河北省玉田县第一中学2023-2024学年度高二下学期期末物理试题

这是一份河北省玉田县第一中学2023-2024学年度高二下学期期末物理试题，共10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(共28分)
1．(4分)甲、乙两汽车同时同地出发，甲车做匀速运动，乙车做初速度为零的匀加速直线运动，两车的位移与时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.时，甲车追上乙车B.时，两车相距最远
C.时，两车速度相同D.时，两车速度相同
2．(4分)如图所示，一同学站在水平地面上放风筝，风筝在空中相对地面静止。某时刻，由于风速发生变化，该同学拉动风筝线，使风筝飞高一小段距离后，停止拉动，风筝再次相对地面静止，此时风筝线与水平地面的夹角α增大，风筝与水平面的夹角φ不变。已知α、φ均为锐角且不计风筝线所受的重力。则前后两次风筝相对地面静止时相比，下列说法正确的是( )
A.风筝受到的风力不变
B.风筝线上的拉力不变
C.该同学受到地面的支持力变大
D.风筝线上的拉力均小于风筝受到的风力
3．(4分)一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时的波形图，是介质中的两个质点。图乙为质点P的振动图像，则( )
A.该简谐横波沿x轴正方向传播
B.该列波的波速为
C从图甲波形开始，Q比P先到达波峰位置
D.质点Q的平衡位置坐标为
4．(4分)如图所示，正电荷均匀分布在半球面ACB上，电荷量为q，球面半径为为过半球面顶点C和球心O的轴线。为轴线上的两点，距球心O的距离均为2R。在M右侧轴线上点固定一带负电的点电荷间的距离为点的场强为零。已知均匀带电的封闭球壳在外部空间产生的电场与在球心处带等电荷量的点电荷产生的电场等效，则M点的场强为( )
A.B.C.D.
5．(4分)如图所示的电路，电源的内阻为r，定值电阻甲的阻值为r，乙的阻值与灯泡的阻值相等，电容器的电容为C，当闭合、断开，稳定后，灯泡的功率为P，电容器的带电量为Q，忽略灯泡阻值的变化，下列说法正确的是( )
A.灯泡的阻值为
B.电源的电动势为
C.当闭合，在断开与闭合两种稳定情况下，灯泡两端电压的变化量与电阻甲中电流的变化量的比值的绝对值为
D.当、均闭合，甲中的电流为
6．(4分)如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻.在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示.有一个的电阻，将其两端分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是( )
A.0~4s内a点电势高于b点电势
B.4~6s内线ab间的电压为9V
C.4~6s内通过电阻R的电荷量大小为8C
D.0~6s内电流的有效值约为2.1A
7．(4分)图甲为氢原子的能级图，大量处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这些光照射图乙中的光电管，有2种频率的a、b光可让光电管发生光电效应。图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是( )
A.光照强度减小，光电子的最大初动能也减小
B.图乙中滑片P从O向N端移动过程中，电流表示数逐渐减小
C.a光光子的能量为10.2eV
D.光电管中金属的逸出功为2.25eV
二、多选题(共18分)
8．(6分)风筝发明于中国东周春秋时期，是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。一平板三角形风筝（不带鸢尾）悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为θ，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力F增大，方向始终垂直于风筝平面，夹角θ不变，再次平衡后相比于风力变化之前( )
A.风筝距离地面的高度变大
B.风筝所受的合力变大
C.拉线对风筝的拉力变小
D.拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小
9．(6分)在水平面上半径为r的圆上等间距放置三个等量点电荷，固定在f点，分别固定在b和d点，俯视图如图所示，是半径为r的圆的三条直径，O为圆心。以下说法正确的是( )
A.e点的电势高于O点的电势
B.O点的电场强度大小为
C.在c点的电势能等于在a点的电势能
D.沿移动电场力先做正功后做负功
10．(6分)一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，为半径为R的半圆，与直径共线，间的距离等于半圆的半径R.一束质量均为m、电量均为q的带负电的粒子，在纸面内从c点垂直于以不同速度射入磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用.下列说法正确的是( )
A.可以经过半圆形边界的粒子的速率最小值为
B.可以经过半圆形边界的粒子的速率最大值为
C.在磁场中运动时间最短的粒子速率为
D.在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为
三、实验题(共20分)
11．(20分)Ⅰ.（1）某实验小组按照图甲、乙、丙三种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。已知图丙中的手机传感器可以测量细线上拉力的大小。实验中，用天平测量小车的质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小。
①上述方案中，需要平衡摩擦力的实验是_______，需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车质量的实验是_______。
A.甲B.乙C.丙
②按照图甲方案实验时，实验小组成员没有进行平衡摩擦力这一步骤，他将每组数据在坐标纸上描点、画线得到的图像，可能是图中的_______（填“A”“B”或“C”）图线。
③按照图甲方案通过正确操作，得到图戊所示纸带，已知交流电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度大小为_______（结果保留两位有效数字），则通过分析该实验可知_______（填“满足”或者“不满足”）砂子和砂桶的质量远小于小车质量。
④按照图丙方案正确操作后，发现用牛顿第二定律计算出的小车加速度明显大于用打点计时器测得的加速度，可能的原因是_______。
Ⅱ.在测量电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了如下器材和参考电路。
电压表（量程3V，内阻约6kΩ）
电压表（量程1V，内阻约6kΩ）
电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）
电流表（量程2mA，内阻约1Ω）
滑动变阻器（最大阻值3kΩ）
滑动变阻器（最大阻值10kΩ）
定值电阻（阻值1Ω）
开关，导线若干
A.B.
C.D.
①甲同学想要测量马铃薯电池的电动势（约1.0V）和内阻（约500Ω）。选用合适器材后，应选择最优电路（填参考电路对应的字母）_________进行测量。
②乙同学想要测量一节新式电池的电动势和内阻。选用合适器材后，应选择最优电路_________（填参考电路对应的字母）进行测量。
③乙同学将测得的数据在坐标纸上描点，如图所示。请在图中画出图像，并求出电源的电动势_________V，内阻_________Ω。（结果均保留两位小数）
四、计算题(共26分)
12．如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积，质量的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量；从状态B到状态C。气体内能增加；大气压。
（1）求气体在状态C的温度；
（2）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。
13．(10分)如图，质量的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态.质量的小物块以水平向右的速度滑上木板左瑞，两者共速时不板恰好与弹簧接触.木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为.取重力加速度，结果可用根式表示.
（1）求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离.
（2）求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量及此时木板速度的大小.
（3）已知木板向右运动的速度从减小到0所用时间为.求木板从速度为时到之后与物块加速度首次相同时的过程中，系统因摩擦转化的内能（用表示）.
14．(16分)如图甲，平行导轨MN、固定在水平面上，左端之间接有一个的定值电阻，足够长的绝缘倾斜轨道NP、与平行导轨分别平滑连接于N、点，导轨间距。定值电阻的右边有一个宽度方向竖直向下的磁场区域，磁感应强度随t的变化规律如图乙所示。在该磁场右边有一根质量、电阻、长的导体棒ab置于水平导轨上，导体棒右侧处有一边界，右侧有一宽度方向竖直向下的匀强磁场区域，磁感应强度大小。时刻，导体棒ab在平行于导轨的水平恒力作用下从静止开始向右运动，当导体棒ab离开磁场区域时撤去恒力F，之后与完全相同的静止导体棒cd发生碰撞并粘在一起滑上绝缘倾斜轨道。已知导体棒ab初始位置到间的轨道粗糙，棒ab和cd与轨道间的动摩擦因数μ均为0.4，其它轨道光滑，导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，。
（1）求导体棒ab进入匀强磁场前通过电阻的电流大小和方向；
（2）棒ab和cd碰后在斜面上升的最大高度；
（3）求出导体棒最终停止的位置到的距离；
（4）在导体棒运动的整个过程中，求定值电阻中产生的焦耳热。