浙江省杭州市西湖区东方中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题

试卷更新日期：2024-04-03 类型：期末考试

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一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 下列物理量的单位用国际单位制的基本单位表示正确的是（　　）

A、力的单位 $kg \cdot m^{2} / s^{2}$ B、电量的单位 $A / s$ C、功率的单位 $kg \cdot m^{2} / s^{3}$ D、磁感应强度的单位T

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2. 下列说法不正确的是（　　）

A、光是一种电磁波 B、电磁波是一种物质 C、麦克斯韦提出了相对论时空观 D、赫兹用实验证实了电磁波的存在

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3. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F₁、F₂ ，则（）

A、 $F_{1} = \frac{\sqrt{3}}{3} m g ， F_{2} = \frac{\sqrt{3}}{2} m g$ B、 $F_{1} = \frac{\sqrt{3}}{2} m g ， F_{2} = \frac{\sqrt{3}}{3} m g$ C、 $F_{1} = \frac{1}{2} m g ， F_{2} = \frac{\sqrt{3}}{2} m g$ D、 $F_{1} = \frac{\sqrt{3}}{2} m g ， F_{2} = \frac{1}{2} m g$

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4. 利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样．下列关于P处放置的光学元件说法正确的是

A、甲对应单缝，乙对应双缝 B、甲对应双缝，乙对应单缝 C、都是单缝，甲对应的缝宽较大 D、都是双缝，甲对应的双缝间距较大

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5. 某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是（）

A、相邻位置运动员重心的速度变化相同 B、运动员在A，D位置时重心的速度相同 C、运动员从A到B和从C到D的时间相同 D、运动员重心位置的最高点位于B和C中间

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6. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形图，质点A位于x_A=2 m处，质点B位于x_B=3 m处。t=2 s时，质点B第一次出现在波峰位置；t=3 s时，质点A第一次出现在波峰位置。则

A、波速为1 m/s B、波的周期为4 s C、波沿x轴正方向传播 D、t=0.5s时，质点A和质点B的加速度相同

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7. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P点运动到B点的过程中（　　）

A、重力做功2mgR B、机械能减少mgR C、合外力做功mgR D、克服摩擦力做功 $\frac{1}{2}$ mgR

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8. 蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称、某次比赛过程中、一运动员傲巍床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示、若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s²。依据图像给出的信息，下列说法错误的是（　　）

A、运动员的质量为60kg B、运动员的最大加速度为45m/s² C、运动员离开蹦床后上升的最大高度为5m D、9.3s至10.1s内，运动员一直处于超重状态

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9. 如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像，下列说法中错误的是（　　）

A、在t=0.2s时，小球的加速度为正向最大 B、在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，小球在同一位置 C、从t=0到t=0.2s时间内，小球做加速度增大的减速运动 D、在t=0.6s时，弹簧振子有最大的弹性势能

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10. 在边长为a的正方形的每一顶点都放置一个电荷量大小为q的点电荷，点电荷的正负如图所示。如果保持它们的位置不变，则位于A点的点电荷受到其他三个电荷的静电力的合力大小是（）

A、 $\frac{2 k q^{2}}{a^{2}}$ B、 $(\sqrt{2} - \frac{1}{2}) \frac{k q^{2}}{a^{2}}$ C、 $(\frac{1}{2} + \sqrt{2}) \frac{k q^{2}}{a^{2}}$ D、 $\frac{3 k q^{2}}{2 a^{2}}$

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11. 嫦娥四号中继星位于地月拉格朗日点，距地球约46万公里。中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相等。已知地月距离为38万公里，则中继星绕地运行时

A、角速度小于月球绕地运行的角速度 B、线速度小于月球绕地运行线速度 C、所受引力大于月球绕地运行时月球所受引力 D、向心加速度大于月球绕地运行的向心加速度

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12. 如图所示为一个透明球体的横截面，其半径为R，AB是一竖直直径，现有一束半径为 $\frac{\sqrt{3}}{2} R$ 的圆环形平行细光沿AB方向射向球体(AB直径为圆环中心轴线)，所有光线经折射后恰好经过B点射出，则透明球体的折射率为（　　）

A、 $\sqrt{3}$ B、 $\sqrt[]{2}$ C、 $2 \sqrt{3}$ D、 $\sqrt{5}$

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13. 碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动。游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车迎面相撞，碰撞前后两人的位移-时间图象（ $x - t$ 图象）如图所示。已知小孩的质量为 $20 k g$ ，大人的质量为 $60 k g$ ，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　）

A、碰撞前后小孩的运动方向没有改变 B、碰碰车的质量为 $50 k g$ C、碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为 $80 N \cdot s$ D、碰撞过程中损失的机械能为 $600 J$

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二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）

14. 以下关于电磁感应的说法正确的是（　　）

A、穿过闭合导体回路的磁通量变化越快，产生的感应电动势就越大 B、感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C、闭合电路中的导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流 D、若某时刻穿过闭合导体回路的磁通量为零，则此时刻回路中的感应电流一定为零

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15. 带电粒子M经小孔垂直进入匀强磁场，运动的轨迹如图中虚线所示。在磁场中静止着不带电的粒子N。粒子M与粒子N碰后粘在一起在磁场中继续运动，碰撞时间极短，不考虑粒子M和粒子N的重力。下列说法正确的是（　　）

A、碰后粒子做圆周运动的半径不变 B、碰后粒子做圆周运动的周期减小 C、碰后粒子做圆周运动的动量减小 D、碰后粒子做圆周运动的动能减小

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16. 如图甲所示，平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为1m，导轨左端接有阻值为1Ω的定值电阻，整个导轨处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为1T，质量为1kg的金属棒PQ放在导轨上，金属棒接入电路的电阻为1Ω，给金属棒施加一个平行导轨向右的拉力，使金属棒从静止开始做加速运动，金属棒运动的速度 $v$ 与运动的时间 $t$ 关系如图乙所示，金属棒运动过程中始终与导轨垂直，导轨电阻不计，金属棒从， $t = 0$ 到 $t = 1 s$ 的过程中，（　　）

A、安培力与时间t成正比 B、拉力F与时间t成正比 C、通过金属棒的电量为1C D、安培力的冲量大小为0.5N•s

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三、非选择题（本题共6小题，共55分）

17. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

(1)、下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先，然后，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；
⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。

(2)、已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为 kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为kg·m/s（均保留三位有效数字）。

(3)、试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因：。

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18. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：

(1)、如图甲所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次是____（填选项前的字母）：

A、单缝、滤光片、双缝、光屏 B、单缝、双缝、滤光片、光屏 C、滤光片、单缝、双缝、光屏 D、滤光片、双缝、单缝、光屏

(2)、以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是____（填选项前的字母）；

A、将红色滤光片改为绿色滤光片 B、增大双缝之间的距离 C、增大图中的b和c之间的距离 D、增大图中的c和d之间的距离

(3)、若在另一次实验操作中，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，则____（填选项前的字母）。

A、此现象是单缝与双缝不平行造成的 B、此情形下波长的测量值大于真实值

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19. 如图所示，在倾角 $θ = 30 °$ 的光滑斜面底端 $O$ 固定一带正电物体甲，将另一带电体乙从斜面上的 $B$ 点由静止释放，沿斜面下滑距离 $s$ 到达 $A$ 点时达到最大速度 $v$ 。已知带电体乙的质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ ，重力加速度为 $g$ ，甲、乙均可视为点电荷。求：

(1)、试分析乙的带电性质；

(2)、甲在 $A$ 点产生的电场强度大小；

(3)、 $A$ 、 $B$ 两点间的电势差。

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20. 某同学到广州塔“小蛮腰”参观，为了测量电梯运行的相关数据，该同学带了一个电子台秤，并站在台秤上观察台秤数据变化．电梯静止时他观察到台科的示数为50kg．在启动时示数变为52.5kg，这个示数持续了10s后又恢复到50kg，电梯匀速运动了80s，靠近观光层时台样的示数变为45kg直到电梯到达观光台，已知在台秤示数运算和加速度计算时g都取10m/s² ．求：

(1)、电梯匀速运动时的速度大小；

(2)、电梯减速的时间为多少；

(3)、在图坐标中画出电梯运动全过程的v﹣t图象：

(4)、广州塔（小蛮腰）观光台的高度为多少？

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21. 如图所示，一不可伸长的轻质细绳，静止地悬挂着质量为M的木块，一质量为m的子弹，以水平速度v₀击中木块，已知M=5m，不计空气阻力。问：

(1)、如果子弹击中木块后未穿出（子弹进入木块时间极短），若木块上升的最高点比悬点O低，木块能上升的最大高度是多少？（设重力加速度为g）

(2)、如果子弹在极短时间内以水平速度 $\frac{v_{0}}{2}$ 穿出木块，则在这一过程中子弹、木块组成的系统损失的机械能是多少？

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22. 如图所示，平面直角坐标系 $x O y$ 中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限在x轴与 $y = - d$ 之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ （ $q > 0$ ）的带电粒子以初速度 $v_{0}$ 从y轴上 $P$ （ $0$ ， $h$ ）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点 $Q$ （ $\frac{2 \sqrt{3}}{3} h$ ， $0$ ）进入磁场，粒子恰能从磁场的下边界离开磁场．不计粒子重力。求：

(1)、粒子在 $Q$ 点速度的大小 $v_{0}$ 和与x轴正方向夹角 $θ$ ；

(2)、匀强磁场磁感应强度大小 $B$ 。

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