湖北省武汉市武汉外国语学校2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷 Word版含答案

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武汉外国语学校 2023~2024 学年度高二年级下学期期末
物理试题
命题人： 审题人：
本试卷共 6页，15 小题，满分 100 分。考试用时 75 分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题
卡上。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需
改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上 ；
如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的
答案无效。
4．考生必须保持答题-卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（本题共 6小题，每小题 4分，共 24 分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目
要求）．
1．某气体在
T1
、
T2
两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标
f
(
v
)
表示各速率区间的分子数占总分
子数的百分比，横坐标
v
表示分子的速率；而黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了
T1
、
T2
两种不同温度
下黑体辐射的强度与波长的关系，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中
T1
>
，图乙中
T1
>
T2
B．图甲中
T1
<
T2
，图乙中
T1
>
T2
C．图甲中
T1
<
T2
，图乙中
T1
<
T2
D．图甲中
T1
>
，图乙中
T1
<
T2
2．日本政府 1月13 日正式决定，东福岛第一核电站核废水将
于今年春开始排入大海，此行为将对周边国家海洋环境和公众健康造成极大影响。核废水中包含的碘 129 的半衰期
达到了 1570 万年，其核反应方程为
下列说法正确的是（　　）
A．大量的 X粒子形成了
β
射线，能够轻松穿透几厘米厚的铅板
B．半衰期不会随温度发生改变，100 个碘 129 原子在 1570 万年后有 50 个未发生衰变
C．核废水进入海水后温度降低，会延长碘 129 的半衰期
D．碘 129 原子核的质量大于氙129 原子核和 X粒子的总质量
3．滑索是一项体育游乐项目。如图所示，游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过钢索的最低点减速滑至终点。
滑轮与钢索间的摩擦不可忽略，不考虑空气对人的作用力。下列四幅图中，两条虚线分别表示与钢索垂直方向和竖
直方向，能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（　　）
A．减速上滑 B．减速上滑
C．加速下滑 D．加速下滑
4．氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图
乙电路的阴极K，其中 3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光能量范围约为1.64eV 到3.11eV 之
间，a光的光子能量为 2.86 eV。则（ ）
A．氢原子从
n=4
能级向低能级跃迁时能辐射出 6种频率的可见光
B．当滑片 P向a端移动时，光电流I将增大
C．a光照射得到的光电流最弱，所以 a光光子动量最小
D．图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有
|
Ub−U c
|
<0.97 V
5．一质点由静止开始做加速度为 的匀加速直线运动，经时间 t后加速度变为 ，又经过时间 t后加速度再次变
为 ，再经时间 t后回到出发点， 、 的之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图甲所示为一质量为
m
的瓦片
A
的截面图，其顶角为
60 °
。把它对称放在一段房脊
B
上，将房脊
B
的一端缓慢
抬高至瓦片刚要滑动，如图乙所示，此时房脊与水平面的夹角为
θ
。下列说法中正确的是（　　）
A．
B
的每个侧面对
A
的弹力大小为
mg cos θ
B．
B
对
A
的作用力为
mg sin θ
C．
A
受到3个力的作用
D．
B
对
A
的最大静摩擦力的合力大小为
1
2mgsin θ
二、多选题（本题共 4小题，每小题 4分，共 16 分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要
求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） ．
7．打印机是现代办公不可或缺的设备，其进纸系统结构如图所示，正常情况下能做到“每次只进一张纸”，某次打
印过程中刚好还有100 张相同的纸，每张纸的质量均为m，打印时搓纸轮按图示逆时针方向转动，搓纸轮给第 1张
纸压力大小为 ，带动最上面的第 1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为
μ1
，纸张与纸
张之间
μ2
，重力加速度为 g，当打印机正常工作时下列说法中正确的是（ ）
A．搓纸轮对1张纸的摩擦力为
μ1F
，方向向右
B．第 2张与第 3张之间的摩擦力大小为
2μ2mg
C．第 99 张纸与第 100 张纸之间的摩擦力为
μ2
(
mg+F
)
D．
μ1
一定大于
μ2
8．静止在匀强磁场中的原子核 X发生α衰变后变成新原子核 Y。已知核X的质量数为 A，电荷数为 Z，核 X、核 Y
和α粒子的质量分别为mX、mY和mα，假设核反应过程中释放的能量全部转化为α粒子和 Y核的动能。α粒子在磁场
中运动的半径为R。则（　　）
A．衰变方程可表示为
B．核反应中释放的核能为（mX-mY-mα）c2
C．Y核在磁场中运动的半径为
2R
Z −2
D．Y核的动能为
9．如图所示，两个质量分别为m1=1kg、m2=2kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分
别为F1=30N、F2=15N 的水平拉力分别作用在 m1、m2上，则（ ）
A．系统运动稳定时，弹簧秤的示数是 15N
B．系统运动稳定时，弹簧秤的示数是 25N
C．在突然撤去 F1的瞬间，m1的加速度大小为 25m/s2
D．在突然撤去 F1的瞬间，m2的加速度大小为 7.5m/s2
10．如图所示，与水平面成
θ=37 °
角的直棒上有一滑套，可以无摩擦地在棒上滑动。开始时滑套相对棒静止，此时
与棒的上端相距
L1=1.0 m
，与棒的下端相距
L2=0.4 m
。现在使棒保持倾角
θ=37 °
不变，以加速度
a
水平向右做匀
加速直线运动，下列说法正确的是（取g=10m/s2，
sin 3 7 °=0.6
）（　　）
A．若加速度 a=7.5 m/s2，滑套恰好不会在棒上滑动
B．若加速度 a=6 m/s2，滑套恰好不会在棒上滑动
C．若加速度 a=10 m/s2，滑套经过
t=0.63 s
会从棒的上端滑出
D．若加速度 a=5 m/s2，滑套经过
t=0.63 s
会从棒的下端滑出
三．实验题（本题共 2小题，共 14 分）．
11．（每空2分，共 6分）某同学利用三根完全相同、满足胡克定律的橡皮筋进行“验证力的平行四边形定则”实
验（橡皮筋的形变均在弹性限度内）。在水平木板上固定一张白纸，将绳子打一个结点，用这三根橡皮筋在水平面
内沿三个不同方向拉结点，当结点处于静止时，在白纸上标记结点位置为
O
点，如图所示，记录三根橡皮筋方向并
测量出它们此时长度分别为
l1
、
l2
、
l3
。请完成下列问题：
（1）进行不同次实验时， （填“需要”或“不需要”）使 O点始终在同一位置。
（2）在本实验中，测得橡皮筋原长均为12.00 cm。当结点静止时，三根橡皮筋的长度不可能是 。
A．l1=16.20 cm，l2=14.5 cm，l3=17.0 cm
B．l1=15.0 cm，l2=13.00 cm，l3=13.00 cm
（3）在某次实验，三根橡皮筋的方向如图所示，保持结点位置与
OA
段橡皮筋长度、方向不变，保持
OB
段橡皮筋
的方向不变，将
OC
段橡皮筋缓慢顺时针旋转
90 °
，则在此过程中
OB
段与
OC
段橡皮筋的弹力大小变化正确的是 。
A．
OC
段橡皮筋弹力先减小后增大
B．
OC
段橡皮筋弹力一直减小
C．
OB
段橡皮筋弹力一直减小
D．
OB
段橡皮筋弹力先增大后减小
12．（每空2分，共 8分）某同学用如图（a）所示装置验证加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在
小车上的挡光片宽度为 d，光电门传感器固定在轨道上，为平衡摩擦力，他们将轨道调整为左高右低。实验时，将
小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间
Δt
，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧
测力计的示数 F，改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组
Δt
和F。他们在
1
Δt2− F
坐标系中，得到
如图（b）所示的点
（1）实验中钩码的质量 （填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量
（2）若图像过原点，小车的位移为s，小车的质量为 M，请写出
1
Δt 2
关于 F的函数表达式 .
（3）按照图（b）的点迹描绘图像。
（4）为使上一问的图像过坐标原点，应适当 斜面左侧的高度（填写“减小”或“增大”）
四、解答题（本题共 3小题，共 46 分）
13（12 分）．如图所示，A为竖直放置的导热汽缸，其质量 、高度 ，B为质量 的导热活塞，
汽缸内封闭着一定质量（远小于汽缸的质量）的理想气体，B与水平地面间连有劲度系数 的轻弹簧，A
与B的横截面积均为 。当整个装置静止时，活塞 B距汽缸底部的高度为 。活塞与汽缸间紧密接触且无
摩擦，活塞和汽缸壁的厚度均不计，外界大气压强 ，环境温度不变，弹簧原长 ，取重力加速
度大小 。
（1）求刚开始汽缸 A静止时内部气体的压强p；
（2）用力从汽缸顶端缓缓上提汽缸 A，求活塞 B刚要离开A时，弹簧的长度。
14（16 分）．如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为 m=0.4kg 的圆环，地面上放一质量
为M=2.5kg 的物块，物块与地面间的动摩擦因数为 μ=0.5，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和
物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α=37°，β=53°。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（重力加速
度g=10N/kg，取sin37°=0.6、sin53°=0.8），求：
（1）物块对地面的压力大小；
（2）地面对物块的摩擦力；
（3）若其他条件不变，仅M大小可调，为保持系统的平衡，求 M的最小值。
15（18 分）．如图所示，在足够大的水平地面上有一质量M=2kg 的静止长木板，木板的左端放置一质量m =1kg 的
物体 A，距木板的右端
l1
=3m处放置质量与物体 A 相等的另一物体 B（物体 B底面光滑）。在 t=0 时刻对物体 A施
加一水平向右的推力F=6N，物体 A开始相对长木板滑动，同时给物体 B一向右的瞬时初速度
v0
=2m/s，木板与水平
地面间的动摩擦因数
μ1
=0.05，物体 A与木板间的动摩擦因数
μ2
=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度
大小 g=10m/s2，物体 A、B均可视为质点。求:
（1）t=0 时刻长木板的加速度大小；
（2）若
t1
=3s 时物体 A、B在木板上相撞，木板的长度 L；
（3）若在
t2
=2.4s 时撤去推力F，试分析物体 A、B能否相撞？若能，求 A、B两物体从撤去推力F到相撞所用的时
间t；若不能，求 A、B两物体从撤去推力F到A、B之间距离达到最小时所用的时间 t。
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