2023-2024学年辽宁省朝阳市建平县高二（下）期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年辽宁省朝阳市建平县高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.碳是由宇宙射线撞击所产生的具有放射性的粒子，可衰变为氮其各个半衰期所剩原子比例如图所示，某古木样品中碳的比例正好是现代植物所制样品的四分之一．下列说法正确的是( )
A. 该古木的年代距今约年
B. 如果古木处于高温、高压下测量结果可能有较大误差
C. 碳发生的是衰变
D. 碳和氮中含有的中子个数相等
2.机动车检测站进行车辆尾气检测的原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚筒上，可使车轮在原地转动，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员将车轮加速一段时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数，现有如下简化图：车内轮的半径为，车外轮的半径为，滚筒的半径为，车轮与滚筒间不打滑，当车轮以恒定速度运行时，下列说法正确的是( )
A. A、轮的角速度大小之比为 B. A、轮边缘的线速度大小之比为
C. B、的角速度之比为 D. B、轮边缘的向心加速度大小之比为
3.如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，、点等高，为结点，轻绳、长度相等，拉力大小分别为、，灯笼受到的重力大小为下列说法正确的是( )
A. 一定有
B. 一定有
C. 一定有
D. 保持A、点等高，轻绳、的夹角越大，越小
4.图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图乙为四极杆内垂直于轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则( )
A. 点电势比点的高 B. 点电场强度大小比点的小
C. 点电场强度方向沿轴正方向 D. 沿轴运动的带电粒子，电势能不变
5.神舟十六号载人飞船返回过程，在点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，为轨道Ⅱ上的一点，如图所示关于神舟十六号飞船的运动，下列说法中正确的是( )
A. 在轨道Ⅱ上经过的速度大于在轨道Ⅰ上经过的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过的加速度小于在轨道Ⅰ上经过的加速度
C. 在轨道Ⅱ上经过的速度大于经过的速度
D. 在轨道Ⅱ上点的机械能小于在轨道Ⅰ上点的机械能
6.为保证自行车夜间骑行安全，在自行车上安装了尾灯，其电源为固定在后轮的交流发电机，如图甲所示交流发电机的原理图如图乙所示，线圈在车轮的带动下绕轴转动，通过滑环和电刷保持与尾灯连接，矩形线圈的面积为，共有匝，线圈总电阻为，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，尾灯灯泡电阻为，当线圈转动角速度为时，下列说法正确的是( )
A. 线圈从图乙所示位置开始计时，其转动过程中产生的电动势为
B. 线圈每转一圈，尾灯产生的焦耳热为
C. 线圈从图乙所示位置转过过程中产生的电动势的平均值为
D. 线圈从图乙所示位置转过过程中流过尾灯电流的平均值为
7.如图所示为杂技表演“胸口碎大石”，其原理可解释为：当大石块获得的速度较小时，下面的人感受到的振动就会较小，人的安全性就较强，若大石块的质量是铁锤的倍，则撞击后大石块的速度可能为铁锤碰撞前速度的( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，其中有一种“彩虹”雪花，中间部分有一个夹有空气的薄冰层，呈彩色花纹，下列现象的原理与之相同的是( )
A. 利用光导纤维传递信息，实现光纤通信 B. 光的双缝干涉现象
C. 阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹 D. 泊松亮斑
9.如图所示，一辆赛车正在做弯道过弯训练，已知它在前一段时间内速度大小由增大到，在随后的一段时间内速度大小由增大到，前后两段时间内，合外力对赛车做功分别为和，合外力的冲量大小分别为和。下列关系式一定成立的是( )
A. B. C. D.
10.如图所示，某半径为的球状行星，在其赤道平面上，行星产生的磁场可以近似看成以行星中心为圆心、半径为的有界匀强磁场，磁感应强度大小为，为其中一条直径．太阳耀斑爆发时，向该行星持续不断地辐射大量电荷量为、质量为的带正电的粒子，所有粒子速度方向均垂直于，速度大小介于某一范围，已知从点射入磁场的粒子在磁场作用下恰能到达赤道线下半圆弧上的各点，不计粒子重力、粒子间的相互作用力以及一切阻力．下列说法正确的是
A. 带电粒子的最小速度大小为
B. 带电粒子的最大速度大小为
C. 带电粒子从磁场边缘到行星赤道面的最短时间为
D. 带电粒子在该行星赤道上存在一段辐射盲区不能到达的区域，该盲区所对圆心角的余弦值为
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
11.某同学用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到最右侧，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强和体积；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。
为使实验结果尽量准确，下列操作正确的是________填字母。
A.要尽可能保持环境温度不变
B.实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
C.实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D.实验过程中应缓慢地推动活塞
分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列各图最能正确且直观地反映实验过程中，气体压强随体积变化规律的是________填字母。
A. ．
C. ．
该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度和压强传感器读数，根据实验测量数据，作出如图乙所示的图像，则石子密度为________。用题及图中相关物理量的字母符号表示
求出石子的密度比真实值_______填“偏大”“偏小”或“相等”。
12.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：
用多用电表粗测金属丝的阻值：该同学选择倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大，为了较准确地进行测量，应该选择______填“”“”或“”倍率，并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如下图中实线所示，测量结果是______。
为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下，为了测多组实验数据，则下列器材中的滑动变阻器应选用______填“”或“”；电压表应选用______填“”或“”；电流表应选用______填“”或“”。
A.电压表：量程，内阻约为；：量程，内阻约为
B.电流表：量程，内阻约为；：量程，内阻约为
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
E.的干电池两节，内阻不计
F.电阻箱
G.开关
。导线若干
请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在虚线框中。______
用测得的金属导线长度、直径和电阻，可根据电阻率的表达式 ______，算出所测金属的电阻率。
四、计算题：本大题共3小题，共32分。
13.两列简谐横波、在同一介质中分别沿轴正方向和负方向传播，、两列波在时刻的波形分别如图甲中实线、虚线所示，处质点的振动图像如图乙所示。简谐波的周期为，图乙中未知。求：
两列波在介质中的传播速度及简谐波的周期；
的大小；
处质点从时刻到时间内通过的路程。
14.人们用传送带从低处向高处运送货物，如图，一长的倾斜传送带在电动机带动下以速度沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角。某时刻将质量为的货物轻轻放在传送带底端，已知货物与传送带间的动摩擦因数。取，，重力加速度，求
货物刚开始运动时的加速度大小及在传送带上运动的时间；
为了提高运送货物的效率，人们采用了“配重法”，即将货物用跨过定滑轮的轻绳与质量为重物连接，如图中虚线所示，与定滑轮间的绳子与传送带平行，不可伸长的轻绳足够长，不计滑轮的质量与摩擦，在运动到传送带顶端前重物都没有落地，求货物在传送带上运动的时间。
15.为了提高自行车夜间行驶的安全性，实验小组的同学设计了一种“闪烁”装置．如图所示，自行车后轮由半径的金属内圈、半径的金属外圈和绝缘幅条构成，后轮的内、外圈之间等间隔地接有根金属条，每根金属条的中间均串联有一阻值、额定电压为的小灯泡可视为定值电阻在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度大小、方向垂直纸面向里，张角的“扇形”匀强磁场，后轮以恒定角速度相对于转轴转动．当金属条进入“扇形”磁场时，该金属条上的灯泡恰好能正常工作，仅考虑灯泡电阻，忽略磁场的边缘效应．求：
当金属条进入“扇形”磁场时，感应电动势的大小，并指出金属条上的电流方向；
后轮转动的角速度大小；
因为加入“闪烁”装置而额外做的功与后轮转动圈数之间的关系．
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

偏大

12. 见解析
13.由图可知简谐波、的波长 ，
根据
解得
波在同种介质中传播速度相等，则
解得
时刻起到 处质点再次出现波谷与波谷叠加经历的时间为 ，则
当 ， 时，对应时间 ，则
由图乙可知，路程

14.货物刚开始向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
令货物加速至与传送带速度相等，则有
解得
表明货物恰好运动到初速度顶端，经历时间
配重后开始向上做匀加速直线运动，则有
解得
令货物加速至与传送带速度相等，则有
解得
此过程经历的时间
表明此时还没有达到顶端，之后，与传送带保持相对静止向上做匀速直线运动，则有
则货物在传送带上运动的时间

15.解：由题图可知
进入磁场的灯泡恰好能正常工作，即进入磁场的灯泡能正常发光，得
解得
根据右手定则或楞次定律，可知感应电流方向为
金属条在磁场中切割磁感线运动
点线速度
点线速度
故金属条切割磁感线的平均速度
根据法拉第电磁感应定律
其中
联立解得
设轮子转一圈的周期为，在时间内，金属条次进出磁场
每次进入磁场时，其中
解得：
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