2023-2024学年广西南宁市高二（下）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.放射性元素会衰变为稳定的，半衰期约为，可以用于检测人体的甲状腺对碘的吸收。若某时刻与的原子数量之比为，则后，与的原子数量之比为( )
A. B. C. D.
2.一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为，当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中心轴线竖直向下以力敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板面的弹力大小记为，忽略凿子受到的重力及摩擦力，则的大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，电刷、之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知，其它电阻不计，下列说法正确的是( )
A. 时，线圈平面与磁感线垂直
B. 时，线圈中感应电流的方向为
C. 、之间电压的瞬时值表达式为
D. 当线圈从图示位置转过时，电流表的示数为
4.在真空中，将等量异种点电荷、分别放置于两点，如图，点为连线的中点，点在连线上，点在的中垂线上，下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度比点大
B. 两点的电势相同
C. 将电子沿直线从点移到点，电子的电势能不变
D. 将电子沿直线从点移到点，电场力对电子先做负功后做正功
5.火星和地球一样，不仅有南北极，而且还会自转。一质量为的飞行器分别停放在火星的南北两极点时，其重力均为。当该飞行器停放在火星赤道上时，其重力为假设火星可视为质量均匀分布的球体，半径为，已知引力常量为，则火星自转的角速度为( )
A. B. C. D.
6.滑雪是一项非常刺激且具观赏性的运动项目。如图，运动员甲、乙视为质点从水平跳台向左分别以初速度和水平飞出，最后都落在着陆坡可视为斜面上，不计空气阻力，则运动员从水平跳台飞出到落在着陆坡上的过程中，下列说法正确的是( )
A. 飞行的时间之比 B. 水平位移之比
C. 落到坡面上的瞬时速度大小相等 D. 落到坡面上的瞬时速度方向相同
7.一列简谐横波的波形图如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，平衡位置位于的质点在此过程中运动方向改变了一次，则该简谐波传播的速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.踢建子是我国传统的健身运动项目。腱子由羽毛和毽托构成，如图所示。若某次毽子被踢出后，恰好沿竖直方向运动，上升和下降的高度相同，建子在运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比，下列说法正确的是( )
A. 毽子上升过程的运动时间小于下降过程的运动时间
B. 毽子上升过程的运动时间大于下降过程的运动时间
C. 毽子上升过程处于超重状态，下降过程处于失重状态
D. 毽子上升过程中损失的机械能大于下降过程中损失的机械能
9.如图，将一半径为的半球形玻璃砖放置在水平面，以球心为原点建立一维坐标系，与水平面垂直，为玻璃砖直径。一束半径为的光束沿垂直水平面射向玻璃砖，光束中心与玻璃砖球心重合。距离球心为的光线从半球面上的点射出后与轴相交于点，光线与轴的夹角为，不考虑光线在玻璃砖中的反射。下列说法正确的是( )
A. 沿球心入射的光线在玻璃砖中传播的速度不变
B. 该玻璃砖的折射率
C. 半球形玻璃砖上有光线射出部分球冠的底面积为
D. 半球形玻璃砖上有光线射出部分球冠的底面积为
10.如图，为矩形，边长为，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、带电荷量为的粒子从点以速度垂直射入磁场，速度方向与的夹角为，粒子刚好从点射出磁场，不计粒子的重力，，下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 粒子做圆周运动的轨道半径
C. 减小粒子的入射速度，粒子在磁场区域内的运动时间不变
D. 增大粒子的入射速度，粒子一定从边射出
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某校物理实验小组为测量一种铜导线的电阻率，设计方案如下：
剥去该铜导线的外皮，用螺旋测微器测定裸露铜丝的直径，如图甲所示，直径_________。
设计如图乙的电路图测定铜丝电阻，闭合开关，把开关拨向，调节电阻箱，记下电流表读数为；把开关拨向，保持不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数也为，则电阻的阻值为_________选填“”或“”的示数。
若已知铜导线的长度为，根据以上测得的数据得出铜导线的电阻率_________用表示。
12.在验证碰撞过程中的动量守恒实验中，小花同学的实验装置如图甲：将气垫导轨放置在水平桌面上，气垫导轨右侧支点高度固定，左侧支点高度可调节，光电门和光电门相隔适当距离安装好，滑块、两侧带有粘性极强的物质，上方固定宽度均为的遮光条，测得滑块、包含遮光条的质量分别为和。
如图乙，用游标卡尺测得遮光条宽度_________。设遮光条通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度_________用表示。
在调节气垫导轨水平时，该同学开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向左加速运动。此时，应调节左支点使其高度_________选填“升高”或“降低”。
气垫导轨调节水平后，将滑块静置于两光电门之间且靠近光电门的右侧一端，滑块置于光电门右侧，用手轻推一下滑块，使其向左运动，与滑块发生碰撞后粘连在一起向左运动，并通过光电门。光电门记录下滑块的遮光条通过光电门的时间为和两滑块一起运动时滑块的遮光条通过光电门的时间为。实验中若等式_________用和表示成立，即可验证滑块、碰撞过程中动量守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.在光滑水平地面上停放着一质量的足够长平板小车，质量的小物块静置于小车上，如图甲。时刻，小物块以速度向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力，物块与小车在第内运动的图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取。求：
物块与小车间的动摩擦因数和恒力的大小；
第内物块与小车间的相对位移。
14.年月日，嫦娥六号顺利发射，标志着我国朝“绕月一探月一登月”的宏伟计划又迈出了坚实的一步。假设在不久的将来，中国载人飞船在月球表面成功着陆。航天员身着出舱航天服，首先从太空舱进入到气闸舱，再关闭太空舱舱门，然后将气闸舱中的气体缓慢抽出，最后打开气闸舱门，航天员再从气闸舱出舱活动。已知气闸舱的容积为舱中气体的初始压强为。为了给航天员一个适应过程，先将气闸舱的压强降至，航天员的体积不计。假设气闸舱的温度保持不变，在此过程中，求：
抽出的气体在压强下的体积；
气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量之比。
15.如图，光滑金属导轨，，其中为半径为的圆弧导轨，是间距为且足够长的水平导轨，是间距为且足够长的水平导轨。金属导体棒、质量均为，接入电路中的电阻均为，导体棒静置在间，水平导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将导体棒自圆弧导轨的最高点处由静止释放，两导体棒在运动过程中均与导轨垂直且始终接触良好，导轨电阻不计，重力加速度大小为。求：
导体棒运动到处时，对导轨的压力；
导体棒由静止释放至达到稳定状态的过程中，通过其横截面的电荷量；
在上述过程中导体棒产生的焦耳热。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
升高
13. ， ；
由图乙可知，小车的加速度为
根据牛顿第二定律
解得
由图乙可知，物块的加速度为
根据牛顿第二定律
解得
第内物块的位移为
小车的位移为
所以，第内物块与小车间的相对位移
14. ；
【详解】以气闸舱内原有气体为研究对象，体积为 压强为 降压后气体的压强为 ，体积为，由玻意耳定律可得
设抽出的气体在 时的体积为 ，转换到压强为 压强下的体积的 ，由玻意耳定律可得
解得
以气闸舱内原有气体为研究对象，压强为 体积为 抽气后气闸舱内存留气体的体积为
气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量
解得
15. ； ；
【详解】棒从圆弧导轨滑下过程，根据动能定理可得
运动到 处时，根据牛顿第二定律可得
联立解得
由牛顿第三定律可知，导体棒运动到 处时，对导轨的压力 。
两金属棒最终分别做匀速直线运动，则有
，
又有
解得
分别对、应用动量定理，对有
对有
又有
解得
， ，
全过程系统能量守恒
又有
联立解得
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