2023-2024学年贵州省毕节市高二（下）期末考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年贵州省毕节市高二（下）期末考试物理试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.一质点从t=0时刻由某一位置出发沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，则该质点（）

♦v/（ms'）

A.第2s内的速度方向与加速度方向相同5-A.4

B.前3s内通过的路程为15nl%\cF

C.4s内的平均速度为0'\V*衣

D.t=2s时返回到起点位置Y

2.2024年6月，嫦娥六号探测器从月球背面实施采样后成功返回地面。该探测器在绕月飞行过程中，先进

入周期为7；的椭圆轨道/运动，如图所示，P点为该轨道的近月点，Q点为远月点；当探测器某次到达P点

时，实施减速制动，随即进入离月球一定高度、周期为72的圆形轨道〃绕月做匀速圆周运动。已知月球半

径为R,引力常量为G,则下列说法正确的是（）

B.探测器在轨道n上运动的速度不变

c.探测器在轨道/上p点的加速度大于在轨道〃上p点的加速度

D.探测器在轨道/上从P点向Q点运动的过程中，速度不断减小，机械能保持不变

3.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为血、套在光滑竖直固定杆上的圆环相连，当圆环处于

4处时，弹簧水平且处于原长。现将圆环从A处由静止释放，圆环经过B处时速度最大，到达C处时速度为

零，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.由2到B的过程中，圆环与弹簧构成的系统势能逐渐减小

B.由4到B的过程中，圆环的机械能守恒

C.由2到C的过程中，弹簧对圆环先做正功后做负功

D.在C处时，圆环的加速度为零

4.图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为x=2m处的质点的振动图像，下列说法

正确的是（）

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A.该波的波速为lm/s

B.该波向X轴负方向传播

C.在1s时间内，％=2nl处的质点沿x方向运动的位移为1TH

D.t=0时，x=1m处的质点处于平衡位置

5.如图，一理想变压器原副线圈匝数之比为2：1,原线圈两端加上交流电压，其瞬时值表达式为a=

220「2sinl007it两个阻值均为110。的电阻R串联后接在副线圈的两端。图中电流表、电压表均为理想交

流电表，则（）

A.电流表的示数为14B.副线圈内交流电的频率为25Hz

C.t=0.01s时，电压表的示数为0D.变压器原线圈的功率为55”

6.真空中，存在一平行于％轴方向的电场，x轴上各点的电势⑺随位置x变化的关系如图所示，％=0处电势

为3U。一个带负电的粒子从x=-3cm处由静止释放，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）

A.%=-2cm处的电场强度大于％=2cm处的电场强度

B.在％=—3cm处左右两侧，电场方向相反

C.粒子将在x=—3cm到x=2czn区间内往复运动

D.粒子沿x轴正方向运动过程中，电势能先变大后变小

7.图为一半圆柱体透明介质的横截面，。为半圆的圆心，C是半圆最高点，E、Q是圆弧AC上的两点，一束

复色光沿P。方向射向4B界面并从。点进入该透明介质，被分成a、b两束单色光，a光从E点射出，b光从Q

点射出，现已测得P。与4B界面夹角。=30。，NQOC=30。，/.EOC=45°,则以下结论正确的是（）

A.a光的频率大于b光的频率

B.b光的折射率为厂3

C.a光和b光在该透明介质内传播的速率相等

D.当入射光线P。与4B界面的夹角减小到某一特定值时，将只剩下b光从4C圆弧面上射出

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.建筑工地上人们利用塔吊来搬运重物，图为某一塔吊的示意图，技术员通过相关操作，可将重物搬运到

指定位置。关于重物的运动，以下说法正确的是（）

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起重臂

■

A.当重物减速向下运动时，处于失重状态

B.若重物在某一水平面内做匀速圆周运动，其所受合力大小保持不变

C.若重物同时参与水平方向和竖直方向的变速直线运动，其运动轨迹必为一条曲线

D.若重物同时参与水平向右和竖直向上的匀速直线运动，其所受合力为零

9.如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的滑轮与小球a相连，滑轮用另一

条细线悬挂在天花板上的。'点，细线与竖直方向夹角为a,物体B始终保持静止，贝M)

A.悬挂滑轮的细线的弹力一定大于小球4的重力

B.若物体B的质量越大，则B对地面的摩擦力越大

C.若将0'点缓慢右移少许，则B对地面的压力将增大

D.若小球a的质量越小，则B对地面的摩擦力越小

10.在具有水平边界的匀强磁场上方，一边长/=0.2血、质量爪=50g的正方形导线框abed,从距离磁场上

边界高度八=0,456处自由下落，如图所示，帅边进入匀强磁场区域后，线框立即开始做匀速运动，直到

de边穿出匀强磁场为止。已知匀强磁场的磁感应强度B=1T,匀强磁场区域的高度也是2,线框运动过程

中始终在竖直面内且ab边保持水平，不计空气阻力，g取10m/s2,贝i]()

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□Z

A.ab边刚进入磁场时的电流方向为a->b

ab

B.线框电阻R为0.4。

C.线框刚进入磁场时其重力的瞬时功率为1.5W

D.线框穿越磁场的过程产生的焦耳热为0.02/xxxxxxxxn

三、实验题：本大题共2小题，共10分。

11.图为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，背景中每一小方格的边长均为L,重力加速度为g,则:

(1)照片的闪光周期为

(2)小球做平抛运动的初速度大小为

12.电流表G的内阻未知且表盘无刻度值，某同学用以下实验器材测量该电流表的参数:

A.待测电流表G；

R电阻箱R(0〜99990)；

C.定值电阻&=50。；

D滑动变阻器〜100；

E3P的直流电源，内阻不计;

E双量程电压表。(0〜3匕0〜157)；

G.开关、导线若干。

(1)按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱R的阻值调为350。，闭合开关，调节滑动变阻器R2的滑

片，使电流表G满偏，此时电压表U的指针如图乙所示，其示数U=V；

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(2)保持电压表U的示数不变，反复调整电阻箱R的阻值和滑动变阻器/滑片的位置，使电流表G的指针指

到表盘正中央，此时电阻箱R的阻值为750。；

⑶由上可知电流表G的内阻=0,满偏电流。=mAo

四、计算题：本大题共3小题，共44分。

13.如图所示，圆柱形汽缸内用厚度不计、质量为m的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞横截面积为

S,到汽缸底部的距离为L,活塞与汽缸壁间的摩擦不计，汽缸导热性能良好。现缓慢地在活塞上加入质量

为2巾的细砂，活塞下移一段距离后重新达到稳定，整个过程装置不漏气。已知环境温度保持不变，大气

压强为Po,重力加速度为g,求活塞下移的距离。

14.如图所示，水平传送带以4zn/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为4m,传送带右端的正

上方有一悬点。，用长为1m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.1kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不

接触。将质量为0.2kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极

短。碰后瞬间小物块以2m/s的速度水平向右离开传送带，小球碰后绕。点做圆周运动，上摆至最高点后返

回。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.4,重力加速度g取10zn/s2,空气阻力不计，计算时小物块和

小球大小可以忽略。求：

(1)小物块从传送带左端运动至右端(小球处)所经历的时间；

(2)小物块与小球碰后瞬间，小球获得的速度大小；

(3)小球运动到最高点时，轻绳对小球的拉力大小。

15.某学习小组用如图所示的装置分析带电粒子在电磁场中的运动。直线边界44的下方，以。点为圆心、

半径为R的半圆形区域内无磁场，其余区域内分布有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为8离子

源S放出的正离子经加速电场加速后在纸面内垂直于44'边界从C点进入磁场，加速电场的加速电压大小可

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调节，已知。、C两点间的距离为2R,离子的比荷为k,不计离子进入加速电场时的初速度，不计离子的重

力和离子间的相互作用。

(1)为保证离子能进入半圆区域，求加速电压U的取值范围；

(2)若离子的运动轨迹刚好过。点，求相应的加速电压与；

(3)求能进入到半圆形区域内的离子在磁场中运动的最短时间。

S口

U

O.三口…

A•Ct・4'

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答案解析

1.C

【解析】A由u—t图像可知，质点在第2s内做正向的匀减速直线运动，即第2s内的速度沿正向，加速度

沿负向，两者的方向相反，故A错误；

8.由u—t图像的面积表示位移，可知前2s内的位移为

2x5

=—T—=5m

1Z

2〜3s的位移为

1x5

-

%2=——2—=2.5m

则前3s内通过的路程为

s=%+|%1=7.5m

故5错误；

C.由u-t图像可知质点在4s内的位移为零，则由力=?可知平均速度为0,故C正确；

D质点在t=2s时的位移为

2x5

=-2—=5m

则并没有返回到起点位置，故。错误。

故选Co

2.D

【解析】A.圆形轨道〃绕月做匀速圆周运动，则

Mm4TT2

G-----------=m-----(R+h)

(R+/i)2T2

解得

47r2(R+h)3

故A错误；

区探测器在轨道n上做匀速圆周运动，速度的大小不变，方向发生变化，故8错误;

c.根据

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Mm

G-----=ma

T2

解得

M

a=G——

T2

可知探测器在轨道/上P点的加速度等于在轨道〃上P点的加速度，故C错误；

D探测器在轨道/上从P点向Q点运动的过程中，由近月点向远月点运动，速度减小，且运动过程中只有月

球引力做功，故机械能不变，故。正确。

故选D。

3.2

【解析】A.由于圆环和弹簧系统只有重力和弹簧的弹力做功，则系统的势能（重力势能和弹性势能）以及动

能之和守恒，由4到8的过程中，圆环的动能逐渐增加，则圆环与弹簧构成的系统势能逐渐减小，选项A

正确；

A由4到8的过程中，弹簧的弹力对圆环做负功，则圆环的机械能减小，选项B错误；

c由a到c的过程中，弹力方向与位移夹角大于90。，则弹簧对圆环一直做负功，选项c错误；

D在B点时速度最大，加速度为零，从B到C做减速运动，加速度向上，即在C处时，圆环的加速度不为

零，选项。错误。

故选A。

4.A

【解析】A.由图甲可知波长为4爪，由图乙可知周期为4s,该波的波速为

A4

u=丁=2fm/s=®/s

故A正确；

A由图乙可知t=2s时，X=2?n处的质点向下振动，根据同侧法，该波向％轴正方向传播，故B错误；

C.x=2巾处的质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故C错误；

Dt=2s时，*=1m处的质点处于波谷，t=0时，即3之前，x=1m处的质点处于波峰，故。错误。

故选4。

5.D

【解析】A原线圈两端的电压有效值为

U220V-2

U=-^=—_-7=2201/

1V-272

根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系

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%一5

解得

U2=110V

副线圈中的电流为

U,110

2=77?=2x11(/=°型

根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系

1G

解得电流表的示数为

(=0.254

故A错误;

2.原线圈内交流电的频率为

at100兀

=7Tt=-TfTHz=S0Hz

变压器不改变交流电的频率，副线圈内交流电的频率为50Hz,故B错误;

C.电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，为

U=I2R=0.5x110V=557

故C错误;

D变压器原线圈的功率为

P=UJi=220x0.251V=55W

故£）正确。

故选

6.C

【解析】】48.0—x图像中，斜率表示电场强度，在％=—3czn处左右两侧,电场方向不变，且

Acp

E=1507/m

右~加

A(p

E左=100V/m

故

E<E

左右

故AB错误；

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C.根据动能定理，因为初末速度为0,所以在原点两侧电场力做的功一正一负，大小相等，有

W=qEd

易知

dE2

右一左

cT~~ET~3

左右

所以负电荷相对于原点两侧的位移大小比为3:2,即在％=-3cm处释放后沿x轴正向运动到的最远位置

处的坐标为久=2cm,故在该区间内往复运动，故C正确；

D粒子沿正方向运动过程中，由图可知，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故。错误。

故选Co

7.8

【解析】4B.根据折射率的定义式有

„_sin900-30°_V_6”_sin900-30°_「&

asin45°2bsin30°

即b光的折射率为厂3a光的频率小于b光的频率，故A错误，2正确；

C根据折射率与光速的关系有

n--,n=—

bv

a%b

解得

即a光在该透明介质内传播的速率大于b光在该透明介质内传播的速率，故C错误；

D由于光是从空气进入介质，在界面上，不能够发生全反射，而在弧面2C上光始终沿法线入射，也不

能够发生全反射，则当入射光线P。与4B界面的夹角减小时，a光与b光始终从4C圆弧面上射出，故。错

误。

故选及

8.BD

【解析】A当重物减速向下运动时，重物有向上的加速度，处于超重状态，故A错误；

A若重物在某一水平面内做匀速圆周运动，重物所受的合外力提供向心力，向心加速度大小不变，根据牛

顿第二定律，重物所受合力大小保持不变，故8正确；

C.重物同时参与水平方向和竖直方向的变速直线运动，若重物的合速度与合外力方向在同一直线上，重物

运动轨迹为一条直线，故C错误；

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D若重物同时参与水平向右和竖直向上的匀速直线运动，根据运动的合成，可知重物做匀速直线运动，其

所受合力为零，故。正确。

故选BD。

9.AD

【解析】A.对小球a受力分析，由平衡条件可知

T=m心a

由矢量三角形可知，悬挂滑轮的细线的弹力一定大于绳子的拉力，即大于小球4的重力，故A正确；

BD.根据几何关系可知

Z.AOB=2a

对物体8受力分析，由平衡条件水平方向有

f=Tsin2a=吗gsin2a

根据牛顿第三定律，若物体B的质量越大，则B对地面的摩擦力不变，若小球4的质量越小，则B对地面的

摩擦力越小，故B错误，。正确；

C.若将0'点缓慢右移少许，。0'与竖直方向的夹角减小，对物体B受力分析，由平衡条件竖直方向有

N+Teos2a=mg

Dn

因为a减小，故cos2a增大，则N减小，由牛顿第三定律可知，8对地面的压力将减小，故C错误。

故选AD。

10.AC

【解析】Aab边刚进入磁场时，根据右手定则可知，电流方向为a-b,故A正确；

A线框做自由落体运动过程，有

v2=2gh

解得尤边刚进入磁场时的速度大小为

v=3m/s

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线框在磁场中做匀速运动，根据受力平衡可得

mg=BII

又

E=Blv,I=-

R

联立解得线框电阻为

R=0.24/2

故B错误；

C.线框刚进入磁场时其重力的瞬时功率为

P=mgv=1.5WZ

故C正确；

D由于线框穿越磁场的过程一直做匀速直线运动，根据能量守恒可得产生的焦耳热为

Q=mg-21=0.2/

故D错误。

故选AC。

n.⑴*

(2)|卜

【解析】(1)小球水平方向做匀速直线运动，由于相邻点迹水平方向的分位移均为3L,表明相邻点迹之间

的时间间隔相等，小球竖直方向做自由落体运动，则有

Ay=6L-2L=gT2

解得

rT

T=2

9

(2)结合上述可知，小球做平抛运动的初速度大小

3L

结合上述解得

第12页，共17页

12.1.18##1.19##1.20##1.21##1.22502.9##3.0##3.1

【解析】(1)口]电源电压为3匕则电压表的量程选择的是3人精度为0.1匕估读到0.01V,则电压表的示

数为1.20U(l.l8y〜1.22V)；

(3)[2][3]根据优安法可知

U=1(R+R)

g9

u=U(RMRg)

代入数据可得

1.20=/g(350+Rg)

I

1.20=—(750+Rg)

解得

R=50/2,I=3.0mA

99

13.以活塞为研究对象可知，初始时刻气缸内的压强为「J即

P°S+mg=p1S

解得缸内气体压强为

mg

Pi=p0+-r

当加入细砂后，以活塞和细砂整体作为研究对象，此时缸内气体压强为「2

p°S+3mg=p2S

解得缸内气体压强为

3mg

P2=Po+k

以气体为研究对象，发生等温变化，即

V

P/l=P22

其中

V1=SL,V2=SL'

联立可得

，—(p°S+mg)L

Lp^S+3mg

活塞下移的距离为

第13页，共17页

2mgL

AL=L-L'=PgS+3」

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

14.(1)对物块，根据牛顿第二定律

F=/img=ma

合

解得

a=(ig=4mls2

设物体经过0时刻加速达到传送带速度，即

v物—at1=4m/s

解得

t]=1s

物块的位移

1

%=、a%?=2m

1Z1

匀速行驶的位移

%=L-=2m

匀速行驶时间

%=32

解得

q=0.5s

小物块从传送带左端运动至右端(小球处)所经历的时间为

t=1.5s

(2)物块与小球相碰后小球获得的速度为,物块碰前速度为u,由动量守恒得

解得

M2=4m/s

(3)小球向上摆动过程机械能守恒，设上升的最大高度为h,则有

1

v'l=mah

2球2球

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解得

h=0.8m

与竖直方向的夹角余弦值

1-0.81

cos0=]=5

在最高点将重力分解在沿绳方向和垂直绳方向，由于速度为零，向心力为零，所以轻绳的拉力就等于重力

沿绳方向的分力，即

1

T=m^COs3=^g=0.2N

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

15.(1)由动能定理得

1

qU=ymv2—0

由

V2

Bq%=

解得

mvQ%

'=衣=成

离子能进入半圆形区域有

T=&T=殂

min2'max?

解得

kB2R29kB2R2

—Q—WUW——

ooQ

(2)离子能够经过圆心，则有几何关系

r2+j?2=（2R—丁]）2

解得