[物理]云南省保山市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末檢測試題(解析版)

這是一份[物理]云南省保山市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末檢測試題(解析版)，共20頁。
第Ⅰ卷（選擇題，共43分）
注意事項(xiàng)：
1．答題前，考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的學(xué)校、班級、姓名、考場號、座位號、準(zhǔn)考證號在答題卡上填寫清楚。
2．每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。在試題卷上作答無效。
一、單項(xiàng)選擇題（本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）
1. 钚（Pu）是一種放射性極強(qiáng)的元素，它可破壞人體細(xì)胞，降低人體的免疫力。钚核發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程為，下列說法正確的是（ ）
A. 核質(zhì)量小于核和核的總質(zhì)量
B. 核的比結(jié)合能大于核的比結(jié)合能
C. 環(huán)境溫度升高時，核的半衰期保持不變
D. 核的穿透能力比射線的強(qiáng)
【答案】C
【解析】A．原子核衰變時放出能量，存在質(zhì)量虧損，核的質(zhì)量大于核和核的總質(zhì)量，故A錯誤；
B．由于該反應(yīng)是放能反應(yīng)，生成核比反應(yīng)核穩(wěn)定，生成核的比結(jié)合能更大，故B錯誤；
C．原子核的半衰期是由原子核內(nèi)部自身決定，環(huán)境溫度升高時，核的半衰期保持不變，故C正確；
D．核的穿透能力比射線的弱，故D錯誤。
2. 云南保山施甸籍航天員桂海潮是中國空間站首位載荷專家，曾在空間站開展了為期六個月的工作與生活。已知空間站和同步衛(wèi)星均繞著地球做勻速圓周運(yùn)動，空間站到地面的高度小于同步衛(wèi)星到地面的高度，下列說法正確的是（ ）
A. 空間站的速率小于同步衛(wèi)星的速率
B. 空間站的周期大于同步衛(wèi)星的周期
C. 空間站的加速度小于同步衛(wèi)星的加速度
D. 在相同時間內(nèi)，空間站軌道半徑掃過的面積比同步衛(wèi)星軌道半徑掃過的面積小
【答案】D
【解析】A．由
得
因?yàn)榭臻g站的軌道半徑較小，所以空間站的速率較大，故A錯誤。
B．衛(wèi)星的周期
軌道越高周期越大，所以空間站的周期小于同步衛(wèi)星的周期，故B錯誤。
C．由
得
軌道越高，加速度越小，所以空間站的加速度大于同步衛(wèi)星的加速度，故C錯誤。
D．衛(wèi)星軌道半徑在時間內(nèi)掃過的面積為
在相同時間內(nèi)，軌道半徑越大，軌道掃過的面積越大，故D正確。
3. 如圖甲所示，一束單色光從真空中沿半徑射入半圓柱形透明工件，光在圓心O處發(fā)生折射和反射，折射光線的強(qiáng)度隨著的變化而變化（如圖乙所示），光在真空中的傳播速度為c，，結(jié)合圖像信息可知，單色光在工件中的傳播速度為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由圖乙可知，當(dāng)時，光發(fā)生全反射，此時有
代入數(shù)據(jù)解得
則單色光在工件中的傳播速度為
故選A。
4. 如圖所示為瀾滄江中一條“會飛的魚”覓食圖片。一條“會飛的魚”從江面上的某位置以一定初速度斜向上飛出，經(jīng)0.3s到達(dá)最高點(diǎn)時恰好吃到懸停在空中的昆蟲。已知魚離開水面的位置與懸停昆蟲之間的水平距離為，不計(jì)空氣阻力，將魚視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為，，則魚離開水面時的速率約為（ ）
A. 2.3m/sB. 3.3m/sC. 4.3m/sD. 5.3m/s
【答案】B
【解析】將魚在空中的運(yùn)動逆向看成平拋運(yùn)動，由平拋運(yùn)動規(guī)律得
魚離開水面時的速率為
故選B。
5. 如圖甲所示為家用燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的電路原理圖，轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電壓，并加在理想變壓器的原線圈上，電壓表為交流電表，變壓器原線圈的匝數(shù)，當(dāng)變壓器副線圈輸出電壓的瞬時值大于5000V時，就會在點(diǎn)火針兩端間引發(fā)火花進(jìn)而點(diǎn)燃燃?xì)?，閉合開關(guān)S，則（ ）
A. 電壓表的示數(shù)為50V
B. 在2s時間內(nèi)，圖乙中交流電的方向改變100次
C. 當(dāng)變壓器副線圈的匝數(shù)時，能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火
D. 當(dāng)變壓器副線圈的匝數(shù)時，能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火
【答案】D
【解析】A．根據(jù)圖乙得到原線圈電壓的最大值為50V，加在變壓器原線圈上正弦交流電壓的有效值為
電壓表的示數(shù)
故A錯誤。
B．根據(jù)圖乙得到原線圈電流周期為，，因?yàn)樵谝粋€周期內(nèi)交流電方向改變2次，所以在2s時間內(nèi)，圖乙中交流電的方向改變200次，故B錯誤。
CD．根據(jù)
且得到實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是：變壓器原、副線圈的匝數(shù)須滿足
故D正確，C錯誤。
故選D。
6. 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體沿著直線路徑從A狀態(tài)變化到B狀態(tài)，已知?dú)怏w在A狀態(tài)時的內(nèi)能為，查閱資料知：理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比。下列說法正確的是（ ）
A. 氣體在A、B狀態(tài)時的溫度不同
B. A到B過程中，外界對氣體做正功
C. A到B過程中，氣體從外界吸收熱量為
D. A到B過程中，氣體的最大內(nèi)能為
【答案】C
【解析】A．由理想氣體狀態(tài)方程得
代入數(shù)據(jù)得
所以氣體在狀態(tài)時的溫度相同，故A錯誤；
B．到過程中，氣體體積增大，氣體對外界做正功，外界對氣體做負(fù)功，故B錯誤；
C．氣體對外界做功的絕對值
由熱力學(xué)第一定律得
解得
所以氣體從外界吸收熱量，故C正確。
D．根據(jù)數(shù)學(xué)知識，圖像的方程為
又因?yàn)?br>聯(lián)立兩式得
由一元二次函數(shù)知識知，當(dāng)，又因?yàn)槔硐霘怏w的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，有
代入數(shù)據(jù)得
故D錯誤。
故選C。
7. 一直升機(jī)正在進(jìn)行防火演練，直升機(jī)用繩子掛著水桶沿與水平方向成角的直線路徑斜向上勻加速前進(jìn)。已知水桶（含水）的質(zhì)量為，重力加速度g取，水桶的位移-時間平方圖像如圖所示，不計(jì)空氣阻力，則水桶所受拉力大小為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】本題以直升機(jī)防火演練為背景，考查牛頓第二定律，考查學(xué)生的物理觀念和科學(xué)思維。
要明確加速度是把力與運(yùn)動聯(lián)系起來橋梁，先根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出加速度，再根據(jù)力的合成規(guī)律以及牛頓第二定律求出拉力大小。結(jié)合圖像，由
得
即
如圖
對水桶進(jìn)行受力分析，并用平行四邊形定則作出矢量圖。
由牛頓第二定律得，由余弦定理得
故C正確。
故選C。
二、多項(xiàng)選擇題（本大題共3小題。每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
8. 2023年藝術(shù)體操亞錦賽，中國選手趙雅婷以31.450分摘得帶操金牌。帶操選手伴隨著歡快的音樂，完成了各項(xiàng)專業(yè)動作，產(chǎn)生各種優(yōu)美的波形，如圖甲所示。某次趙雅婷帶操時形成一列沿x軸傳播的簡諧橫波，其在某一時刻的波形圖如圖乙所示，以該時刻為計(jì)時零點(diǎn)，處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖丙所示。根據(jù)圖中信息，下列說法正確的是（ ）
A. 該列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速大小為10m/s
B. 時，處的質(zhì)點(diǎn)速度最大，加速度為0
C. 時，處的質(zhì)點(diǎn)位于處
D. 從到，處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為1.6m
【答案】AC
【解析】A．由處的質(zhì)點(diǎn)振動圖像可知，時刻質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向上振動，可知該列簡諧橫波沿軸正方向傳播，波速大小為
故A正確；
B．由圖乙可知，時，處的質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移處，則該質(zhì)點(diǎn)的速度為0，加速度為負(fù)向最大，故B錯誤；
C．時，質(zhì)點(diǎn)振動時間為
處的質(zhì)點(diǎn)振動四分之一個周期，由負(fù)向最大位移振動到平衡位置，即位于
故C正確；
D．從到，即經(jīng)過了，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為
故D錯誤。
故選AC。
9. 真空中有一正三角形ABC，如圖所示，M、N分別為AB、AC的中點(diǎn)，在B、C兩點(diǎn)分別固定等量異種點(diǎn)電荷，其中B點(diǎn)固定負(fù)電荷，C點(diǎn)固定正電荷。則（ ）
A. 沿直線從A點(diǎn)到M點(diǎn)，電勢逐漸降低
B. 將電子沿直線從N點(diǎn)移動到A點(diǎn)，電子的電勢能逐漸增大
C. 將電子沿直線從M點(diǎn)移動到A點(diǎn)，電場力一直做正功
D. M點(diǎn)和N點(diǎn)電場強(qiáng)度相等
【答案】ABC
【解析】A．等量異種電荷的電場分布圖如圖所示
由電場分布圖可知
沿直線從A到點(diǎn)，電勢降低，故A正確；
B．將電子沿直線從點(diǎn)移動到A點(diǎn)，電勢降低，由公式（注意代入正負(fù)號），所以電子在A點(diǎn)的電勢能大于在點(diǎn)的電勢能，故B正確；
C．將電子沿直線從點(diǎn)移動到A點(diǎn)，電勢升高，電勢能降低，電場力一直做正功，故C正確；
D．點(diǎn)和點(diǎn)電場強(qiáng)度，由點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式可知，點(diǎn)和點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，故D錯誤。
故選ABC。
10. 如圖所示，邊長為L的正方體的四條邊上固定著四根足夠長的通電直導(dǎo)線，電流的大?。ǚ较蛉鐖D所示），電流在正方體中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。查閱資料知，電流為I的通電長直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r有關(guān)，關(guān)系式為。下列說法正確的是（ ）
A. 通電導(dǎo)線和通電導(dǎo)線相互吸引
B. 通電導(dǎo)線和通電導(dǎo)線相互吸引
C. 正方體中心處和上表面中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為
D. 正方體中心處和上表面中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為
【答案】AD
【解析】AB．根據(jù)“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可知，通電導(dǎo)線和通電導(dǎo)線相互吸引，通電導(dǎo)線和通電導(dǎo)線相互排斥，故A正確，B錯誤。
CD．由對稱性可知，四根通電導(dǎo)線在體中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，即
從右往左看得到如下的截面圖（如圖所示），結(jié)合安培定則作出體中心處各磁場的方向，由矢量疊加原理可知，體中心處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
根據(jù)題意電流在正方體中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，即
電流在上表面中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
電流在上表面中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
由幾何關(guān)系得
電流在上表面中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
電流在上表面中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
由矢量疊加原理可知，上表面中心處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
所以
故D正確，C錯誤。
故選AD。
第Ⅱ卷（非選擇題，共57分）
注意事項(xiàng)：
第Ⅱ卷用黑色碳素筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，在試題卷上作答無效
三、填空、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共16分）
11. 小保實(shí)驗(yàn)組用如圖甲所示裝置來測量物體的加速度，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置一滑塊，一不可伸長的細(xì)繩跨過輕質(zhì)定滑輪，兩端分別與滑塊和懸掛物連接，滑塊和滑輪間的細(xì)繩與導(dǎo)軌平行?；瑝K由靜止釋放，測得滑塊上遮光條通過光電門1、2的遮光時間。已知遮光條的寬度為d，光電門1、2中心間的距離為L，回答下列問題：
（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度d，示數(shù)如圖乙所示。該遮光條寬度______mm。
（2）實(shí)驗(yàn)過程中測得遮光條通過光電門1、2的遮光時間分別為、。遮光條通過第一個光電門的速度大小為______m/s；遮光條通過第二個光電門的速度大小為______m/s（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。
（3）測得兩光電門之間的距離，滑塊的加速度大小為______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
【答案】（1）5.25 （2）1.50 3.50 （3）10.0
【解析】（1）游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm，
該遮光條寬度
（2）[1]根據(jù)時間極短的平均速度近似等于瞬時速度，遮光條經(jīng)過光電門1的速度
[2]遮光條經(jīng)過光電門2的速度
（3）根據(jù)速度位移公式
12. 中國新能源汽車技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，市場滲透率快速提升，產(chǎn)銷量居全球第一。我市學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組嘗試測量某新能源汽車上蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。用電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電池等器材組成如圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路。
（1）小保同學(xué)選擇合適的儀器按照圖甲實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)，大范圍移動滑動變阻器滑片，電壓表的示數(shù)變化都不明顯，小保在思考后將的定值電阻串入電路中，如圖中的______（填“乙”或“丙”），解決了這一問題。
（2）選定設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，多次調(diào)節(jié)滑動變阻器R阻值，讀出相應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)U和I，將測得的數(shù)據(jù)描繪出如圖丁所示的圖像，則該電池的電動勢______V，內(nèi)阻______（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。
（3）實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行反思，發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)方案存在系統(tǒng)誤差。若考慮到電表內(nèi)阻的影響，對測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，在圖丁中重新繪制圖線，與原圖線比較，新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將______，與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將______（兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】（1）乙 （2）6.0 1.0 （3）不變 變大
【解析】（1）大范圍移動滑動變阻器滑片，電壓表的示數(shù)變化都不明顯，是因?yàn)樘?，在乙圖中
在丙圖中
為了解決這一問題，要增大，故選乙。
（2）[1]電池的電動勢等于縱軸的截距
[2]電池的內(nèi)阻與串聯(lián)后的總阻值為圖像的斜率的絕對值，即
因此電源內(nèi)阻
（3）[1][2]分析測量電路可知系統(tǒng)誤差的來源是電壓表的分流作用，使得電流表的示數(shù)小于流過電池的電流，考慮電壓表內(nèi)阻的影響，流過電壓表的電流為
可知流過電池的電流為
則
因電壓表內(nèi)阻不變，隨著電壓值減小，電壓表電流減小，當(dāng)電壓值趨于0時，I趨于，在圖乙中重新繪制的圖線如圖示
故新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將不變，與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將變大。
四、計(jì)算題（本大題共3小題，共41分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)據(jù)計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）
13. 如圖所示，第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，第二象限內(nèi)存在方向垂直y軸、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，一帶電粒子從點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從點(diǎn)進(jìn)入磁場，最后從點(diǎn)垂直x軸射出磁場，不計(jì)粒子的重力。求：
（1）帶電粒子的比荷；
（2）帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的時間。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）帶電粒子在電場中加速時，由動能定理得
帶電粒子在磁場中運(yùn)動時，有
由幾何關(guān)系得
聯(lián)立各式得
（2）帶電粒子在電場中的運(yùn)動時間
帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期
帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時間
帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時間
14. 一邊長為L、質(zhì)量為m的正方形金屬細(xì)框，金屬框的總電阻為R，置于光滑的絕緣水平桌面（紙面）上。寬度為2L的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩虛線為磁場邊界，如圖所示。使金屬框以一定的初速度向右運(yùn)動，進(jìn)入磁場。運(yùn)動過程中金屬框的左、右邊框始終與磁場邊界平行，求：
（1）金屬框進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中流過回路的電荷量；
（2）假設(shè)金屬框完全穿過磁場區(qū)域后，速度大小降為初速度的，金屬框的初速度大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）金屬框進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中流過回路的電荷量
金屬框進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中流過回路的電流
感應(yīng)電動勢
則金屬框進(jìn)入磁場過程中流過回路的電荷量
（2）同理，金屬框穿出磁場區(qū)域的過程中流過回路的電荷量
金屬框從進(jìn)入磁場到穿出磁場，整個過程由動量定理
聯(lián)立解得
15. 如圖所示，水平地面上固定著一個傾角為的足夠長斜面，一質(zhì)量為的滑塊A放在斜面上時恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一滑塊B（滑塊B光滑且滑塊B的質(zhì)量小于滑塊A的質(zhì)量）從滑塊A上方相距L的位置由靜止釋放，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，兩滑塊間的碰撞為彈性碰撞且碰撞時間極短，第一次碰撞后瞬間滑塊A與滑塊B的速率之比為2∶1。求：
（1）第一次碰撞前瞬間，滑塊B的速率；
（2）滑塊B的質(zhì)量；
（3）兩滑塊第一次碰撞到第三次碰撞時間內(nèi)，滑塊A運(yùn)動的位移大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由牛頓第二定律得，滑塊B的加速度大小為
由，解得兩滑塊第一次碰撞前瞬間，滑塊B的速度
（2）取沿著斜面向下為速度的正方向，設(shè)兩滑塊第一次碰撞后瞬間，滑塊A和滑塊B的速度分別為和，則有
解得
又
聯(lián)立各式解得
（3）對于滑塊A，由平衡條件得
兩滑塊第一次碰撞到第二次碰撞時間內(nèi)，有
解得
設(shè)兩滑塊第二次碰撞前瞬間，滑塊A和滑塊B速度分別為和，則有
設(shè)兩滑塊第二次碰撞后瞬間，滑塊A和滑塊B的速度分別為和，則有
兩滑塊第二次碰撞到第三次碰撞時間內(nèi)，有
聯(lián)立各式解得
兩滑塊第一次碰撞到第三次碰撞時間內(nèi)，滑塊A運(yùn)動的位移為