云南省昆明市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

试卷更新日期：2024-07-13 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 5G是一种具有低时延、大连接特点的新一代宽带移动通信技术，相比4G而言，5G采用了更高频段的电磁波进行信息传递，使其携带的信息量大幅增加。在真空中，频率高的电磁波比频率低的电磁波（）

A、波速大、波长小 B、波速大、波长大 C、波长小、周期小 D、波长小、周期大

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2. 一带电体周围的电场线分布如图所示，图中虚线表示等势面，a、b是不同等势面上的两点。将一负点电荷分别放在a、b两点，该点电荷受到的电场力大小分别为 $F_{a}$ 、 $F_{b}$ ，具有的电势能分别为 $E_{P a}$ 、 $E_{P b}$ ，则（）

A、 $F_{a} < F_{b}$ ， $E_{p a} > E_{p b}$ B、 $F_{a} < F_{b}$ ， $E_{p a} < E_{p b}$ C、 $F_{a} > F_{b}$ ， $E_{p a} > E_{p b}$ D、 $F_{a} > F_{b}$ ， $E_{p a} < E_{p b}$

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3. 质量为 $1 kg$ 的物块 $A$ 与另一物块 $B$ 在光滑水平面上发生正碰，两物块的位置坐标 $x$ 随时间 $t$ 变化的图像如图所示。则物块 $B$ 的质量为（）

A、 $1 kg$ B、 $2 kg$ C、 $3 kg$ D、 $6 kg$

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4. 如图所示，轻质细杆AB上固定有一个质量为 $m$ 的小球C，将细杆放置于两固定光滑斜面间，杆保持水平并处于静止状态。已知斜面与水平地面均成60°角，重力加速度为 $g$ ，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为（）

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

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5. 2024年5月9日，长征三号乙运载火箭将中国首颗中轨宽带“智慧天网一号01星”通信卫星送入预定轨道。该卫星在预定轨道的运动可视为匀速圆周运动，其轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的0.63倍，该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为（）

A、0.1天 B、0.3天 C、0.5天 D、0.8天

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6. 某天，昆明的天空出现了漂亮的日晕，如图甲所示。日晕的成因是太阳光通过卷层云时，光线经过柱状冰晶体发生两次折射，形成内红外紫的晕环。若一柱状冰晶体的截面是边长为 $L$ 的正六边形，如图乙所示。一单色细光束从某边中点与该边成45°角射入冰晶体，且入射光线在该截面内传播，冰晶体对该光的折射率为 $\sqrt{2}$ ，光在真空中的传播速度为 $c$ ，则该单色光从射入冰晶体到射出所需的最短时间为（）

A、 $\frac{\sqrt{2} L}{2 c}$ B、 $\frac{L}{c}$ C、 $\frac{3 \sqrt{2} L}{2 c}$ D、 $\frac{2 \sqrt{2} L}{c}$

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7. 如图甲所示，投壶是中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也”。两同学用小球代替箭玩投壶游戏，两人从同一竖直线上不同高度的两位置沿水平方向分别抛出a、b两个小球，两小球从壶口同一位置落入壶中，入壶瞬间速度方向如图乙所示。两小球均可视为质点，空气阻力可忽略不计。a、b两小球相比较，下列说法正确的是（）

A、小球a初速度较大 B、小球a被抛出时离地高度大 C、小球a在空中运动的时间长 D、小球a在空中运动过程中速度变化量较大

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8. 如图所示，一轻弹质簧上端固定在天花板上，下端与物块 $a$ 相连， $a$ 下方有一物块 $b$ 。现对物块 $b$ 施加竖直向上、大小为 $F = 30 N$ 的力，使物块 $a$ 、 $b$ 处于静止状态。 $t = 0$ 时刻，改变 $F$ 的大小，使 $a$ 、 $b$ 一起向下做匀加速直线运动：当 $t = 0.4 s$ 时，弹簧恢复原长。已知弹簧的劲度系数 $k = 50 N / m$ ，弹簧始终在弹性限度内，物块 $a$ 、 $b$ 的质量分别为 $m_{a} = 1.5 kg$ 、 $m_{b} = 0.5 kg$ ，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时刻，物块 $a$ 、 $b$ 之间的作用力大小为 $26.25 N$ B、 $t = 0.4 s$ 时刻，力 $F$ 的大小为 $20 N$ C、 $0 \sim 0.4 s$ 时间内，力 $F$ 对物块 $b$ 做的功为 $4 J$ D、 $0 \sim 0.4 s$ 时间内，物块 $a$ 、 $b$ 组成的系统减少的机械能为 $3 J$

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。

9. 新能源电动车已经走进我们的生活，逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时，该车以 $30 m/s$ 的速度开始做匀减速直线运动，运动最后 $1 s$ 内的位移大小为 $6 m$ 。该车在匀减速直线运动过程中（　　）

A、加速度大小为 $6 {m/s}^{2}$ B、位移大小为 $37.5 m$ C、减速的时间为 $2.5 s$ D、平均速度大小为 $10 m/s$

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10. 如图所示，一定质量的理想气体，经历两个不同的过程从状态a变化到状态b。过程①依次为等压变化和等容变化，该过程中气体对外界做的功为 $W_{1}$ ；过程②为绝热过程，该过程中气体对外界做的功为 $W_{2}$ 。已知气体在状态a、状态b时的温度分别为 $T_{a}$ 、 $T_{b}$ 。下列说法正确的是（）

A、 $W_{1} > W_{2}$ B、 $T_{a} = T_{b}$ C、过程①中气体从外界吸收的热量小于 $W_{1}$ D、过程②中气体的内能减少量大于 $W_{2}$

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11. 如图甲所示，水平放置的圆柱形绝缘棒绕有一线圈 $L$ ，线圈右侧固定有一金属圆环 $N$ ，规定从 $P$ 到 $Q$ 为电流的正方向，线圈中的电流 $i$ 随时间 $t$ 按图乙所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（）

A、 $t = \frac{T}{4}$ 时刻， $N$ 中的感应电流最大 B、 $t = \frac{T}{4}$ 时刻， $N$ 中的感应电流为零 C、 $t = \frac{T}{2}$ 时刻，从右往左看 $N$ 中的感应电流沿逆时针方向 D、 $t = \frac{T}{2}$ 时刻，从右往左看 $N$ 中的感应电流沿顺时针方向

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12. 空间中存在大小和方向均未知的匀强电场，一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ （ $q > 0$ ）的带电粒子仅在电场力的作用下，先后通过 $A$ 、 $B$ 两点，如图所示。带电粒子经过 $A$ 点时速度大小为 $v_{0}$ ，方向与 $A B$ 连线成60°角，经过 $B$ 点时，速度方向与 $A B$ 连线成30°角。通过 $A$ 、 $B$ 两点的速度在同一平面内， $A$ 、 $B$ 之间的距离为 $d$ 。下列说法正确的是（）

A、粒子经过 $B$ 点时的速度大小为 $\sqrt{3} v_{0}$ B、 $A$ 、 $B$ 两点间的电势差为 $\frac{3 m v_{0}^{2}}{2 q}$ C、粒子从 $A$ 点运动到 $B$ 点的时间为 $\frac{d}{2 v_{0}}$ D、匀强电场的电场强度大小为 $\frac{2 m v_{0}^{2}}{q d}$

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三、实验题：本题共2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

13. 如图所示是“探究加速度与力、质量关系”的实验装置。

(1)、将木板倾斜适当角度平衡摩擦力时，下列操作正确的是__________。

A、小车应连接钩码但不连接纸带 B、小车应连接纸带但不连接钩码 C、小车应同时连接钩码和纸带

(2)、经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图所示。在纸带上选取点O、A、B、C、D为计数点，相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出，计数点O和计数点B之间的距离x=cm。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为a=m/s²（计算结果保留2位有效数字）。

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14. 一只毫安表的表盘刻度清晰，但刻度值污损，某同学要测量其内阻和量程，除了待测毫安表之外，实验室提供的器材如下：
A.电压表 $V$ （量程为 $3 V$ ）
B.滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值为 $10 Ω$ ）
C.滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $500Ω$ ）
D.电阻箱 $R$ （最大阻值为 $999.9 Ω$ ）
E.电源（电动势约为 $3 V$ ）
F.开关、导线若干

(1)、实验小组设计了如图甲所示的实验电路，滑动变阻器应选用（选填“ $R_{1}$ ”或“ $ R_{2}$ ”）。

(2)、请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整。

(3)、正确连接好电路后，闭合开关 $S$ ，调节滑动变阻器和电阻箱接入电路的阻值，使毫安表指针满偏，记录此时电压表的示数 $U$ 和电阻箱的阻值 $R$ 。重复上述操作，进行多次实验，得到电压表示数 $U$ 和电阻箱阻值 $R$ 的多组数据，在坐标纸上作出 $U - R$ 图像如图丙所示，可得待测毫安表的量程为 $mA$ ，内阻为 $Ω$ 。（计算结果均保留2位有效数字）

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四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

15. 如图所示，光滑且相互平行的金属导轨固定在同一水平面上，导轨间距为 $L$ ，左侧接有阻值为 $R$ 的定值电阻，空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度大小为 $B$ 。金属棒 $a b$ 垂直导轨放置，现对 $a b$ 施加水平向右、大小为 $F_{0}$ 的恒力， $a b$ 从静止开始运动至速度达到最大的过程中，通过 $a b$ 的电荷量为 $q$ 。 $a b$ 运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，若导轨和 $a b$ 的电阻不计，求：
（1） $a b$ 的最大速度：
（2） $a b$ 从静止至速度最大过程中运动的路程。

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16. 游乐场中有一种“空中飞椅”的游乐设施，绳子上端固定在水平转盘的边缘，下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘在空中飞旋。将人和座椅看成一个质点 $P$ ，简化为如图所示的模型。已知 $P$ 的质量 $m = 60 kg$ ，转盘半径 $r = 2 m$ ，绳长 $L = 5 m$ 。某次游戏， $P$ 做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角 $θ_{1} = 37^{\circ}$ ，不计空气阻力，取 $\sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $\cos 37^{\circ} = 0.8$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）绳子的拉力大小；
（2）转盘开始缓慢加速，一段时间后 $P$ 再次做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角 $θ_{2} = 53^{\circ}$ 。夹角从 $θ_{1}$ 增加到 $θ_{2}$ 的过程中，绳子拉力对 $P$ 做的功。

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17. 如图甲所示，在 $x O y$ 平面的第一象限内，直线 $M N$ 左侧有平行于 $y$ 轴的匀强电场， $M N$ 右侧有垂直于 $x O y$ 平面的匀强磁场。一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ （ $q > 0$ ）的带电粒子在 $t = 0$ 时刻从 $y$ 轴上的 $P$ 点平行于 $x$ 轴正方向射出，经电场偏转后进入磁场。 $v_{y}$ 为粒子速度在坐标平面内 $y$ 轴方向上的分量， $v_{y}$ 随时间 $t$ 变化的图像如图乙所示，图中 $v_{0}$ 和 $t_{0}$ 均已知，粒子在 $t = \frac{7}{3} t_{0}$ 时刻从 $x$ 轴射出磁场。粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小：
（2）匀强电场的电场强度大小：
（3）粒子射出磁场时的横坐标。

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