Page28開遠市2024年春季學期高二年級期中考試物理考生注意：1.本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間75分鐘。2.考生作答時，請將答案填涂在答題卡上。第Ⅰ卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；第Ⅱ卷請用直徑0.5毫米的黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效，在試卷、草稿紙上作答無效。3.本卷命題范圍：高中物理全冊第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、單選題：本題共6小題，每題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.（釷）經過一系列α衰變和β衰變，變成（鉛）。以下說法正確的是（）A.α衰變的本質是原子核內的一個中子轉化為一個質子并向外輻射一個電子B.鉛核比釷核少14個中子C.共經過4次α衰變和6次β衰變D.共經過6次α衰變和4次β衰變2.一個物體以3m/s的速度水平拋出，落地時的速度大小是5m/s，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A.物體落地的時間為0.5sB.落地點距離拋出點的水平距離為1.5mC.拋出點的高度為0.2mD.拋出點的高度為0.8m3.可回收復用運載火箭是現代火箭技術的一個重要的發展方向，經過多年努力，我國也有屬于自己的第一款可回收復用運載火箭，如圖1所示。在某次測試中，該型火箭豎直起降的速度—時間圖像如圖2所示，則下列判斷中錯誤的是（）A.0~內，火箭的加速度先增大后減小B.時刻火箭高度達到最大，隨后開始下降C.內，火箭處于懸停狀態，時刻開始下降D.圖2中，在時間段與之后圖線與時間軸所圍成圖形的面積相等4.某光學儀器的橫截面為半圓，如圖所示，其圓心為O，半徑為R，AB是直徑且水平，C為半徑AO的中點。一單色光線沿與AB夾角θ=37°的方向從C點射入玻璃磚，折射光線從半圓的最低點D射出。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，真空中的光速為c。下列說法正確的是（）A.光從C點入射時的折射角為37°B.光學儀器對該光折射率為C.該光在光學儀器中的傳播速度大小為D.若不考慮光線在玻璃磚中的反射，則該光在光學儀器中的傳播時間為5.如圖，質量分別為和的物塊A、B放在光滑水平面上并用輕質彈簧相連，今用大小為的水平恒力作用在A上，使A、B相對靜止且一起向左做勻加速直線運動，若該彈簧勁度系數為，則下列說法正確的是（）A.物塊A、B一起做勻加速運動時，A的加速度大小為B.物塊A、B一起做勻加速運動時，彈簧的伸長量為C.突然撤去力F的瞬間，A的加速度大小為D.突然撤去力F瞬間，B的加速度為06.如圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，∠MOP=60°，兩個帶等量異號電荷的點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為；若將N點處的點電荷移至P點，則O點的電場強度大小變為，則與之比為（）A. B. C. D.二、多選題（本題共4小題，每小題6分，共24分。在每個小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選不得分。）7.一列簡諧橫波在時的波形圖如圖所示，介質中處的質點P正沿y軸正方向運動，經0.1s第一次到達最大位移處，下列判斷正確的是（）A.波長為6m B.波速為10m/sC.波向x軸的負方向傳播 D.振幅為10cm8.假如某宇航員在月球表面以初速度豎直上拋出一個小球，經時間后小球回到出發點，已知月球的半徑為，引力常量為，下列說法正確的是（）A.月球表面的重力加速度為B.月球的質量為C.探測器在月球表面獲得的速度就可能離開月球表面繞月球做圓周運動D.探測器在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的繞行周期為9.如圖甲所示，傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時針運行，現將一質量為1kg的煤塊輕輕放在傳送帶的A端，2s末煤塊恰好到達B端，煤塊的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A.第2s內煤塊的加速度大小為2m/s2B.煤塊與傳送帶間的動摩擦因數0.5C.2s內傳送帶上留下的痕跡長為6mD.2s內傳送帶對煤塊做功等于72J10.如圖甲所示，兩根間距為、電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角，導軌底端接入一阻值為的定值電阻，所在區域內存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平面向上，在導軌上垂直于導軌放置一質量為、電阻為的金屬桿，開始時使金屬桿保持靜止，某時刻開始給金屬桿一個沿斜面向上的恒力，金屬桿由靜止開始運動，圖乙為運動過程的圖像，重力加速度。則在金屬桿向上運動的過程中，下列說法中正確的是（）A.勻強磁場的磁感應強度B.前2s內通過電阻R電荷量為1.4CC.前2s內金屬桿通過的位移為4mD.前4s內電阻R產生的熱量為6.2J第Ⅱ卷（非選擇題共52分）三、實驗題：共2小題，每空2分，共18分。11.某同學利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質量的關系。（1）對本實驗的操作，下列說法中正確的是______。A．實驗中需要測量沙和沙桶的質量B．讓小車靠近打點計時器，先釋放小車，后接通打點計時器的電源C．為減小誤差，實驗中一定要保證沙和沙桶的質量遠小于小車的質量D．平衡摩擦力時，需取下沙桶，調整長木板的傾角使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑（2）實驗過程中，該同學打出了一條紙帶如圖乙所示。打點計時器使用50Hz交流電源，圖中O、A、B、C、D、E、F為計數點，相鄰兩個計數點間有四個點未畫出，根據紙帶可計算B點瞬時速度大小______，并計算紙帶所對應小車的加速度大小______。（結果均保留2位有效數字）（3）在探究加速度與質量的關系時，在滿足實驗要求的情況下，改變小車上砝碼質量m，測出對應的加速度a，以m為橫坐標，以為縱坐標，在坐標紙上作出如圖丙所示的圖像。圖中縱軸的截距為b，斜率為k，則小車的質量為______。12.在“測定金屬的電阻率”的實驗中：（1）分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量金屬桿的長度和直徑，某次測量的示數如圖甲和圖乙所示，則待測物體的長度為___________cm，直徑為___________mm；（2）該同學用伏安法測量該金屬桿的電阻，電壓表選擇0-3V量程，電流表選擇0-0.6A量程，分別測量金屬桿兩端的電壓和流過金屬桿的電流，指針位置分別如圖所示，則金屬桿的電阻為___________Ω。（結果保留三位有效數字）（3）該同學用如圖所示的電路圖測量金屬桿的電阻，則電阻的測量值相較于真實值__________（填“偏大”或“偏小”）。（4）設測得金屬桿的電阻為R，金屬桿的長度為L，金屬桿的直徑為D，求得金屬桿的電阻率為___________（用題目所給字母表示）。四、解答題：共3小題，共34分。13.如圖所示，一根一端封閉粗細均勻細玻璃管AB開口向上豎直放置，管內用高水銀柱封閉了一段長的空氣柱。已知外界大氣壓強為，封閉氣體的溫度為℃，g取，則：（1）若玻璃管AB長度為，現對封閉氣體緩慢加熱，則溫度升高到多少攝氏度時，水銀剛好不溢出？（2）若玻璃管AB足夠長，緩慢轉動玻璃管至管口向下后豎直固定，同時使封閉氣體的溫度緩慢降到℃，求此時試管內空氣柱的長度。14.如圖所示，在光滑的水平面上，有一質量為的長木板的左端放著一個質量為的小物塊（可視為質點），兩者處于靜止狀態，小物塊與木板之間的動摩擦因數，最大靜摩擦力認為等于滑動摩擦力。在木板的左端正上方有一固定點，用長為的不可伸長的輕繩將質量為的小球懸于點。現將輕繩拉直使輕繩與水平方向成（如圖所示），由靜止釋放小球。此后小球與恰好發生彈性碰撞，碰撞過程時間極短。空氣阻力不計，取，，求：（1）小球運動到最低點時（與碰撞前瞬間）的速度大小；（2）小球與相碰后，的速度大小；（3）木板長度至少為多長時小物塊才不會滑出木板？15.如圖所示，在軸上方的空間存在豎直向下的勻強電場，在軸下方的空間存在垂直于平面向外的勻強磁場，電場強度、磁感應強度的大小均未知。一質量為、電荷量為的粒子從軸上點以初速度垂直軸向右射出，點到點距離為，粒子從電場進入磁場時的速度方向與軸正方向夾角為。已知粒子恰好能回到軸上的點，不計粒子重力。求：（1）電場強度的大小；（2）磁感應強度大小；（3）粒子從點射出到第一次回到點所經歷的時間。開遠市第一中學校2024年春季學期高二年級期中考試物理2024.05考生注意：1.本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間75分鐘。2.考生作答時，請將答案填涂在答題卡上。第Ⅰ卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；第Ⅱ卷請用直徑0.5毫米的黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效，在試卷、草稿紙上作答無效。3.本卷命題范圍：高中物理全冊第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、單選題：本題共6小題，每題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.（釷）經過一系列α衰變和β衰變，變成（鉛）。以下說法正確的是（）A.α衰變的本質是原子核內的一個中子轉化為一個質子并向外輻射一個電子B.鉛核比釷核少14個中子C.共經過4次α衰變和6次β衰變D.共經過6次α衰變和4次β衰變【答案】D【解析】【詳解】A．α衰變的本質是從原子核中兩個質子和兩個中子緊密結合成一個整體，從原子核中放出氦原子核，故A錯誤；B．鉛核的中子數為釷核中子數可知鉛核比釷核少16個中子，故B錯誤；CD．設共經過x次α衰變和y次β衰變，根據質量數和電荷數守恒可得解得，可知共經過6次α衰變和4次β衰變，故C錯誤，D正確。故選D。2.一個物體以3m/s的速度水平拋出，落地時的速度大小是5m/s，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A.物體落地的時間為0.5sB.落地點距離拋出點的水平距離為1.5mC.拋出點的高度為0.2mD.拋出點的高度為0.8m【答案】D【解析】詳解】A．物體做平拋運動，落地瞬間可得在豎直方向做自由落體運動，則解得故A錯誤；B．在水平方向做勻速直線運動，則解得故B錯誤；CD．物體下落的高度為解得故C錯誤，D正確。故選D。3.可回收復用運載火箭是現代火箭技術的一個重要的發展方向，經過多年努力，我國也有屬于自己的第一款可回收復用運載火箭，如圖1所示。在某次測試中，該型火箭豎直起降的速度—時間圖像如圖2所示，則下列判斷中錯誤的是（）A.0~內，火箭的加速度先增大后減小B時刻火箭高度達到最大，隨后開始下降C.內，火箭處于懸停狀態，時刻開始下降D.圖2中，在時間段與之后圖線與時間軸所圍成圖形的面積相等【答案】B【解析】【詳解】A．圖像斜率代表加速度，所以0~t1內，火箭的加速度先增大后減小，故A正確；B．t1時刻之后，速度仍為正值，說明速度仍向上，火箭高度未達到最大，故B錯誤；C．t2~t3內，火箭處于懸停狀態，t3時刻速度變為負方向，開始下降，故C正確；D．因為總位移為零，則橫軸上方面積等于橫軸下方面積，圖2中，在時間段0~t2與t3~t4內圖線與時間軸t所圍成圖形的面積相等，故D正確；本題選擇錯誤的，故選B。4.某光學儀器的橫截面為半圓，如圖所示，其圓心為O，半徑為R，AB是直徑且水平，C為半徑AO的中點。一單色光線沿與AB夾角θ=37°的方向從C點射入玻璃磚，折射光線從半圓的最低點D射出。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，真空中的光速為c。下列說法正確的是（）A.光從C點入射時的折射角為37°B.光學儀器對該光的折射率為C.該光在光學儀器中的傳播速度大小為D.若不考慮光線在玻璃磚中的反射，則該光在光學儀器中的傳播時間為【答案】D【解析】【詳解】AB．光路圖如圖所示，根據折射定律有，由幾何關系有可得，故AB錯誤；C．光在光學儀器中的傳播速度大小故C錯誤；D．根據幾何關系有則解得故D正確。故選D。5.如圖，質量分別為和的物塊A、B放在光滑水平面上并用輕質彈簧相連，今用大小為的水平恒力作用在A上，使A、B相對靜止且一起向左做勻加速直線運動，若該彈簧勁度系數為，則下列說法正確的是（）A.物塊A、B一起做勻加速運動時，A的加速度大小為B.物塊A、B一起做勻加速運動時，彈簧的伸長量為C.突然撤去力F的瞬間，A的加速度大小為D.突然撤去力F的瞬間，B的加速度為0【答案】B【解析】【詳解】A．由牛頓第二定律，對A、B系統有A錯誤;B．以B為研究對象，根據牛頓第二定律有由胡克定律求得B正確；C．突然撤去力F的瞬間，F消失，彈簧彈力不變，根據牛頓第二定律，對A有求得C錯誤；D．以B為研究對象，根據牛頓第二定律有加速度D錯誤。故選B。6.如圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，∠MOP=60°，兩個帶等量異號電荷的點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為；若將N點處的點電荷移至P點，則O點的電場強度大小變為，則與之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據電場的疊加原理，兩個帶電量相等的異種點電荷分別置于M、N兩點時，兩電荷在O點產生的電場方向同向，并且大小都為所以O點的電場強度大小當置于N點處的點電荷移至P點時，兩電荷在O點產生的電場方向夾角為120°，根據矢量的疊加可知O點的場強大小變為故故選A。二、多選題（本題共4小題，每小題6分，共24分。在每個小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選不得分。）7.一列簡諧橫波在時的波形圖如圖所示，介質中處的質點P正沿y軸正方向運動，經0.1s第一次到達最大位移處，下列判斷正確的是（）A.波長為6m B.波速為10m/sC.波向x軸的負方向傳播 D.振幅為10cm【答案】BD【解析】【詳解】AD．由題圖可知，振幅為10cm，波長為4m，故A錯誤，D正確；B．由題意可知可得波速為故B正確；C．由“同側法”可知，波向x軸的正方向傳播，故C錯誤。故選BD。8.假如某宇航員在月球表面以初速度豎直上拋出一個小球，經時間后小球回到出發點，已知月球的半徑為，引力常量為，下列說法正確的是（）A.月球表面的重力加速度為B.月球的質量為C.探測器在月球表面獲得的速度就可能離開月球表面繞月球做圓周運動D.探測器在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的繞行周期為【答案】AC【解析】【詳解】A．小球在月球表面做豎直上拋運動，則重力加速度為A正確；B．在月球表面的重力等于萬有引力，則解得B錯誤；C．探測器離開月球表面繞月球做圓周運動，至少應獲得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，根據得C正確；D．探測器在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動，根據重力提供向心力得則D錯誤；故選AC。9.如圖甲所示，傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時針運行，現將一質量為1kg的煤塊輕輕放在傳送帶的A端，2s末煤塊恰好到達B端，煤塊的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A.第2s內煤塊的加速度大小為2m/s2B.煤塊與傳送帶間的動摩擦因數0.5C.2s內傳送帶上留下的痕跡長為6mD.2s內傳送帶對煤塊做功等于72J【答案】AB【解析】【詳解】A．由題圖可知，第1s內煤塊的加速度大小為第2s內煤塊的加速度大小為故A正確；B．根據選項A可知，煤塊的加速度在1s末發生突變，則在第1s內對煤塊有mgsinθ＋μmgcosθ=ma1在第2s內對煤塊有mgsinθ－μmgcosθ=ma2聯立解得μ=0.5，θ=37°故B正確。C．0~1s內皮帶的位移及物體的位移分別為它們的相對位移為1~2s內皮帶的位移及物體的位移分別為它們相對位移為0~1s內物體位移小于皮帶位移，在皮帶上出現5m長的痕跡，1~2s內物體位移大于皮帶的位移，這1m長的痕跡與剛才的痕跡重合，所以皮帶上出現的痕跡長為5m，故C錯誤；D．根據選項C可知，在2s內煤塊運動的位移為x=x1＋x2=16m對煤塊有解得W=-24J故D錯誤。故選AB。10.如圖甲所示，兩根間距為、電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角，導軌底端接入一阻值為的定值電阻，所在區域內存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平面向上，在導軌上垂直于導軌放置一質量為、電阻為的金屬桿，開始時使金屬桿保持靜止，某時刻開始給金屬桿一個沿斜面向上的恒力，金屬桿由靜止開始運動，圖乙為運動過程的圖像，重力加速度。則在金屬桿向上運動的過程中，下列說法中正確的是（）A.勻強磁場的磁感應強度B.前2s內通過電阻R的電荷量為1.4CC.前2s內金屬桿通過的位移為4mD.前4s內電阻R產生的熱量為6.2J【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖乙可知金屬桿先做加速度減小的加速運動，2s后做勻速直線運動；當時，速度為，此時感應電動勢為感應電流為安培力為根據受力平衡可得聯立解得故A錯誤；B．前2s內，根據動量定理有又聯立解得故B正確；C．設前2s內金屬桿通過的位移為，由聯立解得故C錯誤；D．前2s內金屬桿通過的位移為2~4s內金屬桿通過的位移為前4s內由能量守恒可得解得則前4s內電阻R產生的熱量為故D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）三、實驗題：共2小題，每空2分，共18分。11.某同學利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質量的關系。（1）對本實驗的操作，下列說法中正確的是______。A．實驗中需要測量沙和沙桶的質量B．讓小車靠近打點計時器，先釋放小車，后接通打點計時器的電源C．為減小誤差，實驗中一定要保證沙和沙桶的質量遠小于小車的質量D．平衡摩擦力時，需取下沙桶，調整長木板的傾角使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑（2）實驗過程中，該同學打出了一條紙帶如圖乙所示。打點計時器使用50Hz交流電源，圖中O、A、B、C、D、E、F為計數點，相鄰兩個計數點間有四個點未畫出，根據紙帶可計算B點的瞬時速度大小______，并計算紙帶所對應小車的加速度大小______。（結果均保留2位有效數字）（3）在探究加速度與質量的關系時，在滿足實驗要求的情況下，改變小車上砝碼質量m，測出對應的加速度a，以m為橫坐標，以為縱坐標，在坐標紙上作出如圖丙所示的圖像。圖中縱軸的截距為b，斜率為k，則小車的質量為______。【答案】①.D②.0.25③.0.75④.【解析】【詳解】（1）[1]AC．繩子的拉力可以通過彈簧測力計測得，實驗中不需要測量沙和沙桶的質量，實驗中不需要保證沙和沙桶的質量遠小于小車的質量，故AC錯誤；B．讓小車靠近打點計時器，為打點穩定，應先接通打點計時器的電源，后釋放小車，故B錯誤；D．平衡摩擦力時，需取下沙桶，調整長木板的傾角使小車拖著紙帶沿長木板勻速下滑，故D正確。故選D。（2）[2]相鄰兩計數點的時間間隔為根據勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，B點的瞬時速度大小[3]根據逐差法求出小車的加速度大小為（3）[4]根據牛頓第二定律有整理得圖像的斜率為縱軸的截距為小車的質量為12.在“測定金屬的電阻率”的實驗中：（1）分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量金屬桿的長度和直徑，某次測量的示數如圖甲和圖乙所示，則待測物體的長度為___________cm，直徑為___________mm；（2）該同學用伏安法測量該金屬桿的電阻，電壓表選擇0-3V量程，電流表選擇0-0.6A量程，分別測量金屬桿兩端的電壓和流過金屬桿的電流，指針位置分別如圖所示，則金屬桿的電阻為___________Ω。（結果保留三位有效數字）（3）該同學用如圖所示的電路圖測量金屬桿的電阻，則電阻的測量值相較于真實值__________（填“偏大”或“偏小”）。（4）設測得金屬桿的電阻為R，金屬桿的長度為L，金屬桿的直徑為D，求得金屬桿的電阻率為___________（用題目所給字母表示）。【答案】（1）①.5.01②.5.315##5.316##5.314（2）2.61(2.53~2.69)（3）偏小（4）【解析】【小問1詳解】[1]由題圖甲可知圓柱體的長度為[2]由題圖乙可知圓柱體的直徑為【小問2詳解】電流表的最小分度是0.02A，讀數是電壓表的最小分度是0.1V，讀數是電阻【小問3詳解】電流表外接時，待測電阻兩端電壓表讀數是準確，由于電壓表的分流作用導致電流表讀數大于流過待測電阻的真實電流，所以電阻的測量值相較于真實值偏小。【小問4詳解】由電阻定律金屬桿的橫截面積聯立解得四、解答題：共3小題，共34分。13.如圖所示，一根一端封閉粗細均勻細玻璃管AB開口向上豎直放置，管內用高的水銀柱封閉了一段長的空氣柱。已知外界大氣壓強為，封閉氣體的溫度為℃，g取，則：（1）若玻璃管AB長度為，現對封閉氣體緩慢加熱，則溫度升高到多少攝氏度時，水銀剛好不溢出？（2）若玻璃管AB足夠長，緩慢轉動玻璃管至管口向下后豎直固定，同時使封閉氣體的溫度緩慢降到℃，求此時試管內空氣柱的長度。【答案】（1）67℃；（2）75cm【解析】【詳解】（1）若對封閉氣體緩慢加熱，直到水銀剛好不溢出，封閉氣體發生等壓變化，設玻璃管的橫截面積為S，則初狀態末狀態封閉氣體發生等壓變化，則解得此時的溫度為（2）初始時刻，氣體的壓強為玻璃管倒過來后的壓強為且由理想氣體狀態方