打开阀门K后最多可喷出液体的体积；
（2）喷液全过程，若壶内气体状态变化的等温线可近似看成一段倾斜直线，如图2所示，估算喷液过程壶内气体从外界吸收的热量。
14．（12分）如图所示，可看成质点的物体A静置在木板C右端，物体B以v0＝1.8m/s的速度沿水平地面向右运动，与木板C发生弹性正碰（碰撞时间极短），最终物体A恰好能到达木板C的左端。已知物体A、B的质量都等于木板C质量的2倍，物体A与木板C之间的动摩擦因数μ＝0.1，水平地面足够大且光滑，取重力加速度大小g＝10m/s2，求：
（1）碰撞后物体B的速度大小vB；
（2）物体A在木板C上的加速时间；
（3）木板长度d。
15．（17分）如图所示，研究员在研究带电粒子的受控轨迹时，设置了以下场景。空间中存在xOy平面直角坐标系，其第一象限内存在方向沿y轴负向的匀强电场，电场强度为E1第四象限内有一条分界线ON与x轴正方向的夹角为45°在x轴与ON间存在垂直纸面向外的匀强磁场。研究员将一带正电的粒子从y轴上距原点O距离为d的P点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经电场偏转后经x轴上D点（图中未画出）进入磁场，在磁场中运动一段时间后从ON上以垂直于y轴方向的速度射出。已知粒子的比荷为不计粒子重力。求：（1）D点到原点O的距离；
（2）磁场的磁感应强度B的大小；
（3）若改变磁感应强度B的大小，使粒子第一次进入磁场的轨迹恰好与ON相切后再次进入电场。求粒子第n次由x轴进入磁场时距原点O点的距离xn及粒子由P点出发至第n次进入磁场时的总时间。
2023-2024学年黑龙江省大庆一中高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．（4分）下列说法中正确的的是（ ）
A．α、β、γ三种射线分别是氦原子核、电子和中子
B．U→Th+X中X为中子，核反应类型为β衰变
C．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的
D．已知氡222的半衰期为3.8天，则7.6天以后，大量的氡222原子核中有75%会发生衰变
【答案】D
【点评】此题考查了三种射线的本质和α粒子散射实验的物理学史内容，解决本题的关键还要理解半衰期的含义。
2．（4分）图1为一定质量的氧气分子在两种温度下的速率分布图像，图2为两分子系统的势能与两分子间距离的关系图像，则下列说法正确的是（ ）
A．图1中，曲线②与横轴围成的面积与曲线①与横轴围成的面积一样大
B．图1中，曲线②对应状态气体分子平均动能比曲线①对应状态气体分子平均动能大
C．由图2分析可知，当r＞r1时，分子力表现为引力
D．由图2分析可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做负功
【答案】A
【点评】知道温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均速率就越大，当分子力为零时，分子势能最小。
3．（4分）如图所示，以v0＝6m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角37°的斜面上，按g＝10m/s2、sin37°＝0.6考虑，以下结论正确的是（ ）
A．物体飞行时间是0.6s
B．物体下降的距离是6.4m
C．物体飞行的水平位移为3.6m
D．物体撞击斜面时的速度大小为10m/s
【答案】D
【点评】考查平抛运动和斜面的结合问题，解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大。
4．（4分）如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．重力对物体做的功为﹣mgh
B．物体在海平面上的重力势能为mgh
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的机械能为
【答案】D
【点评】知道机械能守恒的条件，重力势能的大小与零势能面的选取有关，海平面在地面的下方，所以海平面的高度为﹣h。
5．（4分）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（ ）
A．火星公转的线速度比地球的大
B．火星公转的角速度比地球的大
C．火星公转的半径比地球的小
D．火星公转的加速度比地球的小
【答案】D
【点评】本题主要考查了万有引力定律的相关应用，可以利用口诀“高轨低速长周期”直接进行判断。
6．（4分）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度a启动，其v﹣t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线，已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车做匀加速运动的最大速度
B．汽车能达到的最大行驶速度
C．汽车做匀加速运动的时间是
D．汽车速度为时的加速度大小为a′
【答案】C
【点评】汽车以恒定功率启动，做的是加速度逐渐减小的变加速运动，汽车匀加速启动，先做匀加速运动，当汽车的功率达到额定功率后，功率保持不变，以后牵引力逐渐减小，又做加速度减小的变加速运动。
7．（4分）宇宙间存在一些离其他恒星较远的双星系统。双星系统由两颗相距较近的恒星组成，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的一点做周期相同的匀速圆周运动。某双星系统由甲、乙两颗恒星组成，甲、乙两颗恒星的质量分别为m1、m2，且m1＞m2。它们做匀速圆周运动的周期为T，万有引力常量为G。关于双星系统的下列说法正确的是（ ）
A．恒星甲做匀速圆周运动的半径大于恒星乙做匀速圆周运动的半径
B．恒星甲做匀速圆周运动的线速度大于恒星乙做匀速圆周运动的线速度
C．双星做圆周运动的速率之和
D．双星之间的距离
【答案】D
【点评】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，以及会用万有引力提供向心力进行求解。
（多选）8．（6分）地铁列车和屏蔽门之间装有光电传感器。图甲为光电传感器，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，系统立即报警。图乙中光线发射器内大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光只有a、b两种可使该光电管逸出光电子，图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管电压U的关系图线。下列说法正确的是（ ）
A．该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV
B．a光为氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光
C．若部分光线被遮挡，光电子飞出阴极时的最大初动能变小
D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
【答案】AB
【点评】本题主要考查了光电效应的相关应用，理解光电效应的产生条件，结合能级公式和光电效应方程即可完成分析。
（多选）9．（6分）图为某游乐设施模型，固定在同一竖直面内的光滑斜轨MN与光滑圆弧轨道PQN在N点平滑连接，一质量为m的滑块（可视为质点）从斜轨上M点由静止释放，恰好能通过圆弧轨道最高点P。圆弧轨道半径为R，斜轨倾角θ＝37°，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，重力加速度为g，不计空气阻力。该滑块第一次通过圆弧轨道最低点Q时对圆弧轨道的弹力大小为FN，则（ ）
A．FN＝5mg
B．FN＝6mg
C．M、N两点间距离为
D．M、N两点间距离为
【答案】BC
【点评】本题考查了机械能守恒定律和牛顿第二定律、牛顿第三定律的综合运用，知道最高点和最低点向心力的来源，注意圆的几何知识的应用。
（多选）10．（6分）如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮左侧绳子与斜面平行，A的质量是B的质量2倍，初始时物体A到C点的距离L＝1m，现给A、B一初速度v0＝3m/s，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A向下运动刚到C点时的速度大小v＝2m/s，物体A将弹簧压缩到最短后，物体A又恰好能弹回到C点。已知弹簧的最大弹性势能为6J，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，则（ ）
A．物体A与斜面之间的动摩擦因数
B．物体A向下运动到C点的过程中，B的动能减少量等于B的重力势能增加量
C．弹簧的最大压缩量x＝0.4m
D．B的质量为4kg
【答案】ACD
【点评】本题主要考查了能量守恒定律、功能关系。掌握功与能的对应关系，重力做功对应重力势能的变化，弹簧弹力做功对应弹性势能的变化，合力做功对应动能的变化，除重力以外其它力做的功等于机械能的变化量，摩擦生热等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（5分）如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
（1）下面关于该实验的说法正确的是 BD ；
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖
B．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些
C．为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好
D．眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察三个大头针并调整视线方向，插上大头针P4，使P4挡住P3、P2和P1的像
（2）该同学在图中标记了四个角，分别为θ1、θ2、θ3、θ4，则玻璃的折射率n＝ ；
（3）如果该同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图2所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值 小于 真实值（填“大于、小于、等于”）。
【答案】（1）BD；（2）；（3）小于。
【点评】本题关键掌握测定玻璃的折射率实验原理和注意事项。
12．（10分）某物理兴趣小组欲将电流表A1改装成量程为15V的电压表。小组同学先用如图甲所示的电路测量电流表A1的内阻，提供的实验器材有：
A．电流表A1（量程为1mA，内阻约为290Ω）；
B．电流表A2（量程为1.5mA，内阻约为200Ω）；
C．定值电阻（阻值为600Ω）；
D．定值电阻（阻值为60Ω）；
E.滑动变阻器R；
F.一节新的干电池E；
G.开关S及导线若干。
（1）图甲中的电阻R0应选用 C （填“C”或“D”）。
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线。
（3）正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组A1的示数I1和A2的示数I2，将对应的数据在I2﹣I1坐标系中描点，作出I2﹣I1图像如图丙所示，A1的内阻为 300 Ω（结果保留三位有效数字）。
（4）给A1串联一个阻值为 1.47×104 Ω（结果保留三位有效数字）的定值电阻，可将A1改装成量程为15V的电压表V。
（5）用标准电压表V0与V并联进行校准。当V0的示数为12.4V时，A1的示数为0.80mA，则V的实际量程为 15.5 V（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）C；（2）实物连接图见解析；（3）300；（4）1.47×104；（5）15.5。
【点评】本题考查了电流表内阻的测定、电压表的改装以及校正；熟练掌握欧姆定律、串联和并联电路的特点是解题的关键。
13．（10分）如图1所示为压气式清毒喷壶，若该壶容积为0.8L内装0.6L的清毒液。闭合阀门K，缓慢向下压A，每次可向瓶内储气室充入0.05L的1.0atm的空气，多次下压后，壶内气体压强变为2.0atm时，按下B使阀门K打开，消毒液从喷嘴处喷出。已知储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，1.0atm＝1.0×105Pa。
（1）求充气过程向下压A的次数和打开阀门K后最多可喷出液体的体积；
（2）喷液全过程，若壶内气体状态变化的等温线可近似看成一段倾斜直线，如图2所示，估算喷液过程壶内气体从外界吸收的热量。
【答案】（1）充气过程向下压A的次数为4次，打开阀门K后最多可喷出液体的体积为0.2L；
（2）喷液过程壶内气体从外界吸收的热量为30J。
【点评】对于充气问题，一定要注意：把充入的气体和瓶中原有的气体视为一个整体，从而把变质量的问题变成定质量的问题，才能使用气体实验定律以及一定质量的理想气体状态方程。
14．（12分）如图所示，可看成质点的物体A静置在木板C右端，物体B以v0＝1.8m/s的速度沿水平地面向右运动，与木板C发生弹性正碰（碰撞时间极短），最终物体A恰好能到达木板C的左端。已知物体A、B的质量都等于木板C质量的2倍，物体A与木板C之间的动摩擦因数μ＝0.1，水平地面足够大且光滑，取重力加速度大小g＝10m/s2，求：
（1）碰撞后物体B的速度大小vB；
（2）物体A在木板C上的加速时间；
（3）木板长度d。
【答案】（1）碰撞后物体B的速度大小0.6m/s；
（2）物体A在木板C上的加速时间0.8s；
（3）木板长度d为0.96m。
【点评】本题考查了动量守恒和能量守恒，是一道经典的板块模型的题，由于碰撞时间较短，可以应用动量守恒分析求解。
15．（17分）如图所示，研究员在研究带电粒子的受控轨迹时，设置了以下场景。空间中存在xOy平面直角坐标系，其第一象限内存在方向沿y轴负向的匀强电场，电场强度为E1第四象限内有一条分界线ON与x轴正方向的夹角为45°在x轴与ON间存在垂直纸面向外的匀强磁场。研究员将一带正电的粒子从y轴上距原点O距离为d的P点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经电场偏转后经x轴上D点（图中未画出）进入磁场，在磁场中运动一段时间后从ON上以垂直于y轴方向的速度射出。已知粒子的比荷为不计粒子重力。求：（1）D点到原点O的距离；
（2）磁场的磁感应强度B的大小；
（3）若改变磁感应强度B的大小，使粒子第一次进入磁场的轨迹恰好与ON相切后再次进入电场。求粒子第n次由x轴进入磁场时距原点O点的距离xn及粒子由P点出发至第n次进入磁场时的总时间。
【答案】（1）D点到原点O的距离为2d；
（2）磁场的磁感应强度B的大小为；
（3）粒子第n次由x轴进入磁场时距原点O点的距离xn为（3n﹣1）d，粒子由P点出发至第n次进入磁场时的总时间为。
【点评】本题考查带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动，要求学生能正确分析带电粒子的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/6 20:29:45；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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