2023-2024学年重庆八中高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年重庆八中高二（下）期末物理试卷，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）如图所示，质量为m的书放在表面粗糙的斜面上处于静止状态，斜面与水平面的夹角为α，重力加速度为g，书所受支持力的大小为N，书所受摩擦力的大小为f，则（ ）
A．f＝mgsinαB．N＝mgsinαC．N＝mgtanαD．N＝ftanα
2．（4分）甲、乙两物体同时从同一位置向同一方向做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示，则在0～t1时间内（ ）
A．甲做匀加速直线运动
B．乙做匀速直线运动
C．甲、乙在t1时刻相遇
D．甲的位移大于乙的位移
3．（4分）某质点做简谐振动，其位移x与时间t关系如图，则该质点（ ）
A．振动周期为0.4s
B．0.2s时的速率比0.4s时的大
C．0.1s时的回复力与0.3s时的相等
D．在0～1s内通过路程为20.0cm
4．（4分）航天服是保障航天员的生命活动和正常工作的个人密闭装备，其内密封有一定质量的理想气体。某次对航天服进行性能测试过程中，航天服内气体压强随体积的变化情况如图所示，气体经历了A→B→C两个过程，其中A→B为等温过程，A、B、C状态的体积比为3：2：1。分析航天服内气体，可知（ ）
A．B→C过程中，气体内能增大
B．B→C过程中，单位时间内、单位面积上气体分子对航天服碰撞的次数增大
C．A→B过程中外界对气体做的功大于B→C过程中外界对气体做的功
D．B→C过程中，由于气体温度降低，所有气体分子的速度都减小
5．（4分）小明站在桥上把手伸出桥外，将小球从距离水面3.75m高处以5m/s竖直向上抛出，竹筏前端在小球抛出瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进，若小球可以落入竹筏中，重力加速度g取10m/s2，不计竹筏露出水面的高度，则竹筏长度至少为（ ）
A．1mB．2mC．3mD．4m
6．（4分）如图所示ABC部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，已知这部分光照射圆弧AC的弧长为，则（ ）
A．该材料的折射为
B．该材料的临界角为45°
C．光在该材料中传播速度为c
D．点光源发出的光射到AB面上的最长时间为（不考虑反射光线）
7．（4分）如图所示为机械手抓取篮球的照片。为便于研究，将机械手简化为三根“手指”，且不考虑篮球的明显形变。抓取点平均分布在同一水平面内，抓取点与球心的连线与该水平面夹角为α，“手指”与篮球的动摩擦因数为μ，篮球的重力大小为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A．只要“手指”对篮球的压力足够大，α不论取何值都能将篮球抓起
B．若μ与α的关系满足μ＜tanα，则不能将篮球抓起
C．若能抓起篮球，α越小，则每根“手指”对篮球压力的最小值越大
D．若要抓起篮球竖直向上做加速运动，则每根“手指”对篮球压力的最小值比匀速运动时小
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
（多选）8．（5分）2023年8月24日，日本政府启动福岛核污染水排海作业。在核污染水中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，则（ ）
A．X是来自于原子的核外电子
B．比的比结合能大
C．温度升高，的半衰期将变小
D．经过16天，75%的原子核发生了衰变
（多选）9．（5分）光电效应的实验装置如图所示，滑片P置于滑动变阻器的中间，此时电压表示数为零。某同学先用频率为ν1的光照射光电管，微安表中有示数。再调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，此时电压表的示数为U1。随后用频率为ν2（ν2＞ν1）的光照射光电管，调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，此时电压表的示数U2（U2＞U1＞0）。已知电子的电荷量为e。则（ ）
A．第一次光照时，滑片P向a端滑动
B．第一次光照时，滑片P向b端滑动
C．普朗克常量可表示为
D．普朗克常量可表示为
（多选）10．（5分）如图所示，某一宽阔水域由浅水区和深水区组成。浅水区水面S处有一波源由平衡位置开始沿竖直方向做简谐振动，起振方向向下，频率f＝2Hz，其向四周传播的水面波可近似看作简谐横波。波源产生的其中一列水面波沿直线SOS'传播，O点在浅水区和深水区的分界线上，，水面波在浅水区和深水区的传播速度之比为3：4。某时刻，该水面波正好传到S'处，且此时O、S均在波峰位置。已知该深水区的水面波波长在范围内，则（ ）
A．S'的起振方向向下
B．该水面波在浅水区和深水区的波长之比为4：3
C．该浅水区的水面波波长为
D．该深水区的水面波波速为
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（6分）物理兴趣小组的同学们用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。
（1）图甲中，双缝是 （填“A”或“B”）；
（2）当分划板的中心刻线对准某亮条纹中心时，手轮示数如图乙所示，其读数为 mm；
（3）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，分划板在图中两处位置时，手轮的读数分别为x1、x2（x1＜x2），则单色光的波长λ＝ 。
12．（10分）某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向下运动的规律。安装好器材后，接通电源，释放小车，打出一条纸带。舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔四个点取一个计数点，如图2中0、1、2……7点所示。
（1）实验中，除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有 ；
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
（2）某同学计算出打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，并在图3上画出坐标点。请帮助他计算打下计数点6时小车的速度v＝ m/s（结果保留2位有效数字）；
（3）根据图3，测得小车的加速度a＝ m/s2（结果保留2位有效数字）。
（4）某同学把这条纸带每隔T＝0.1s剪断，得到若干短纸条，测得长度依次为L1，l2，……，L7。
再把这些纸条并排贴在一张纸上。如图4所示，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，并以纸带的宽度代表T的时间间隔。这些短纸条上端的中心点近似在一条直线上，该同学把它们连接起来作出图线①。若将图线①转化为小车的v﹣t图象。则图4中A为0.65s时小车的瞬时速度，其值可表示为 （用题中的字母表示）。该同学发现每段短纸条上的第2个点，也近似在同一条直线上，如图线②所示。若测得图线②的斜率为k，则小车加速度a＝ （用k表示）。
13．（10分）如图所示，在导热性良好的容器上插入一根两端开口足够长的玻璃管，玻璃管与容器连接处用蜡密封不漏气。玻璃管内部横截面积S，管内一长h的静止水银柱封闭着一定量的空气，其中玻璃管部分空气柱长为l1，此时外界环境的温度T1。现把容器浸没在水中，水银柱静止时，水的温度与气体相同，玻璃管中水银下方的空气柱长度变为l2，已知容器的容积为V，外界大气压为p0，水银的密度为ρ，重力加速度为g，求：
（1）空气柱的压强；
（2）水的温度T。
14．（13分）如图所示，一个侧壁光滑的质量为M的矩形装置放置在水平地面上，有一个固定在矩形装置上的滑轮和一个固定在竖直墙壁上的滑轮，滑轮质量均不计。一质量为m的木块通过轻质细线绕过两个滑轮系在矩形装置上，木块与矩形装置侧壁接触，细线有两部分处于水平状态、有一部分处于竖直状态，重力加速度为g，装置不翻转。
（1）若地面光滑，对矩形装置施加一水平向左的力F使系统静止，求F的大小；
（2）若矩形装置与地面的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，系统处于静止状态，求地面对系统的支持力的大小和μ的最小值；
（3）若地面光滑，整个系统从静止开始运动，矩形装置与木块始终接触，设运动过程中矩形装置的加速度为ax，木块的水平加速度也为ax，竖直加速度为ay，已知2ax＝ay，求ax的大小。
15．（18分）如图所示，两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球（视为质点），初始时用手握住球筒，在空中静止。某时刻开始用手带动球筒竖直向下做匀加速运动（加速度记作a），持续时间t后忽然停止，球筒速度立刻变为0并保持静止。已知羽毛球质量为m，球与筒之间的最大静摩擦力为f0＝2.4mg，滑动摩擦力为f1＝2mg。羽毛球离筒的上、下端距离分别为d1、d2（d1＞d2）。重力加速度为g，空气阻力不计，球筒离地足够高，全过程筒身始终竖直。
（1）若a＝3.3g，求刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力；
（2）若a＝2.5g，要使羽毛球离开球筒，求t的最小值；
（3）若羽毛球速度变为0时仍未离开球筒，则球筒继续向下做加速度为a的匀加速运动，持续时间t后再忽然停止……，重复上述过程直到羽毛球离开球筒：
①若从初始状态到球从上端离开球筒，球筒一共加速3次，求d1的取值范围（用a，g，t表示）；
②若球筒只加速一次，只要t取适当值，球总能从下端离开，求a的取值范围。（用g，d1，d2表示）
2023-2024学年重庆八中高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共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．（4分）如图所示，质量为m的书放在表面粗糙的斜面上处于静止状态，斜面与水平面的夹角为α，重力加速度为g，书所受支持力的大小为N，书所受摩擦力的大小为f，则（ ）
A．f＝mgsinαB．N＝mgsinαC．N＝mgtanαD．N＝ftanα
【答案】A
2．（4分）甲、乙两物体同时从同一位置向同一方向做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示，则在0～t1时间内（ ）
A．甲做匀加速直线运动
B．乙做匀速直线运动
C．甲、乙在t1时刻相遇
D．甲的位移大于乙的位移
【答案】D
3．（4分）某质点做简谐振动，其位移x与时间t关系如图，则该质点（ ）
A．振动周期为0.4s
B．0.2s时的速率比0.4s时的大
C．0.1s时的回复力与0.3s时的相等
D．在0～1s内通过路程为20.0cm
【答案】C
4．（4分）航天服是保障航天员的生命活动和正常工作的个人密闭装备，其内密封有一定质量的理想气体。某次对航天服进行性能测试过程中，航天服内气体压强随体积的变化情况如图所示，气体经历了A→B→C两个过程，其中A→B为等温过程，A、B、C状态的体积比为3：2：1。分析航天服内气体，可知（ ）
A．B→C过程中，气体内能增大
B．B→C过程中，单位时间内、单位面积上气体分子对航天服碰撞的次数增大
C．A→B过程中外界对气体做的功大于B→C过程中外界对气体做的功
D．B→C过程中，由于气体温度降低，所有气体分子的速度都减小
【答案】B
5．（4分）小明站在桥上把手伸出桥外，将小球从距离水面3.75m高处以5m/s竖直向上抛出，竹筏前端在小球抛出瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进，若小球可以落入竹筏中，重力加速度g取10m/s2，不计竹筏露出水面的高度，则竹筏长度至少为（ ）
A．1mB．2mC．3mD．4m
【答案】C
6．（4分）如图所示ABC部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，已知这部分光照射圆弧AC的弧长为，则（ ）
A．该材料的折射为
B．该材料的临界角为45°
C．光在该材料中传播速度为c
D．点光源发出的光射到AB面上的最长时间为（不考虑反射光线）
【答案】D
7．（4分）如图所示为机械手抓取篮球的照片。为便于研究，将机械手简化为三根“手指”，且不考虑篮球的明显形变。抓取点平均分布在同一水平面内，抓取点与球心的连线与该水平面夹角为α，“手指”与篮球的动摩擦因数为μ，篮球的重力大小为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A．只要“手指”对篮球的压力足够大，α不论取何值都能将篮球抓起
B．若μ与α的关系满足μ＜tanα，则不能将篮球抓起
C．若能抓起篮球，α越小，则每根“手指”对篮球压力的最小值越大
D．若要抓起篮球竖直向上做加速运动，则每根“手指”对篮球压力的最小值比匀速运动时小
【答案】B
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
（多选）8．（5分）2023年8月24日，日本政府启动福岛核污染水排海作业。在核污染水中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，则（ ）
A．X是来自于原子的核外电子
B．比的比结合能大
C．温度升高，的半衰期将变小
D．经过16天，75%的原子核发生了衰变
【答案】BD
（多选）9．（5分）光电效应的实验装置如图所示，滑片P置于滑动变阻器的中间，此时电压表示数为零。某同学先用频率为ν1的光照射光电管，微安表中有示数。再调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，此时电压表的示数为U1。随后用频率为ν2（ν2＞ν1）的光照射光电管，调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，此时电压表的示数U2（U2＞U1＞0）。已知电子的电荷量为e。则（ ）
A．第一次光照时，滑片P向a端滑动
B．第一次光照时，滑片P向b端滑动
C．普朗克常量可表示为
D．普朗克常量可表示为
【答案】AD
（多选）10．（5分）如图所示，某一宽阔水域由浅水区和深水区组成。浅水区水面S处有一波源由平衡位置开始沿竖直方向做简谐振动，起振方向向下，频率f＝2Hz，其向四周传播的水面波可近似看作简谐横波。波源产生的其中一列水面波沿直线SOS'传播，O点在浅水区和深水区的分界线上，，水面波在浅水区和深水区的传播速度之比为3：4。某时刻，该水面波正好传到S'处，且此时O、S均在波峰位置。已知该深水区的水面波波长在范围内，则（ ）
A．S'的起振方向向下
B．该水面波在浅水区和深水区的波长之比为4：3
C．该浅水区的水面波波长为
D．该深水区的水面波波速为
【答案】ACD
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（6分）物理兴趣小组的同学们用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。
（1）图甲中，双缝是 B （填“A”或“B”）；
（2）当分划板的中心刻线对准某亮条纹中心时，手轮示数如图乙所示，其读数为 7.870 mm；
（3）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，分划板在图中两处位置时，手轮的读数分别为x1、x2（x1＜x2），则单色光的波长λ＝ 。
【答案】（1）B；（2）7.870；（3）。
12．（10分）某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向下运动的规律。安装好器材后，接通电源，释放小车，打出一条纸带。舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔四个点取一个计数点，如图2中0、1、2……7点所示。
（1）实验中，除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有 AC ；
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
（2）某同学计算出打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，并在图3上画出坐标点。请帮助他计算打下计数点6时小车的速度v＝ 0.57 m/s（结果保留2位有效数字）；
（3）根据图3，测得小车的加速度a＝ 0.43 m/s2（结果保留2位有效数字）。
（4）某同学把这条纸带每隔T＝0.1s剪断，得到若干短纸条，测得长度依次为L1，l2，……，L7。
再把这些纸条并排贴在一张纸上。如图4所示，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，并以纸带的宽度代表T的时间间隔。这些短纸条上端的中心点近似在一条直线上，该同学把它们连接起来作出图线①。若将图线①转化为小车的v﹣t图象。则图4中A为0.65s时小车的瞬时速度，其值可表示为 （用题中的字母表示）。该同学发现每段短纸条上的第2个点，也近似在同一条直线上，如图线②所示。若测得图线②的斜率为k，则小车加速度a＝ a＝2.5k （用k表示）。
【答案】（1）AC；（2）0.57；（3）0.43；（4）；a＝2.5k
13．（10分）如图所示，在导热性良好的容器上插入一根两端开口足够长的玻璃管，玻璃管与容器连接处用蜡密封不漏气。玻璃管内部横截面积S，管内一长h的静止水银柱封闭着一定量的空气，其中玻璃管部分空气柱长为l1，此时外界环境的温度T1。现把容器浸没在水中，水银柱静止时，水的温度与气体相同，玻璃管中水银下方的空气柱长度变为l2，已知容器的容积为V，外界大气压为p0，水银的密度为ρ，重力加速度为g，求：
（1）空气柱的压强；
（2）水的温度T。
【答案】（1）空气柱的压强为p0+ρgh；
（2）水的温度为。
14．（13分）如图所示，一个侧壁光滑的质量为M的矩形装置放置在水平地面上，有一个固定在矩形装置上的滑轮和一个固定在竖直墙壁上的滑轮，滑轮质量均不计。一质量为m的木块通过轻质细线绕过两个滑轮系在矩形装置上，木块与矩形装置侧壁接触，细线有两部分处于水平状态、有一部分处于竖直状态，重力加速度为g，装置不翻转。
（1）若地面光滑，对矩形装置施加一水平向左的力F使系统静止，求F的大小；
（2）若矩形装置与地面的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，系统处于静止状态，求地面对系统的支持力的大小和μ的最小值；
（3）若地面光滑，整个系统从静止开始运动，矩形装置与木块始终接触，设运动过程中矩形装置的加速度为ax，木块的水平加速度也为ax，竖直加速度为ay，已知2ax＝ay，求ax的大小。
【答案】（1）2mg；（2）地面对系统的支持力为（M+m）g，μ的最小值为；（3）ax的大小为。
15．（18分）如图所示，两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球（视为质点），初始时用手握住球筒，在空中静止。某时刻开始用手带动球筒竖直向下做匀加速运动（加速度记作a），持续时间t后忽然停止，球筒速度立刻变为0并保持静止。已知羽毛球质量为m，球与筒之间的最大静摩擦力为f0＝2.4mg，滑动摩擦力为f1＝2mg。羽毛球离筒的上、下端距离分别为d1、d2（d1＞d2）。重力加速度为g，空气阻力不计，球筒离地足够高，全过程筒身始终竖直。
（1）若a＝3.3g，求刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力；
（2）若a＝2.5g，要使羽毛球离开球筒，求t的最小值；
（3）若羽毛球速度变为0时仍未离开球筒，则球筒继续向下做加速度为a的匀加速运动，持续时间t后再忽然停止……，重复上述过程直到羽毛球离开球筒：
①若从初始状态到球从上端离开球筒，球筒一共加速3次，求d1的取值范围（用a，g，t表示）；
②若球筒只加速一次，只要t取适当值，球总能从下端离开，求a的取值范围。（用g，d1，d2表示）
【答案】（1）刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力2.3mg，方向竖直向上；
（2）t的最小值；
（3）①d1的取值范围；
②a的取值范围。
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答案
A
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C
B
C
D
B