2023-2024学年湖南省长沙市长郡中学高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年湖南省长沙市长郡中学高二（下）期末物理试卷，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）2021年3月23日，考古工作者对三星堆遗址新发现的6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用14C年代检测方法进行分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。14C发生的是β衰变，半衰期T＝5730年。则下列说法正确的是（ ）
A．14C发生β衰变产生的新核是
B．14C释放的β射线，就是核外电子
C．10个14C原子核经过5730年一定有5个发生了衰变
D．随着全球变暖，生物体中的14C衰变会加快
2．（4分）下列关于分子动理论的说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，物体内每一个分子的运动速率都变大
B．布朗运动就是分子的无规则运动
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D．只有气体和液体有扩散现象，固体没有
3．（4分）下列关于固体和液体性质的说法正确的是（ ）
A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力
C．非晶体的物理性质具有各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
D．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过把地面的土壤锄松，破坏土壤里的毛细管，使得土壤下面的水分不容易被输送到地表，从而保存地下的水分
4．（4分）2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（ ）
A．离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度环月轨道
B．在捕获轨道运行的周期大于24小时
C．在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道
D．经过A点的加速度比经过B点时大
5．（4分）如图所示，用三根轻质细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂，两小球处于静止状态时，细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，已知两个小球的质量分别为m1＝m和m2＝3m，重力加速度为g，取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，下列说法正确的是（ ）
A．细线a的拉力大小为5mg
B．细线c的拉力大小为4mg
C．细线b的拉力大小为4mg
D．细线b与竖直方向的夹角为53°
6．（4分）如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，进站前连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离等于RS间距离，RS段的平均速度是12m/s，ST段的平均速度是6m/s，则公交车经过S点时的瞬时速度为（ ）
A．11m/sB．10m/sC．9m/sD．8m/s
二、多选题（本题共4个小题，每小题5分，共20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对得5分，选不全得3分，选错或不答的得0分）
（多选）7．（5分）自热锅因其便于加热和方便携带，越来越受到户外驴友的欢迎。自热锅内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100℃，能在15分钟内迅速加热食品。自热锅的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸，对于这种现象下列说法正确的是（ ）
A．自热锅爆炸前，锅内气体温度升高
B．自热锅爆炸前，锅内气体内能增加
C．自热锅爆炸时，锅内气体温度升高
D．自热锅爆炸时，锅内气体内能增加
（多选）8．（5分）如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）
A．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的动能会变大，原子的电势能会减小
B．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会吸收光子
C．一个处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线
D．用能量为13.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，可能使氢原子发生能级跃迁
（多选）9．（5分）甲、乙两车（均可视为质点）在平直公路上沿两平行车道同向行驶，两车运动的v﹣t图像如图所示。已知t＝0时甲车在乙车前面30m处，在t＝6s时两车恰好相遇。下列说法正确的是（ ）
A．图中t1时刻两车相距最近
B．图中t1等于
C．图中的v2与v1之差等于16m/s
D．乙车比甲车的加速度大3m/s2
10．（5分）某兴趣小组想要运用所学力学知识进行实践研究，他们找到起重吊车的结构图，画出简化结构如图所示，AB是固定杆不可转动，B端有一光滑定滑轮；轻杆CD可绕C端自由转动，D端系着两条轻绳，一条轻绳跨过B端定滑轮连接质量为m的重物，另一轻绳缠绕在电动机转轴O上，通过电动机的牵引控制CD杆的转动从而控制重物的起落。图中所示位置两杆处于同一竖直面内，OD绳沿竖直方向，γ＝30°，θ＝90°，重力加速度大小为g，则（ ）
A．AB杆受到绳子的作用力大小为mg，方向不一定沿AB杆
B．CD杆受到绳子的作用力大小为，方向一定沿CD杆
C．当启动电动机使重物缓慢上升时，AB杆受到绳子的作用力将逐渐增大
D．当启动电动机使重物缓慢下降时，AB杆受到绳子的作用力将逐渐减小
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
11．（6分）某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则，该同学的实验步骤为：
①在竖直木板上铺上白纸，木板上固定两个光滑的定滑轮，两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态，O为OA、OB、OC三根轻绳的结点，此时弹簧测力计读数如图乙所示，则F弹＝ N；
②此实验还需记录的有 ；
A.两个物块的重力
B.OA、OB、OC的方向
C.OA、OB、OC的长度
③由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立；
④改变弹簧测力计拉力F弹的大小，重复实验，再次验证力的平行四边形定则时， （填“需要”或“不需要”）保证结点O的位置与第一次相同。
12．（10分）在探究加速度a与所受合力F的关系时，某实验小组采用图甲所示的实验装置进行实验探究—控制小车质量不变，寻找其加速度a与所受合力F的关系。
（1）该实验必须平衡摩擦力。在平衡摩擦力的这步操作中，该同学 （选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。
（2）在实验中，该同学得到的一条纸带如图乙所示，他在纸带上标记了1，2，3，4，5五个计数点，相邻两计数点之间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测量出从起点1到各计数点的距离，在图中已经标出。已知电火花打点计时器的打点周期为0.02s，则该小车运动的加速度大小为 m/s2（计算结果保留两位有效数字）。
（3）在数据处理环节，把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F，采用图像法处理数据，画出a﹣F图像如图丙所示，经计算求得图线直线部分的斜率为k，则小车的质量为 ，图线上端弯曲，并不是直线，出现这一问题的可能原因是 。
（4）关于本实验存在的误差，以下说法正确的是 。
A．在用刻度尺测量出从起点到各计数点的距离时，存在偶然误差，可以通过多次测量取平均的方式减小偶然误差
B．把砂和砂桶的总重力当成小车受的合力导致实验中存在系统误差，可以将砂和砂桶以及小车看成一个整体研究，在保证整体质量一定的前提下转移砂桶中的砂到小车上，以改变力的大小，可以消除此系统误差
C．实验中用图像法处理数据并不能减小误差，只是能直观的得出a与F的关系
13．（10分）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，问：
①外界空气的温度是多少？
②在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？
14．（14分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球（可视为质点），给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳的张力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长R为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2。
（2）轻绳能承受的最大拉力T多大？
（3）使绳长变为L，让球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时恰好张力达到最大值而断掉，要使球抛出的水平距离最大，则：绳长L应是多少？最大水平距离xm为多少？
15．（16分）如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为L＝12m、质量为M＝2kg的长木板B，在长木板的中点P放有一质量为m＝1kg（可视为质点）的小物块A，开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.1和μ2＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力拉长木板B，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）当A刚好相对B开始滑动时，水平拉力F0的大小；
（2）若水平拉力F1＝10.5N，A所受到的摩擦力大小；
（3）若水平拉力F2＝24N，要使A刚好不滑离B，则F2作用多长时间后撤去？并求A最终停在B上的位置。
2023-2024学年湖南省长沙市长郡中学高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（本大题共6小题，每小题4分，共24分，每小题有且仅有一个选项符合题意）
1．（4分）2021年3月23日，考古工作者对三星堆遗址新发现的6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用14C年代检测方法进行分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。14C发生的是β衰变，半衰期T＝5730年。则下列说法正确的是（ ）
A．14C发生β衰变产生的新核是
B．14C释放的β射线，就是核外电子
C．10个14C原子核经过5730年一定有5个发生了衰变
D．随着全球变暖，生物体中的14C衰变会加快
【答案】A
2．（4分）下列关于分子动理论的说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，物体内每一个分子的运动速率都变大
B．布朗运动就是分子的无规则运动
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D．只有气体和液体有扩散现象，固体没有
【答案】C
3．（4分）下列关于固体和液体性质的说法正确的是（ ）
A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力
C．非晶体的物理性质具有各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
D．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过把地面的土壤锄松，破坏土壤里的毛细管，使得土壤下面的水分不容易被输送到地表，从而保存地下的水分
【答案】D
4．（4分）2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（ ）
A．离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度环月轨道
B．在捕获轨道运行的周期大于24小时
C．在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道
D．经过A点的加速度比经过B点时大
【答案】B
5．（4分）如图所示，用三根轻质细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂，两小球处于静止状态时，细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，已知两个小球的质量分别为m1＝m和m2＝3m，重力加速度为g，取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，下列说法正确的是（ ）
A．细线a的拉力大小为5mg
B．细线c的拉力大小为4mg
C．细线b的拉力大小为4mg
D．细线b与竖直方向的夹角为53°
【答案】A
6．（4分）如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，进站前连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离等于RS间距离，RS段的平均速度是12m/s，ST段的平均速度是6m/s，则公交车经过S点时的瞬时速度为（ ）
A．11m/sB．10m/sC．9m/sD．8m/s
【答案】B
二、多选题（本题共4个小题，每小题5分，共20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对得5分，选不全得3分，选错或不答的得0分）
（多选）7．（5分）自热锅因其便于加热和方便携带，越来越受到户外驴友的欢迎。自热锅内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100℃，能在15分钟内迅速加热食品。自热锅的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸，对于这种现象下列说法正确的是（ ）
A．自热锅爆炸前，锅内气体温度升高
B．自热锅爆炸前，锅内气体内能增加
C．自热锅爆炸时，锅内气体温度升高
D．自热锅爆炸时，锅内气体内能增加
【答案】AB
（多选）8．（5分）如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）
A．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的动能会变大，原子的电势能会减小
B．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会吸收光子
C．一个处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线
D．用能量为13.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，可能使氢原子发生能级跃迁
【答案】AD
（多选）9．（5分）甲、乙两车（均可视为质点）在平直公路上沿两平行车道同向行驶，两车运动的v﹣t图像如图所示。已知t＝0时甲车在乙车前面30m处，在t＝6s时两车恰好相遇。下列说法正确的是（ ）
A．图中t1时刻两车相距最近
B．图中t1等于
C．图中的v2与v1之差等于16m/s
D．乙车比甲车的加速度大3m/s2
【答案】BD
10．（5分）某兴趣小组想要运用所学力学知识进行实践研究，他们找到起重吊车的结构图，画出简化结构如图所示，AB是固定杆不可转动，B端有一光滑定滑轮；轻杆CD可绕C端自由转动，D端系着两条轻绳，一条轻绳跨过B端定滑轮连接质量为m的重物，另一轻绳缠绕在电动机转轴O上，通过电动机的牵引控制CD杆的转动从而控制重物的起落。图中所示位置两杆处于同一竖直面内，OD绳沿竖直方向，γ＝30°，θ＝90°，重力加速度大小为g，则（ ）
A．AB杆受到绳子的作用力大小为mg，方向不一定沿AB杆
B．CD杆受到绳子的作用力大小为，方向一定沿CD杆
C．当启动电动机使重物缓慢上升时，AB杆受到绳子的作用力将逐渐增大
D．当启动电动机使重物缓慢下降时，AB杆受到绳子的作用力将逐渐减小
【答案】C
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
11．（6分）某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则，该同学的实验步骤为：
①在竖直木板上铺上白纸，木板上固定两个光滑的定滑轮，两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态，O为OA、OB、OC三根轻绳的结点，此时弹簧测力计读数如图乙所示，则F弹＝ 4.0 N；
②此实验还需记录的有 AB ；
A.两个物块的重力
B.OA、OB、OC的方向
C.OA、OB、OC的长度
③由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立；
④改变弹簧测力计拉力F弹的大小，重复实验，再次验证力的平行四边形定则时， 不需要 （填“需要”或“不需要”）保证结点O的位置与第一次相同。
【答案】①4.0；②AB；④不需要
12．（10分）在探究加速度a与所受合力F的关系时，某实验小组采用图甲所示的实验装置进行实验探究—控制小车质量不变，寻找其加速度a与所受合力F的关系。
（1）该实验必须平衡摩擦力。在平衡摩擦力的这步操作中，该同学 不需要 （选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。
（2）在实验中，该同学得到的一条纸带如图乙所示，他在纸带上标记了1，2，3，4，5五个计数点，相邻两计数点之间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测量出从起点1到各计数点的距离，在图中已经标出。已知电火花打点计时器的打点周期为0.02s，则该小车运动的加速度大小为 0.39 m/s2（计算结果保留两位有效数字）。
（3）在数据处理环节，把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F，采用图像法处理数据，画出a﹣F图像如图丙所示，经计算求得图线直线部分的斜率为k，则小车的质量为 ，图线上端弯曲，并不是直线，出现这一问题的可能原因是 不满足小车质量远大于砂和砂桶的总质量 。
（4）关于本实验存在的误差，以下说法正确的是 AB 。
A．在用刻度尺测量出从起点到各计数点的距离时，存在偶然误差，可以通过多次测量取平均的方式减小偶然误差
B．把砂和砂桶的总重力当成小车受的合力导致实验中存在系统误差，可以将砂和砂桶以及小车看成一个整体研究，在保证整体质量一定的前提下转移砂桶中的砂到小车上，以改变力的大小，可以消除此系统误差
C．实验中用图像法处理数据并不能减小误差，只是能直观的得出a与F的关系
【答案】（1）不需要；（2）0.39；（3），不满足小车质量远大于砂和砂桶的总质量；（4）AB。
13．（10分）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，问：
①外界空气的温度是多少？
②在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？
【答案】见试题解答内容
14．（14分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球（可视为质点），给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳的张力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长R为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2。
（2）轻绳能承受的最大拉力T多大？
（3）使绳长变为L，让球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时恰好张力达到最大值而断掉，要使球抛出的水平距离最大，则：绳长L应是多少？最大水平距离xm为多少？
【答案】见试题解答内容
15．（16分）如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为L＝12m、质量为M＝2kg的长木板B，在长木板的中点P放有一质量为m＝1kg（可视为质点）的小物块A，开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.1和μ2＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力拉长木板B，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）当A刚好相对B开始滑动时，水平拉力F0的大小；
（2）若水平拉力F1＝10.5N，A所受到的摩擦力大小；
（3）若水平拉力F2＝24N，要使A刚好不滑离B，则F2作用多长时间后撤去？并求A最终停在B上的位置。
【答案】（1）当A刚好相对B开始滑动时，水平拉力F0的大小为12N；
（2）A所受到的摩擦力大小为0.5N；
（3）F2作用1s时间后撤去，A最终停在B上离B左端1.5m的位置。
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：2025/1/7 9:11:32；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
1
2
3
4
5
6
10
答案
A
C
D
B
A
B
C