2023-2024学年贵州省贵州大学附属中学高二（下）期末考试物理试卷（含答案）

2023-2024学年贵州省贵州大学附属中学高二（下）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为天，已知，，，则下列说法正确的是( )
A. 衰变产生的射线来自于原子的核外电子
B. 该反应前后质量亏损
C. 放射性元素发生的衰变为衰变
D. 经过天，的原子核发生了衰变
2.在跨越河流表演中，一人骑车以的速度水平冲出平台，恰好跨越长的河流落在河对岸平台上，已知河流宽度，不计空气阻力，取，则两平台的高度差为( )
A. B. C. D.
3.使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的极正对着乙的极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A. 甲的速度大小比乙的大 B. 甲的加速度大小比乙的加速度小
C. 甲的动量大小比乙的大 D. 甲合力冲量与乙合力冲量大小相等
4.如图是一列简谐横波在时的波形图，图是这列波中点的振动图像，则该波的传播速度和传播方向是( )
A. ，向轴正方向传播 B. ，向轴负方向传播
C. ，向轴正方向传播 D. ，向轴负方向传播
5.我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献。年月日白鹤滩水电站首批初装机容量万千瓦正式并网发电。在传输电能总功率不变情况下，从原先高压输电升级为特高压输电，则下列说法正确的是
A. 若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的
B. 若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的
C. 如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的
D. 如果损失功率不变，相同材料、粗细的输电线传输距离是原先的倍
6.如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为若弹簧测力计位于竖直方向，读数为取，挡板对球体支持力的大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，直角坐标系的第一象限内，半径为的圆弧外存在范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。位于点的粒子源向第一象限内的各个方向均匀发射完全相同的带正电的粒子，粒子速度大小均为，比荷。经过一段时间后发现发射出的总粒子中有的粒子可以回到点，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用，则磁感应强度大小为
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则( )
A. 空间站变轨前、后在点的加速度相同
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的大
C. 空间站变轨后在点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大
9.如图所示，小木块用细线悬挂在点，此刻小木块的重力势能为零。一颗子弹以一定的水平速度射入木块中，并立即与有共同的速度，然后一起摆动到最大摆角为处。如果保持子弹入射的速度大小不变，而使子弹的质量增大，则最大摆角、子弹的初动能与木块和子弹一起达到最大摆角时的机械能之差有( )
A. 角增大 B. 角减小 C. 增大 D. 减小
10.如图所示，配有转盘的中式圆餐桌是我国的传统家具。质量为的小碗可视为质点放在水平转盘边缘上随转盘一起由静止缓慢加速转动，若小碗与转盘以及桌面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘的半径为，餐桌的半径为，重力加速度为，转盘与桌面的高度差不计，下列说法正确的是
A. 当转盘的角速度增至时，小碗相对转盘开始滑动
B. 小碗由静止到即将滑动的过程中，转盘对小碗做的功为
C. 若，小碗最终会从桌面滑落
D. 若小碗未滑离桌面，则不会小于
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
11.在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住、的像，挡住和、的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“”表示大头针的位置。图中表示经过大头针和的光线，该光线与界面交于点，表示法线。
请画出玻璃砖中的折射光线，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角；
该玻璃砖的折射率可表示为______。用和表示
12.某同学测量一段金属丝电阻率的过程中有如下一些操作。
在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值____。
用图所示的电路，该同学将点与点连接，接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，测量得到多组电压和电流，并将数据的对应点标在图的坐标纸上。请先在图中画出图线________，然后根据图线可得出该金属丝电阻的测量值______结果保留两位有效数字。
如果将点与点连接，重复上述实验过程，不考虑偶然误差，金属丝电阻的测量值将_____选填“变大”、“变小”或者“不变”。
该实验中使用的电源电动势为，内阻可不计。实验室中有两种滑动变阻器可供选择
A.滑动变阻器 滑动变阻器
如果将两种滑动变阻器分别接入图的电路中，调节滑动变阻器滑片的位置，以表示滑动变阻器可接入电路的最大电阻值，以表示滑动变阻器与金属丝并联部分的电阻值，以表示两端的电压值。
在图所示的三条曲线中，表示滑动变阻器接入电路时随变化的图像是______，表示滑动变阻器接入电路时随变化的图像是______选填“”、“”或“”。根据图像可知，本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用_____选填“”或“”。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，水平放置的绝热容器被隔板分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞被锁定，隔板的右侧为真空，左侧有一定质量的理想气体处于温度为、压强为的状态。抽取隔板，左侧中的气体就会扩散到右侧中，最终达到状态。然后将绝热容器竖直放置如图所示，解锁活塞，恰能保持静止，当电阻丝加热气体，使活塞缓慢滑动，稳定后，气体达到温度为的状态，该过程电阻丝放出的热量为。已知大气压强，且有，不计隔板厚度及一切摩擦阻力，重力加速度大小为。
(ⅰ)求绝热活塞的质量；
(ⅱ)求气体内能的增加量。
14.如图所示，为粒子加速器；为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为。从点释放一初速度为、电荷量为、质量为的带正电粒子，经加速后恰能以速度沿直线图中平行于导体板的虚线通过。不计重力。
求粒子加速器的加速电压；
求速度选择器两板间的电场强度的大小和方向；
仍从点释放另一初速度为、电荷量为、质量为的带正电粒子，离开时粒子偏离图中虚线的距离为，求该粒子离开时的动能。
15.如图所示，有一长为长木板静止在水平地面上，其右端静止一体积可忽略的小物块。现对长木板施加一水平向右的恒力，使长木板和小物块发生相对滑动，已知长木板的质量为，小物块的质量为，长木板和小物块之间的动摩擦因数，长木板与地面之间的动摩擦因数，，试求：
长木板和小物块发生相对滑动的最小水平恒力；
若水平恒力在长木板受到水平恒力作用后，经多长时间小物块滑离长木板；
在问水平恒力的作用开始到离开，整个系统由于滑动摩擦力作用而产生的总热量。
参考答案
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12. 见解析 变大
13.解：气体从状态到状态发生等温变化，根据玻意耳定律
代入数据解得
然后将绝热容器竖直放置如图所示，解锁活塞，以活塞为对象，根据平衡条件
代入数据解得
当电阻丝加热时，活塞能缓慢滑动无摩擦，使气体达到温度为的状态，可知气体做等压变化
根据盖吕萨克定律
代入数据解得
该过程气体对外做功为
解得
根据热力学第一定律可得
答：绝热活塞的质量为；
气体内能的增加量为。
14.解：根据功能关系
解得。
电场力与洛伦兹力平衡
解得。
由左手定则判定电场的方向垂直导体板向下。
电场力做正功，根据功能关系
解得。
答：加速电压为；
场强的方向垂直于导体板向下，大小为；
粒子离开时的动能为。
15.由牛顿第二定律，可得
，
长木板和小物块发生相对滑动时，有
联立，解得
若水平恒力 ，在长木板受到水平恒力作用后，可得
，
设经时间小物块滑离长木板，则有
联立，解得
整个系统由于滑动摩擦力作用而产生的总热量

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