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1、湖南省湘西土家族苗族自治州2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷学校：_姓名：_班级：_考号：_一、单选题1科学家用粒子等轰击原子核，实现原子核的转变并研究原子核的结构，还可以发现和制造新元素。关于核反应方程，下列说法正确的是( )A.X是电子B.X是质子C.X是正电子D.X粒子由查德威克发现2某型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，原、副线圈匝数比为。若原线圈上加有最大电压值为的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值为( )A.0.2VB.1VC.5VD.8V3如图所示，在滑雪比赛中，甲、乙两运动员先后从雪坡滑下，水平飞出后均落到斜坡上。已知甲运动员水平飞出时的速度大小为，
2、甲运动员在空中运动的时间为乙运动员在空中运动时间的两倍，运动员均可视为质点，不计空气阻力。乙运动员水平飞出时的速度大小为( )A.B.C.D.4把均匀带电的绝缘棒AB弯成如图所示的半圆状，测得圆心O处的电场强度大小为E。C是半圆AB上的二等分点，将沿CO对折，使与重叠，则重叠部分在O点产生的电场强度大小为( )A.B.C.D.5一固定光滑弧形轨道底端与水平轨道平滑连接，将滑块A从弧形轨道上离水平轨道高度为h处由静止释放，滑块A在弧形轨道底端与滑块B相撞后合为一体，一起向前做匀减速直线运动，停止时距光滑弧形轨道底端的距离为s。已知滑块A，滑块B的质量均为m，重力加速度大小为g，则滑块与水平轨道之
3、间的动摩擦因数为( )A.B.C.D.6如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（未画出），一质量为m、带电荷量为的微粒从圆上的N点以一定的速度沿图中虚线方向射入磁场，从圆上的M点离开磁场时的速度方向与虚线垂直。已知圆心O到虚线的距离为，不计微粒所受的重力，下列说法正确的是( )A.微粒在磁场区域内运动的时间为B.微粒射入磁场时的速度大小为C.微粒在磁场中运动的轨迹半径为D.微粒到圆心O的最小距离为二、多选题7如图所示，彩虹在水中的倒影十分清晰。关于彩虹的成因及倒影，下列说法正确的是( )A.彩虹的成因是光的反射B.彩虹的成因是光的折射C.彩虹的倒影是由光的
4、折射引起的D.彩虹的倒影是由光的反射引起的8一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，波长，平衡位置在x轴上的两质点A、B的坐标分别为、，波传到B点开始计时，A、B的振动图像如图所示。下列说法正确的是( )A.该波的周期为0.4sB.该波的频率为2HzC.该波的波长为5mD.该波的传播速度为9如图所示，一个质量为m的小球套在竖直放置的半径为R的光滑圆环上，劲度系数为k的轻质弹簧一端与小球相连，另一端固定在圆环的最高点A处，小球处于平衡状态时，弹簧与竖直方向的夹角，已知，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )A.轻质弹簧的长度为B.圆环对小球的弹力大小为mgC.轻质弹簧对小球的弹力大小为1.8mgD
5、.轻质弹簧的原长为10近期，多个国家和组织相继发布了一系列探月规划，其中不乏新颖的亮点，比如建设月球通信导航星座，利用低轨探测器、跳跃探测器等手段寻找水冰资源。人造航天器在月球表面绕月球做匀速圆周运动时，航天器与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为，已知月球的半径为R，则航天器的( )A.速度大小为B.角速度大小为C.环绕周期为D.加速度大小为三、填空题11一灵敏电流计G的内阻，满偏电流，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表，量程为03A；开关、都断开时为电压表，量程为03V。试回答下列问题：（1）定值电阻_、_。（2）开关闭合、断开时为_（填“电流”或“电压”）表，量程为
6、_。四、计算题12水平地面上放有一内壁光滑的圆柱形汽缸（顶部有卡扣），内部的轻质活塞封闭一定质量的空气，当封闭空气的热力学温度时，活塞封闭空气的高度为3L，活塞上侧到汽缸顶部的距离为L，如图所示。现对封闭空气缓慢加热，活塞在上升过程中始终保持水平，外界大气压恒为，封闭空气可视为理想气体，求：（1）活塞刚到达汽缸顶部时封闭空气的热力学温度；（2）封闭空气的热力学温度时的压强p。13一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中，无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞，上升时无人机突然出现故障而失去升力，一段时间后无人机恢复升力开始向下做匀减速直线
7、运动，到达地面时速度恰好为0，此时关闭无人机电源。已知无人机的质量，运动过程中所受空气阻力大小恒为，取重力加速度大小。求：（1）螺旋桨工作时产生的升力大小F；（2）无人机上升的最大高度H；（3）无人机在空中运动的时间t。14如图所示，两间距为L、足够长的光滑平行直导轨固定在绝缘水平地面上，左端固定一阻值为R的定值电阻。空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m的导体棒紧靠电阻垂直放在导轨上，时刻作用于导体棒的水平恒力F使导体棒由静止开始做加速运动，当导体棒达到最大速度时对应的加速距离为d，此时撤去外力F，同时匀强磁场随时间按照某种规律变化，使得导体棒始终做匀速直线运动，已知导
8、体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，电路中其他电阻均不计。求：（1）导体棒的最大速度v；（2）电阻上产生的热量Q；（3）通过回路中某截面的电荷量q；（4）导体棒匀速运动时匀强磁场的磁感应强度大小。随时间t的变化规律。五、实验题15某同学探究做圆周运动的物体所需的向心力大小与物体的质量、轨道半径及角速度的关系的实验装置如图甲所示，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量圆柱体的向心力，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体的质量和运动的角速度不变，来探究其向心力与半径r的关系。（1）该同学采用的实验方法为_。A.控制变量法B.等效替代法C.理想化模型法（2）改变半
9、径r，多次测量，测出了五组、r的数据，如表所示：1.02.04.06.29.00.882.003.505.507.90该同学对数据分析后，在坐标纸上描出了五个点，作出图线如图乙所示，已知圆柱体的质量，由图线可知圆柱体运动的角速度_。（结果保留两位有效数字）参考答案1答案：D解析：该核反应方程为，X是中子，中子由查德威克发现，选项D正确。2答案：D解析：由已知条件知，原线圈两端电压的有效值为220V，设副线圈两端电压的有效值为U，则有，解得，选项D正确，3答案：A解析：设斜坡的倾角为，运动员在斜坡上的位移为L，由平抛运动的知识可得，运动员乙水平飞出时的速度大小为，选项A正确。4答案：C解析：设圆
10、弧AC在O点产生的电场强度大小为，根据对称性可知，的方向与弦AC垂直，同理叠加可得，解得，O点的电场强度大小为，选项C正确。5答案：D解析：设滑块A到达弧形轨道底端时的速度大小为，两滑块碰撞后的速度大小为v，则有，解得，选项D正确。6答案：B解析：设微粒的速度大小为v，微粒在匀强磁场中运动的轨道半径为r，有，解得，选项A错误；如图所示，A点为微粒运动轨迹的圆心，设圆心O到MA的距离为x，到MC的距离为y，有，解得，选项B正确，选项C、D均错误。7答案：BD解析：彩虹的成因是光的折射，选项A错误、B正确；倒影的形成是因为光在水面上发生了反射，选项C错误、D正确。8答案：AD解析：根据题中振动图像
11、可知机械波的周期，频率，选项A正确、B错误；时，质点A在波谷，质点B开始沿y轴正方向振动，有，解得，选项C错误、D正确。9答案：BD解析：轻质弹簧的长度，选项A错误；以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示。由图可知，力的三角形BCD和几何三角形AOB相似，根据三角形相似有，解得，选项B正确、C错误；由胡克定律及几何关系有，解得，选项D正确。10答案：ABD解析：航天器与月球中心选线在单位时间内扫过的面积，解得，选项A正确；航天器绕月球做匀速圆周运动的角速度，项B正确；航天器运行轨道围成面积为，所以航天器的环绕周期为，选项C错误；航天器的加速度大小为，选项D正确。11答案：（1）4;0.25（
12、2）电压;012.6V解析：（1）由题意知电流表G的满偏电压，开关、都断开时为电压表，原理示意图如图甲所示，当达到满偏时有，所以分压电阻；开关、都闭合时为电流表，原理示意图如图乙所示，当达到满偏时有，所以。（2）开关闭合、断开时为电压表，原理示意图如图丙所示，当达到满偏时有。12答案：(1)400K(2)解析：（1）此过程为等压变化，有解得（2）当封闭空气的热力学温度达到，此过程为等容变化，有解得。13答案：(1)20N(2)40m(3)10s解析：（1）根据牛顿第二定律有解得。（2）设无人机失去升力时的速度大小为，向上做匀减速直线运动的位移大小为，加速度大小为，则有解得。（3）设无人机向上加
13、速的时间为，向上减速的时间为，向下加速时的加速度大小为，对应的加速时间为，恢复升力后向下减速时的加速度大小为，对应的减速时间为，则有解得。14答案：(1)(2)(3)(4)解析：（1）导体棒达到最大速度时，安培力大小等于F，设导体棒达到最大速度时产生的电动势为E，则有解得。（2）电阻上产生的热量Q等于导体棒克服安培力做的功，所以有解得。（3）设导体棒的加速时间为，加速过程中的平均速度为，对应的平均电动势为，平均电流为，则有解得。（4）撤去外力F后导体棒做匀速直线运动，说明穿过闭合回路的磁通量保持不变，导体棒达到最大速度时穿过闭合回路的磁通量为BLd，导体棒达到最大速度后在t时刻的磁感应强度大小为，则有对导体棒应用动量定理有对上式两边求和得解得。15答案：（1）A（2）5.0（4.95.1）解析：（1）保持圆柱体的质量和角速度不变，来探究其向心力与半径r的关系，所以是控制变量法，选项A正确。（2）由得，由题中图像可得斜率，所以。
