大理白族自治州2023-2024学年高二下学期7月期末考试
物理试卷
（全卷三个大题，共15个小题，共6页；满分100分，考试用时75分钟）
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号等在答题卡上填写清楚，并认真核准条形码上的相关信息，在规定的位置贴好条形码。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．非选择题用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题，42分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1．无人驾驶汽车上安装的车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（ ）
A．激光是横波 B．超声波是横波 C．激光是机械波 D．超声波是电磁波
2．2023年5月17日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第56颗北斗导航卫星，这颗卫星是我国“北斗三号”工程的首颗备份卫星，属于地球静止轨道卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看卫星在一定高度处静止不动，下列说法正确的是（ ）
A．该卫星可以静止在北京的正上空
B．该卫星绕地球运行时处于平衡状态
C．该卫星的发射速度应大于第一宇宙速度
D．该卫星的运行速度小于赤道上随地球自转的物体的线速度
3．如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。若减小直梯与墙壁之间的夹角，直梯仍处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．墙壁对直梯的支持力变大 B．地面对直梯的支持力变小
C．地面对直梯的摩擦力变大 D．地面对直梯的作用力变小
4．如图甲所示是某人在湖边打水漂的图片，图乙是石块运动轨迹的示意图，石块从水面弹起到触水算一个水漂。若要产生水漂现象，石块接触水面的瞬间，石块的速度与水面之间的夹角不能大于30°。某次打水漂过程中，将石块从O点水平抛出，O点与水面之间的距离为。若石块可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度。若要产生水漂现象，石块从O点抛出的最小速率为（ ）
A． B．5m/s C． D．
5．如图所示，三根长直导线通有大小相同的电流，分别放在正方形ABCD的三个顶点，其中A、B处导线电流方向垂直纸面向外，C处导线电流方向垂直纸面向里，此时正方形中心O点的磁感应强度大小为。若将C处的导线撤去，则O点处的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图，一光滑大圆环竖直固定放置，O为圆心，M为最高点，N为最低点，P为圆心等高点，一小环套在大圆环上可自由滑动。现将小环放置于M处，受到一微小扰动后从静止开始下滑，则小环从M点经P滑至N点的过程中，小环对大圆环的作用力大小（ ）
A．在P点最大 B．在P点最小 C．先减小后增大 D．先增大后减小
7．2023年8月株洲清水塘大桥正式通车，大桥全长2.85千米，如图甲所示。图乙中A、B、C、D为大桥上的四根竖直钢丝绳吊索，相邻两根吊索之间的距离均为s。做匀加速直线运动的汽车从水平桥面上通过，通过AC的时间是通过CD的时间的4倍。若通过CD的时间为t，汽车可看成质点，则汽车的加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上运动，力F随时间t变化的规律如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．时，物块的速度最大 B．时，物块的加速度为零
C．时，物块的动量大小为8kg·m/s D．0～4s时间内，力F对物块的冲量大小为32N·s
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
9．某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光，如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．a光的频率比b光小
B．a光在该介质中的传播速度比b光大
C．光由介质射入空气时，a光的临界角比b光小
D．a、b通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较大
10．如图甲所示，一轻质弹簧的一端固定在倾角为30°的足够长的固定光滑斜面底端，另一端与质量为1kg的物块A连接，质量为4kg的物块B紧靠（不粘连）物块A静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为0.5m。某时刻对物块B施加沿斜面向上的力F，使物块B做匀加速直线运动，一段时间后物块A、B分离，物块B所受力F随物块B的位移x变化的关系如图乙所示。若弹簧的形变始终在弹性限度内，取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的
B．弹簧的劲度系数为50N/m
C．从物块B开始运动至与物块A分离的过程中，拉力F做的功为2.66J
D．从物块B开始运动至与物块A分离的过程中，物块B增加的机械能为10.08J
第Ⅱ卷（非选择题，58分）
三、非选择题（本题共5小题，共58分）
11．（6分）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课首次在梦天实验舱内进行授课，其中航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，传感器a测量滑块A与它的距离，传感器b测量滑块B与它的距离。部分实验步骤如下：
①实验测得滑块A的质量为0.40kg；
②接通气源，调整气垫导轨水平；
③拨动两滑块，使A、B均向右运动；
④导出传感器记录的数据，绘制随时间t变化的图像，分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题：
（1）从图像可知两滑块在______s时发生碰撞；
（2）滑块A碰撞前的速度大小______m/s（计算结果保留2位有效数字）；
（3）若滑块A、B碰撞过程中满足动量守恒定律，可得滑块B的质量为______kg（计算结果保留2位有效数字）。
12．（10分）实验小组测量一段长度已知、阻值约为10Ω的电阻丝的电阻率。部分实验操作如下：
（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，选择电阻丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。某次测量时，经正确操作后螺旋测微器示数如图甲所示，此时螺旋测微器的读数为______mm。
（2）实验小组采用“伏安法”测量该电阻丝的阻值，除导线和开关外，实验室还有如下器材可供选择：
待测电阻丝
电流表（量程0.6A，内阻约为0.5Ω）
电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）
电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）
滑动变阻器R（阻值0～5Ω，额定电流1.5A）
定值电阻
定值电阻
直流电源（电动势，内阻不计）
实验要求测量尽量准确，且电阻丝两端的电压能从零变到6V，电流表应选______（选填“”或“”）；定值电阻应选______（选填“”或“”）。
（3）请在图乙的线框中画出实验电路图。
（4）根据实验电路图进行实验，改变滑动变阻器R的阻值，得到多组电压表、电流表的示数U、I，在坐标纸上做出图像如丙所示，可求得该电阻丝的阻值为______Ω，然后根据电阻定律可计算出该电阻丝的电阻率（计算结果保留3位有效数字）。
13．（10分）在平直的公路上，一辆以22m/s的速度匀速行驶的汽车，因前方出现事故，司机紧急刹车，汽车开始减速。刹车1s后ABS制动系统开始工作，ABS制动系统启动前后汽车所受阻力f与汽车重力mg的比值随时间t变化的情况可简化为如下图所示的图像。取重力加速度。求：
（1）汽车在1s末的速度大小；
（2）汽车从开始减速到停止的过程中行驶的位移大小。
14．（14分）如图所示，空间存在一平行于竖直平面的匀强电场，某时刻将一质量为m、所带电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从P点以大小为的速度水平向左抛出，经过一段时间后，小球经过P点正下方距P点距离为h的Q点，且经过Q点的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）该匀强电场的场强大小和方向；
（2）若小球抛出过程中距PQ直线的最远点为M（图中未画出），求PM点间的电势差。
15．（18分）如图所示，两光滑平行金属导轨abc和efg固定，间距，其中ab、ef是半径为的四分之一圆弧导轨，bc、fg是与圆弧轨道相切的水平导轨，水平导轨所在的区域有磁感应强度大小为方向竖直向上的匀强磁场。初始时刻，质量为的金属棒Q与水平导轨垂直放置，与bf之间的距离为。现将另一根质量为的金属棒P从ae位置由静止释放。已知P、Q接入电路的电阻分别为，P、Q运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，导轨长度无限长，取重力加速度。求：
（1）P进入磁场瞬间，Q的加速度大小；
（2）从P进入磁场到速度恒定的过程中，Q上产生的焦耳热；
（3）P、Q之间的最小距离。
高二物理参考答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C D C A C D C
1．【答案】A
【解析】激光是横波，选项A正确，超声波是纵波，选项B错误，激光是电磁波，选项C错误，超声波是机械波，选项D错误。
2．【答案】C
【解析】由于第56颗北斗导航卫星是地球静止轨道卫星，运行轨道与赤道平面共面，不可以停留在北京的上空，选项A错误；该卫星绕地球运行时处于匀速圆周运动状态，合力提供向心力，受力不平衡，不是平衡状态，B错误；该卫星要能发射到较高的轨道高度上，要克服地球引力到达相应轨道，其发射速度一定要大于第一宇宙速度，选项C正确；赤道上某点随地球自转的角速度与第56颗北斗导航卫星的角速度相同，由，得该卫星的运行速度大于赤道上随地球自转的物体的线速度，选项D错误。
3．【答案】D
【解析】减小直梯与墙壁之间的夹角，墙壁对直梯的支持力变小，选项A错误；地面对直梯的支持力与直梯的重力大小相等，保持不变，选项B错误；地面对直梯的摩擦力与墙壁对直梯的支持力大小相等，因此地面对直梯的摩擦力变小，选项C错误；地面对直梯的支持力不变但对直梯的摩擦力变小，因此地面对直梯的作用力变小，选项D正确。
4．【答案】C
【解析】石块在竖直方向的分运动为自由落体运动，由匀变速直线运动的规律可得：，当石块的速度与水面之间的夹角为时：，解得：
5．【答案】A
【解析】设每根通电导线单独在点产生的磁感应强度大小为，由平行四边形定则可得：。将点处的导线撤去后，点处的磁感应强度大小为：，选项A正确，选项B、C、D错误。
6．【答案】C
【解析】设大圆环半径为，小环在大圆环上某处（点）与圆环的作用力恰好为零，如图所示，设图中夹角为，从大圆环顶端到点的过程，根据机械能守恒定律，在点，根据牛顿第二定律，联立解得，从大圆环顶端到点过程，小环速度较小，小环重力沿着大圆环圆心方向的分力大于小环所需的向心力，所以大圆环对小环的弹力背离圆心，不断减小，大环对小环支持力最小值在S处，选项B错误。从S到P再到最低点N的过程，小环速度变大，大圆环对小环的弹力与小环重力沿径向的分力的合力提供向心力，所以大圆环对小环的弹力逐渐变大，根据牛顿第三定律可知，小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大，到最低点N点最大，选项C正确，选项A、D错误。
7．【答案】D
【解析】汽车通过AC的平均速度大小为：，通过CD的平均速度大小为：，根据匀变速直线运动的规律可得：，解得：，选项A、B、C错误，选项D正确。
8．【答案】C
【解析】当水平力与物块受到的摩擦力大小相等时物块的速度最大，因此时，物块的速度最大，选项A错误；时，物块受到摩擦力的作用，物块的合外力不为零，加速度不为零，选项B错误；时间内，对物块由动量定理可得：，解得：，因此时物块的动量为：，选项C正确；图像中图线和时间轴围成的面积表示力对物体的冲量，由题图可知：时间内，力对物块的冲量大小为，选项D错误。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
题号 9 10
答案 CD BD
9．【答案】CD
【解析】由折射定律可知，入射角相同，折射角小的折射率大，则光的折射率比光的大小，折射率大的频率大，则光的频率比光大，A选项错误；由有光在该介质中的传播速度比光小，选项B错误；由可知。光由介质射入空气时，光的临界角比光小，选项C正确；由双缝干涉间距可知通过相同的双缝干涉实验装置，光的干涉条纹间距较大，选项D正确。
10．【答案】BD
【解析】开始物块静止，对物块根据平衡的条件得：，由题意：，解得：，选项B正确；物块分离以后，对物块由牛顿第二定律得：，解得。当施加的力为时，对物块整体由牛顿第二定律得：，解得：，选项A错误；物块分离瞬间，物块之间的作用力为零，对物块由牛顿第二定律得：，从物块开始运动至与物块分离的过程中，拉力做的功为：，解得：，选项C错误；设物块A、B分离瞬间二者的速度大小为，对物块由匀变速直线运动的规律得：，从物块开始运动至与物块分离的过程中，对物块由动能定理得：，物块增加的机械能为：，解得：，选项D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11．【答案】（1）1.0 （2）0.50 （3）0.19-0.21
【解析】（1）图像的斜率表示速度，从题图中可知时两物块的速度发生突变，即此时发生了碰撞；
（2）由题图乙可知滑块碰撞前的速度大小；
（3）规定滑块运动的方向为正方向，由题图乙可知滑块碰撞后的速度约为，滑块B碰撞前、后的速度分别为：，根据动量守恒定律可得：，解得：。
评分标准：本题共6分。第（1）问2分；第（2）问2分；第（3）问2分。
12．【答案】（1） （2）
（3）如图所示 （4）
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则可得此时螺旋测微器示数为0.698mm。
（2）电源电动势为6V，待测电阻丝约为10Ω，流过待测电阻丝的最大电流约为0.6A，因此电流表选；实验要求电阻丝两端的电压能从零变到6V，电压表V量程不够，因此需要将电压表V的量程扩大至6V，所以定值电阻应选3kΩ。
（3）由于，测量电路采用安培表外接法，实验要求电阻丝两端的电压能从零变到，控制电路采用分压式接法，实验电路如图所示。
（4）由于，因此流过电压表的电流可忽略不计，根据欧姆定律可得：，化简可得：，结合题目图丙可得：，解得：。
评分标准：本题共10分。第（1）问2分；第（2）问4分，每空2分；第（3）问2分；第（4）问2分。
13．（10分）
解：（1）依题意，由图得小车在前内：
①
②
求得： ③
（2）ABS工作前： ④
ABS工作后： ⑤
⑥
求得： ⑦
评分标准：本题共10分。（1）问3分；正确得出①②③式各给1分；第（2）问7分，正确得出④⑥⑦式各给2分；⑤式1分。
14．解：（1）从点到点，由动能定理得： ①
解得：
所以场强方向水平向右 ②
从到，竖直方向由运动学公式得： ③
水平方向由牛顿第二定律得： ④
水平方向由运动学公式得： ⑤
解得： ⑥
所以 ⑦
（2）当水平分速度为0时，小球向左运动至最远点的水平距离最大由运动学公式得： ⑧
解得： ⑨
则点与小球运动至最远点间的电势差 ⑩
联立⑦⑧⑨式解得
评分标准：本题共14分。第（1）问7分，得出①②③④⑤⑥⑦式每式各给1分；第（2）问7分，得出⑧⑩ 式每式各给2分，得出⑨式给1分；用其他解法正确同样给分。
15．解：（1）从ae运动到bf的过程中，由动能定理得 ①
进入磁场瞬间，切割磁感线产生的感应电动势大小为 ②
根据闭合电路欧姆定律得 ③
对由牛顿第二定律得 ④
解得的加速度大小： ⑤
（2）从P进入磁场到速度恒定的过程中，P、Q组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
⑥
由能量守恒定律得 ⑦
上产生的焦耳热为： ⑧
联立解得： ⑨
（3）当共速时，二者之间的距离最小，对根据动量定理得 ⑩
根据法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路欧姆定律得
之间的最小距离为
联立解得：
评分标准：本题共18分。第（1）问5分，得出①②③④⑤式每式各给1分；第（2）问7分，得出⑥⑦⑧式每式各给2分，得出⑨式给1分；第（3）问6分，得出⑩式给2分，得出 式每式各给1分。用其他解法正确同样给分。
