2023-2024学年广西北海市高二（下）期末教学质量检测物理试卷（含答案）

2023-2024学年广西北海市高二（下）期末教学质量检测物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料如图所示为某合成云母的微观结构示意图，在该单层云母片涂上薄薄的石蜡并加热时，融化的石蜡呈现椭圆状，则该合成云母( )
A. 没有规则的外形 B. 有固定的熔点
C. 各原子都保持静止不动 D. 是多晶体
2.两列简谐横波在同一介质中点产生的振动图像如图所示，则以后点的振幅为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，在光滑的水平面上有两物块、，其中的质量为，的质量为，物块的左端固定一个轻弹簧。一开始物块及弹簧静止，物块以速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物块发生作用，则弹簧最大的弹性势能是( )
A. B. C. D.
4.“柳条搓线絮搓棉，搓够千寻放纸鸢”，五月正是放风筝的好时节如图所示，风力恒定的广场上，当风筝平面与水平面夹角为时，风力垂直于风筝平面，改变牵线拉力的大小，保持风筝平面匀速直线上升，已知风筝的质量为，重力加速度大小为，，，当牵线与风筝平面夹角为时，牵线的拉力的大小为( )
A. B. C. D.
5.用发光二极管制成的灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图所示为某射灯内部结构示意图，发光体封装在半径为、折射率为的半球形介质中，是其圆形发光面的直径，其圆心与半球的球心重合。已知真空中的光速为。下列说法正确的是( )
A. 光在该介质中的传播速度为
B. 从点发出的光在半球形介质中传播到球面所需要的时间为
C. 由发光面边缘或发出的光射出半球形介质时，与面垂直的光入射角最小
D. 为确保发光面发出的光第一次到达半球面时都不发生全反射，则该发光面的最大面积为
6.光电效应在自动化控制领域有着广泛的应用。如图所示的光电控制报警电路中，某一频率的光束照射到光电管，光电管产生光电效应，与光电管连接的电路有电流，电磁铁产生磁场，会吸引报警电路中的开关断开，从而实现自动控制，则( )
A. 当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束，警铃电路停止工作
B. 若选用波长更短的光照射该光电管，该装置仍能产生光电流
C. 若选用频率更小的光照射该光电管足够长时间，一定能产生光电效应
D. 任意频率的光照射到光电管上，只要光照强度足够强就能产生光电效应
7.如图甲所示，在水平地面上固定一倾角为的足够长斜面物块以某一初速度从斜面底端点冲上斜面，以斜面底端所在的水平地面为参考平面，物块从斜面底端开始沿斜面运动的过程中，某同学记录了该物块运动的某物理量可能是速度，速度的平方，时间或者时间的平方与位移图像，取重力加速度，根据图中所给数据国际单位，下列说法正确的是( )
A. 图乙纵轴物理量为速度
B. 物块的初速度为
C. 物块沿斜面向上运动的最大距离为
D. 斜面的动摩擦因数为
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.氢原子的能级图如图所示，一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光，这些光照射在逸出功为的锌板上，下列说法正确的是( )
A. 这群氢原子最多能发出种不同频率的光
B. 从跃迁到能级时发出的光波长最长
C. 锌板上逸出的电子的最大初动能为
D. 氢原子的发射光谱是连续谱
9.如图所示，质量，长的粗糙木板静止在水平面上，时木板在水平恒力的作用下从静止开始向右做匀加速直线运动，木板和地面之间的动摩擦因数。时，在木板的右端、由静止轻放一大小不计、质量的物块，物块和木板之间的动摩擦因数取。则下列说法正确的是( )
A. 物块放在木板上的瞬间，木板的速度大小为
B. 物块放上木板后，木板的加速度大小为
C. 物块在木板上相对运动的时间为
D. 物块最终会从木板上滑下
10.某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙所示。绕有线圈的“
”形铁芯开口处装有磁铁磁通量为，能够全部通过铁芯，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起与车轮角速度相等转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端、作为发电机输出端。通过导线与标有“”的灯泡相连，当车轮匀速转动时，发电机榆出电压视为正弦交流电，该发电机供电部分理想变压器原线圈匝数为，副线圈匝数为，假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑，则( )
A. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过的电流方向由到
B. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流逐渐变小
C. 若灯泡正常发光，原线圈两端的电压为
D. 若灯泡正常发光，车轮转动的角速度为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的设备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，下端带重锤的纸带穿过限位孔并竖直拉直，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带，如图甲所示。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下运动，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作。
如图乙所示，实验时打出一条清晰的纸带，截取其中一段，测得相邻点迹间的距离依次为、、、，则图示纸带的________选填“左”或“右”端连接重锤；若重力加速度为，则“枪头”的冲击频率________。
该实验产生误差的主要原因是“枪头”在打点瞬间阻碍纸带的运动，这样会导致冲击频率的测量值________选填“大于”“小于”或“等于”实际值。
12.小华利用如图所示的装置完成了“探究加速度与外力的关系”实验，用一轻绳将两个完全相同的托盘拴接后跨过光滑的定滑轮，另在两侧的托盘中放入相同数目钩码，已知每个钩码的质量均为，此时两侧托盘的总质量均为，遮光条的宽度为，重力加速度用表示。
实验时进行了如下的操作：
平衡时遮光条与光电门相平齐，小华从托盘甲中取走一个钩码放在托盘乙中，将托盘甲向下拉至遮光条距离光电门处，然后将装置由静止释放，遮光条经过光电门时的挡光时间为，托盘甲经过光电门时的速度为_________，托盘甲的加速度大小为_________结果用、、表示
将托盘甲中的钩码逐个地放到托盘乙中，保持中的不变，重复操作，记录取走的钩码数和与之相对应的挡光时间，将记录的实验数据描绘在图中，当图线的斜率_________时，即可证明物体的质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。用、、、、表示
实验得到的理想图像应是图线，若得到图线所示的情况，原因可能是开始时甲、乙两托盘的总质量_________填“”“”或“”
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.某实验小组设计了简易的气压传动装置。如图甲所示，面积为的活塞静止，与汽缸右端相距。用力缓慢右移活塞，通过压缩气体顶起竖直放置的面积的活塞和上方高的水银柱，最终活塞移到最右端，如图乙所示，活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变。气体视为理想气体，大气压强为，忽略弯管中的气体体积，装置不漏气，水银不溢出，不计摩擦和两活塞质量。
求活塞移动前活塞移动的距离：
若过程活塞对封闭气体做功，则此过程中气体对外吸热还是放热，并求出该部分的热量；
求最终活塞上升的高度。
14.某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线的总电阻为，全校共有个班，每班有盏“，”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求：
输电线损失的功率；
升压变压器的输入电压；
升压变压器每小时输出的电能。结果保留三位有效数字
15.如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的小物块，装置的中间是水平传送带，它与左侧的水平台面、右侧的光滑曲面均平滑连接，传送带始终以的速率逆时针转动，质量的小物块从右侧的光滑曲面上距水平台面高处由静止释放，已知传送带上表面长，物块与传送带之间的动摩擦因数，设物块、间发生的是弹性碰撞，碰撞时间极短，第一次碰撞前物块静止于水平台面，取。
求物块刚滑上传送带时的速度大小；
求物块与物块第一次碰撞前的速度大小；
通过计算说明物块与物块第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 左；；
大于
12.


13.初始时，封闭气体压强
活塞刚要移动时，封闭气体的压强
由玻意耳定律
解得
移动的距离
封闭气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律
其中
得
则此过程气体向外放出 的热量
初始时，活塞静止，封闭气体的压强为
最终封闭气体的压强大小为
活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，由玻意耳定律可知
解得

14.降压变压器副线圈的电流
降压变压器原线圈的电流
输电线损失的功率
降压变压器原线圈的电压
输电线上损失的电压为
升压变压器的输出电压
升压变压器的输入电压
升压变压器原线圈的电流
升压变压器每小时输出的电能与输入电能相等

15.依题意，设物块沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为 ，由机械能守恒知
求得物块刚滑上传送带时的速度大小
设物块在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为，有
设物块通过传送带后运动速度大小为，有
联立解得
由于
所以 即为物块与物块第一次碰撞前的速度大小。
设物块、第一次碰撞后的速度分别为 、 ，取向右为正方向，由弹性碰撞知
联立解得
即碰撞后物块沿水平台面向右匀速运动，设物块在传送带上向右运动的最大位移为 ，则
解得
所以物块不能通过传送带运动到右边的曲面上。

第1页，共1页