浙江省宁波市慈溪市2023-2024学年高二下学期期末测试物理试题

试卷更新日期：2024-06-28 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符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）

1. 如图所示，一只小鸟在倾斜的树枝上静止不动。以下说法正确的是（　　）

A、小鸟可能只受两个力的作用 B、树枝对小鸟的作用力一定竖直向上 C、若小鸟站在树枝上挥动翅膀，则树枝对小鸟的作用力一定小于其重力 D、小鸟起飞离开树枝前瞬间，树枝对鸟的作用力一定竖直向上

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2. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　）

A、电磁波依靠电和磁的相互“感应”以及介质的振动而传播 B、无线电波较可见光更容易发生明显的衍射现象 C、红外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质 D、麦克斯韦预言了光是电磁波，并通过实验证实了电磁场理论

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3. 关于热力学第二定律说法正确的是（　　）

A、在自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小 B、从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律 C、热量能自发地从低温物体传向高温物体 D、物体可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响

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4. 下列生活中的物理现象，说法正确的是（　　）

A、如图甲，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦的力比较大 B、如图乙，B超利用的是超声波的反射 C、如图丙，一辆正驶近的救护车的鸣笛声调越来越高，是因为声音的传播速度变快了 D、如图丁，团体操表演“波浪”，表演者必须向左右两侧移动

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5. 如图甲所示为某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R₁为光敏电阻（该电阻特性是光照强，导电性好）、R₂为定值电阻，A、B接监控装置。如图乙所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝。下列说法正确的是（　　）

A、图甲中，当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压减小 B、图甲中，仅减小R₂的阻值时，可增大A、B之间的电压 C、图乙中，温度升高至74℃时，灯L₂亮报警 D、图乙中，温度升高至78℃时，灯L₁亮报警

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6. 2021年12月9日，宇航员王亚平等在天宫二号太空舱的微重力环境下进行了“浮力消失”实验。图甲中她将乒乓球放入盛有水的杯中，发现球浸没在水中未上浮，图乙在地球表面的对比实验中，乒乓球漂浮于水面。在地球表面可以复现“浮力消失”的实验条件是（　　）

A、真空管内 B、加速上升的电梯内 C、水平加速的飞机内 D、游乐园的“跳楼机”下坠时

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7. 一定质量的理想气体从状态a经①②③过程再次恢复到原状态a，气体压强和摄氏温度t的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、过程②中气体体积减小 B、过程③是气体等容变化 C、状态b的体积为状态a的2倍 D、状态b时单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数比状态a多

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8. 如图所示，光滑圆弧面上有一小球做简谐运动，B点为运动中的最低位置，A、C点均为运动过程中的最高位置。下列说法正确的是（　　）

A、B点是平衡位置，此处小球受到的回复力就是重力 B、小球在B点时，重力势能最小，机械能最小 C、小球在A点、C点时，速度最小，对圆弧面的压力最小，回复力最大 D、若增大小球做简谐运动的幅度，则其运动周期变大

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9. 2021年12月秦山核电站迎来安全发电30周年。核电站利用铀核裂变释放的能量每年发电约 $5 \times 10^{10} kW \cdot h$ ，相当于减排二氧化碳五千万吨。为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热。下列说法正确的是（　　）

A、裂变反应产物 $_{36}^{92} Kr$ 的比结合能比 $_{92}^{235} U$ 大 B、秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为2kg C、反应堆中存在 $_{92}^{235} U \to_{56}^{141} {Ba+}_{36}^{92} {Kr+2}_{0}^{1} n$ 的核反应 D、核电站常用的慢化剂有石墨、重水和普通水，可以减慢链式反应

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10. 如图所示，分别用1、2两种材料作阴极K进行光电效应实验，其逸出功的大小关系为 $W_{1} > W_{2}$ ，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值 $E_{k}$ 随电压U变化关系是（　　）

A、 B、 C、 D、

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11. 如图甲所示，将两个完全相同、质量均为m的分子A、B同时从x轴上的坐标原点和 $r_{1}$ 处由静止释放，图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为 $r_{1}$ 、 $r_{2}$ 和 $r_{0}$ 时，两分子之间的势能为 $E_{1}$ 、0和 $- E_{0}$ 。取分子间距无穷远处势能为零，整个运动只考虑分子间的作用力，下列说法正确的是（　　）

A、分子A、B的最大动能均为 $\frac{E_{1} + E_{0}}{2}$ B、当分子间距为 $r_{0}$ 时，两分子之间的分子力最大 C、当两分子间距无穷远时，分子B的速度大小为 $\sqrt{\frac{2 E_{1}}{m}}$ D、两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小

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12. 如图，倾角为30°的斜面静置于粗糙水平面。物块A由一轻绳与小球B相连，轻绳跨过光滑定滑轮，O点为轻绳与定滑轮的接触点。初始时小球B受到水平向右的拉力F，轻绳OB段与F的夹角 $θ = 120 °$ ，整个系统处于静止状态。现改变拉力F，将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角θ不变。从初始状态到轻绳OB段水平的过程中，斜面与物块A均保持静止，则在此过程中（　　）

A、拉力F先增大后减小 B、轻绳OB段的张力先增大后减小 C、地面对斜面的支持力逐渐增大 D、地面对斜面的摩擦力先增大后减小

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13. 心脏除颤仪（AED）如图甲所示，可通过产生如图乙所示脉冲电流，终止致命性心律失常，使心脏恢复跳动。图丙为某除颤仪的简化电路。开关拨1时，直流低压经高压直流发生器后为储能电容器C充电，开关拨2时，可进行除颤治疗，电容器放电。已知储能电容器电容为 $100 μF$ 。某次使用时，充电后电容器两端电压为2kV，放电后电容器两端电压为0，则关于这次除颤下列说法正确的是（　　）

A、电感越大，脉冲电流的峰值越小 B、电容越大，放电持续时间越短 C、该除颤器作用于不同人体时，电流大小相同 D、本次除颤通过人体的电量为200C

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二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每题3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3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）

14. 关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（　　）

A、图甲是光的色散现象，出射光线a的折射率最小 B、图乙被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板衍射形成的图样 C、图丙是利用光的干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏 D、图丁中当P固定不动，将Q从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°，光屏上的亮度增加

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15. 如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O点处的波源从 $t = 0$ 时刻开始沿垂直于xOy水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系 $z = 5 \sin 5 π t cm$ ，产生的机械波在xOy平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示 $t_{0}$ 时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{0} = 0.5 s$ B、该机械波的传播速度为2.5m/s C、 $t = 1.45 s$ 时，B处质点的速度方向为z轴负方向 D、 $t = 0.8 s$ 至 $t = 1.6 s$ 时间内，C处质点运动的路程为30m

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16.

(1)、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示，轨道倾斜放置，细绳与轨道平行。实验中使用的打点计时器（如图2所示）适配电压为（填“约8V”“220V”）交流电；小车的质量为230g，应该在图3中选择（填“A”、“B”或“C”）作为牵引小车的悬挂物。如图4是打出纸带的一部分，相邻计数点间有4个计时点未画出，打点计时器打下D点时小车速度为m/s，对应的加速度为 ${m/s}^{2}$ （结果均保留两位有效数字）。

(2)、探究“加速度与质量之间的关系”时，应在小盘中放质量（选填“相同”或“不相同”）的砝码；

(3)、某同学利用测得的实验数据，得到的 $a - F$ 图像如图所示，从图判断该同学在实验操作过程中，图像没过原点是由于，图像的末端出现弯曲是由于。
A．小车和长木板之间的摩擦力平衡不足
B．小车和长木板之间的摩擦力平衡过度
C．小车的质量远大于小桶和沙子的总质量
D．小车的质量没能远大于小桶和沙子的总质量

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17. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，说法正确的是（　　）

A、在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致所测的分子直径d偏大 B、在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，会导致所测的分子直径d偏大 C、在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，会导致所测的分子直径d偏大 D、“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发，会导致所测分子直径d偏大

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18. 在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 $n = 0$ ，单摆每经过最低点记一次数，当数到 $n = 60$ 时停止计时，秒表指针的位置如图甲所示（右侧是放大图），秒表的示数为s，该单摆的周期是T=s（计算结果保留三位有效数字）。在“用单摆测定重力加速度”的实验中：甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图乙 $T^{2} - L$ 图象中的实线OM；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时直接加上了摆球的直径，则该同学作出的 $T^{2} - L$ 图像为虚线。

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19. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，双缝间距 $d = 0.2 mm$ ，光屏与双缝间的距离 $l = 500 mm$ 。从目镜中观察干涉图像同时调节手轮，干涉图像及游标卡尺初末位置如图所示，则所测单色光的波长为nm（结果保留3位有效数字）。

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20. 某辆汽车刚启动时监测到四个轮胎的胎压以及车外温度如图1所示。几星期后的清晨，在车辆使用过程中发现胎压及其车外温度如图2所示，已知轮胎的容积是25L，胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变（大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ）。
（1）通过计算分析判断左前轮胎是否有漏气；
（2）若左前轮胎有漏气，在轮胎已补好的情况下，要使该车胎胎压恢复到 $2.50 p_{0}$ ，需要充入多少升压强为 $2.40 p_{0}$ 的同种气体？已知充气过程中车胎内温度视为不变。

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21. 某固定装置如图所示，由倾角为 $θ = 30 °$ 的直轨道AB、半径为 $R = 1 m$ 的圆弧轨道BCD，倾角为θ的粗糙斜面DE组成，轨道间平滑连接。斜面DE上固定一轻质弹簧，弹簧弹性系数 $k = 20 N/m$ ，弹簧末端位于距D点竖直高度 $h_{0} = 0.5 m$ 处，一质量 $m = 0.5 kg$ 的小物块从轨道AB上距B点竖直高度为 $H = 2 m$ 处静止释放，经圆弧轨道滑上DE压缩弹簧。DE和小物块之间的动摩擦系数是 $μ = \frac{1}{\sqrt{3}}$ ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其他轨道均光滑，小物块可视为质点，不计空气阻力。（已知：弹性势能的表达式为 $\frac{1}{2} k x^{2}$ ， x为形变量）
（1）求小物块在C点的向心力大小；
（2）小物块能到达DE的距D点最大竖直高度 $h_{1}$ ；
（3）若小物体第一次返回AB时，受到平行于直轨道AB的阻力 $f = a v$ （已知 $α = \frac{\sqrt{3}}{3} kg/s$ ），经 $t = \frac{\sqrt{10}}{10} s$ 运动到最高点，求小物块能到达距B点的最大距离x。

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22. 据报道，2023年11月福建号航母成功完成了舰载电磁弹射实验，电磁弹射是利用运动磁场对闭合线圈的电磁力来驱动物体运动的。如图所示是某个电磁驱动的模拟场景，水平面上等距分布着宽度和间距都为L = 0.2m的有界匀强磁场，磁场方向竖直向上。通过控制使整个磁场以v₀ = 20m/s的速度水平向右匀速运动。两个放在水平面上的导线框a、b，表面绝缘，它们的质量均为m = 0.2kg、边长均为L = 0.2m、电阻均为R = 1Ω，与水平面间的动摩擦因数分别为μ₁ = 0.2、μ₂ = 0.4。两线框在如图位置静止释放，b恰能保持静止，a在安培力驱动下向右运动，然后与b发生弹性碰撞。已知a在与b碰撞前已达到最大速度，忽略a、b产生的磁场，以及运动磁场的电磁辐射效应，重力加速度g取10m/s²。试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）导线框a与b碰撞前的最大速度和首次碰撞后a、b速度的大小；
（3）首次碰撞后a、b相距最远瞬间，a的速度为多大？若首次碰撞后到两者相距最远用时t = 3.5s，且在这段时间内a移动的距离S_a = 9.7m，则在这段时间内b的位移为多大？

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23. 如图1所示，在空间内的O点有一粒子源，可沿xOy平面的任意方向发射速度大小为v₀的带正电粒子。平面内有一半径为R的圆形 $O_{1} (5 R ， 0)$ ， $O_{1}$ 与x轴的其中一个交点为Q。在该圆形区域外加一方向垂直平面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场。已知从O点发出的粒子恰好都不会进入圆形区域，不计粒子重力和粒子间的相互作用。 $\cos {66.4}^{\circ} = 0.4$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.6$ 。
（1）求粒子的比荷 $\frac{q}{m}$ ；
（2）若粒子速度大小改为 $v = 2 v_{0}$ 时，求能进入圆形区域的粒子从O点发射的速度方向与x轴正方向所成角度θ的范围；
（3）撤去垂直平面向外的匀强磁场B，如图2所示在空间内用垂直于x轴平行于yOz平面的足够大界面P将 $x \geq 0$ 的区域分成Ⅰ、Ⅱ两部分，分别加上方向相反且平行于y轴，磁感应强度大小仍为B的匀强磁场，xOy平面内射入的粒子速度 $v_{0}$ 与x轴正向成 $θ = 37^{\circ}$ ，该粒子在Ⅰ、Ⅱ两区域内运动后会经过y轴上的A点，求A点与O点的距离 $y_{A}$ 。

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