/武漢2023~2024學(xué)年度高二年級(jí)下學(xué)期期末物理試題本試卷共6頁，15小題，滿分100分?？荚囉脮r(shí)75分鐘注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必用黑色字跡鋼筆或簽字筆將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在答題卡上。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案，答案不能答在試卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答的答案無效。4．考生必須保持答題-卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）．1．某氣體在T1、T2兩種不同溫度下的分子速率分布圖像如圖甲所示，縱坐標(biāo)fv表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標(biāo)v表示分子的速率；而黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖乙所示，圖乙中畫出了T1A．圖甲中T1>T2，圖乙中T1B．圖甲中T1<T2，圖乙中T1C．圖甲中T1<T2，圖乙中T1D．圖甲中T1>T2，圖乙中T2．日本政府1月13日正式?jīng)Q定，東福島第一核電站核廢水將于今年春開始排入大海，此行為將對(duì)周邊國(guó)家海洋環(huán)境和公眾健康造成極大影響。核廢水中包含的碘129的半衰期達(dá)到了1570萬年，其核反應(yīng)方程為下列說法正確的是（）A．大量的X粒子形成了β射線，能夠輕松穿透幾厘米厚的鉛板B．半衰期不會(huì)隨溫度發(fā)生改變，100個(gè)碘129原子在1570萬年后有50個(gè)未發(fā)生衰變C．核廢水進(jìn)入海水后溫度降低，會(huì)延長(zhǎng)碘129的半衰期D．碘129原子核的質(zhì)量大于氙129原子核和X粒子的總質(zhì)量3．滑索是一項(xiàng)體育游樂項(xiàng)目。如圖所示，游客從起點(diǎn)利用自然落差加速向下滑行，越過鋼索的最低點(diǎn)減速滑至終點(diǎn)?；喤c鋼索間的摩擦不可忽略，不考慮空氣對(duì)人的作用力。下列四幅圖中，兩條虛線分別表示與鋼索垂直方向和豎直方向，能正確表示游客加速下滑或減速上滑的是（）A．減速上滑B．減速上滑C．加速下滑D．加速下滑4．氫原子能級(jí)如圖甲所示，一群處于高能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出多種可見光，分別用這些可見光照射圖乙電路的陰極K，其中3條光電流I隨電壓U變化的圖線如圖丙所示，已知可見光能量范圍約為1.64eV到3.11eV之間，a光的光子能量為2.86eV。則（

）

A．氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出6種頻率的可見光B．當(dāng)滑片P向a端移動(dòng)時(shí)，光電流I將增大C．a(chǎn)光照射得到的光電流最弱，所以a光光子動(dòng)量最小D．圖丙中3條圖線對(duì)應(yīng)的遏止電壓，一定有U5．一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t后加速度變?yōu)?，又?jīng)過時(shí)間t后加速度再次變?yōu)?，再?jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)，、的之比為（）A． B． C． D．6．如圖甲所示為一質(zhì)量為m的瓦片A的截面圖，其頂角為60°。把它對(duì)稱放在一段房脊B上，將房脊B的一端緩慢抬高至瓦片剛要滑動(dòng)，如圖乙所示，此時(shí)房脊與水平面的夾角為θ。下列說法中正確的是（）A．B的每個(gè)側(cè)面對(duì)A的彈力大小為mgcosθB．B對(duì)A的作用力為mgC．A受到3個(gè)力的作用D．B對(duì)A的最大靜摩擦力的合力大小為1二、多選題（本題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）．7．打印機(jī)是現(xiàn)代辦公不可或缺的設(shè)備，其進(jìn)紙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，正常情況下能做到“每次只進(jìn)一張紙”，某次打印過程中剛好還有100張相同的紙，每張紙的質(zhì)量均為m，打印時(shí)搓紙輪按圖示逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，搓紙輪給第1張紙壓力大小為，帶動(dòng)最上面的第1張紙勻速向右運(yùn)動(dòng)，搓紙輪與紙張之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，紙張與紙張之間μ2，重力加速度為g，當(dāng)打印機(jī)正常工作時(shí)下列說法中正確的是（A．搓紙輪對(duì)1張紙的摩擦力為μ1FB．第2張與第3張之間的摩擦力大小為2C．第99張紙與第100張紙之間的摩擦力為μD．μ1一定大于8．靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的原子核X發(fā)生α衰變后變成新原子核Y。已知核X的質(zhì)量數(shù)為A，電荷數(shù)為Z，核X、核Y和α粒子的質(zhì)量分別為mX、mY和mα，假設(shè)核反應(yīng)過程中釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和Y核的動(dòng)能。α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R。則（）A．衰變方程可表示為B．核反應(yīng)中釋放的核能為（mX-mY-mα）c2C．Y核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為2RD．Y核的動(dòng)能為9．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=1kg、m2=2kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個(gè)大小分別為F1=30N、F2=15N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則（）A．系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，彈簧秤的示數(shù)是15NB．系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，彈簧秤的示數(shù)是25NC．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為25m/s2D．在突然撤去F1的瞬間，m2的加速度大小為7.5m/s210．如圖所示，與水平面成θ=37°角的直棒上有一滑套，可以無摩擦地在棒上滑動(dòng)。開始時(shí)滑套相對(duì)棒靜止，此時(shí)與棒的上端相距L1=1.0m，與棒的下端相距L2=0.4m?，F(xiàn)在使棒保持傾角θ=37°不變，以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（取g=10m/s2A．若加速度a=7.5m/s2，滑套恰好不會(huì)在棒上滑動(dòng)B．若加速度a=6m/s2，滑套恰好不會(huì)在棒上滑動(dòng)C．若加速度a=10m/s2，滑套經(jīng)過t=0.63s會(huì)從棒的上端滑出D．若加速度a=5m/s2，滑套經(jīng)過t=0.63s會(huì)從棒的下端滑出三．實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）．11．（每空2分，共6分）某同學(xué)利用三根完全相同、滿足胡克定律的橡皮筋進(jìn)行“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)（橡皮筋的形變均在彈性限度內(nèi)）。在水平木板上固定一張白紙，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)，用這三根橡皮筋在水平面內(nèi)沿三個(gè)不同方向拉結(jié)點(diǎn)，當(dāng)結(jié)點(diǎn)處于靜止時(shí)，在白紙上標(biāo)記結(jié)點(diǎn)位置為O點(diǎn)，如圖所示，記錄三根橡皮筋方向并測(cè)量出它們此時(shí)長(zhǎng)度分別為l1、l2、l3（1）進(jìn)行不同次實(shí)驗(yàn)時(shí)，（填“需要”或“不需要”）使O點(diǎn)始終在同一位置。（2）在本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得橡皮筋原長(zhǎng)均為12.00cm。當(dāng)結(jié)點(diǎn)靜止時(shí)，三根橡皮筋的長(zhǎng)度不可能是。A．l1=16.20cm，l2=14.5cm，l3=17.0cmB．l1=15.0cm，l2=13.00cm，l3=13.00cm（3）在某次實(shí)驗(yàn)，三根橡皮筋的方向如圖所示，保持結(jié)點(diǎn)位置與OA段橡皮筋長(zhǎng)度、方向不變，保持OB段橡皮筋的方向不變，將OC段橡皮筋緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，則在此過程中OB段與OC段橡皮筋的彈力大小變化正確的是。A．OC段橡皮筋彈力先減小后增大B．OC段橡皮筋彈力一直減小C．OB段橡皮筋彈力一直減小D．OB段橡皮筋彈力先增大后減小12．（每空2分，共8分）某同學(xué)用如圖（a）所示裝置驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系。小車通過細(xì)繩與鉤碼相連，固定在小車上的擋光片寬度為d，光電門傳感器固定在軌道上，為平衡摩擦力，他們將軌道調(diào)整為左高右低。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小車從某一位置由靜止釋放，通過光電門測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間Δt，實(shí)驗(yàn)中小車從同一位置由靜止釋放，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，改變動(dòng)滑輪下懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)，進(jìn)行多次測(cè)量，測(cè)得多組Δt和F。他們?cè)?Δt2

（1）實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量（填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）若圖像過原點(diǎn)，小車的位移為s，小車的質(zhì)量為M，請(qǐng)寫出1Δt2關(guān)于F（3）按照?qǐng)D（b）的點(diǎn)跡描繪圖像。（4）為使上一問的圖像過坐標(biāo)原點(diǎn)，應(yīng)適當(dāng)斜面左側(cè)的高度（填寫“減小”或“增大”）四、解答題（本題共3小題，共46分）13（12分）．如圖所示，A為豎直放置的導(dǎo)熱汽缸，其質(zhì)量、高度，B為質(zhì)量的導(dǎo)熱活塞，汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量（遠(yuǎn)小于汽缸的質(zhì)量）的理想氣體，B與水平地面間連有勁度系數(shù)的輕彈簧，A與B的橫截面積均為。當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，活塞B距汽缸底部的高度為?；钊c汽缸間緊密接觸且無摩擦，活塞和汽缸壁的厚度均不計(jì)，外界大氣壓強(qiáng)，環(huán)境溫度不變，彈簧原長(zhǎng)，取重力加速度大小。（1）求剛開始汽缸A靜止時(shí)內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)p；（2）用力從汽缸頂端緩緩上提汽缸A，求活塞B剛要離開A時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度。14（16分）．如圖所示，粗糙水平地面上固定有一豎直光滑桿，桿上套有質(zhì)量為m=0.4kg的圓環(huán)，地面上放一質(zhì)量為M=2.5kg的物塊，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，圓環(huán)和物塊由繞過光滑定滑輪的輕繩相連，連接圓環(huán)和物塊的輕繩與豎直方向的夾角分別為α=37°，β=53°。認(rèn)為物塊與地面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力（重力加速度g=10N/kg，取sin37°=0.6、sin53°=0.8），求：（1）物塊對(duì)地面的壓力大??；（2）地面對(duì)物塊的摩擦力；（3）若其他條件不變，僅M大小可調(diào)，為保持系統(tǒng)的平衡，求M的最小值。15（18分）．如圖所示，在足夠大的水平地面上有一質(zhì)量M=2kg的靜止長(zhǎng)木板，木板的左端放置一質(zhì)量m=1kg的物體A，距木板的右端l1=3m處放置質(zhì)量與物體A相等的另一物體B（物體B底面光滑）。在t=0時(shí)刻對(duì)物體A施加一水平向右的推力F=6N，物體A開始相對(duì)長(zhǎng)木板滑動(dòng)，同時(shí)給物體B一向右的瞬時(shí)初速度v0=2m/s，木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.05，物體A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（1）t=0時(shí)刻長(zhǎng)木板的加速度大??；（2）若t1=3s時(shí)物體A、B在木板上相撞，木板的長(zhǎng)度L（3）若在t2=2.4s時(shí)撤去推力F，試分析物體A、B能否相撞？若能，求A、B兩物體從撤去推力F到相撞所用的時(shí)間t；若不能，求A、B兩物體從撤去推力F到A、B之間距離達(dá)到最小時(shí)所用的時(shí)間t參考答案：1．B【詳解】由圖甲可知，溫度為T2的圖線中速率大分子占據(jù)的比例較大，則說明其對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)能較大，故T2對(duì)應(yīng)的溫度較高，故T1<T2。由圖乙可以看出，隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短方向移動(dòng)，所以有T12．D【詳解】A．根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知X為β粒子，穿透性較強(qiáng)，但不能輕松穿透幾厘米厚的鉛板，故A錯(cuò)誤；B．半衰期是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，100個(gè)碘129原子在1570萬年后不一定還有50個(gè)未發(fā)生衰變，故B錯(cuò)誤；C．半衰期不會(huì)受外界環(huán)境的影響而改變，故C錯(cuò)誤；D．由于衰變過程中有質(zhì)量虧損，所以碘129原子核的質(zhì)量大于氙129原子核和X粒子的總質(zhì)量，故D正確。3．C4．D【詳解】A．氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出6種頻率的光，只有2種可見光，分別為從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷和從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)滑片P向a端移動(dòng)時(shí)，施加反向電壓，光電流I將減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知頻率越大，遏止電壓越大，故a光的頻率最大，根據(jù)λ=可知頻率越大，波長(zhǎng)越短，故a光的波長(zhǎng)最短，根據(jù)p=可知a光光子動(dòng)量最大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)氫原子能級(jí)圖可知?dú)涔庾V可見光只有4條，而a光的能量最大，故排除氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷的可能，故a光是氫原子從n=5能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷發(fā)出的光，能量為2.86eV，b光是氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷發(fā)出的光，能量為2.55eV，c光是氫原子從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷發(fā)出的光，能量為1.89eV，故圖丙中3條圖線對(duì)應(yīng)的遏止電壓，一定有U5．C【詳解】其運(yùn)動(dòng)過程的圖像如圖所示由于圖像的斜率表示物體加速度，圖像的面積表示物體的位移，則加速度大小分別為，整理有6．A【詳解】瓦片放在房脊上，相當(dāng)于物體放在斜面上的模型，如圖所示瓦片重力沿斜面和垂直斜面的分力分別為mgsinθ，A．彈力的合力A的重力垂直斜面方向的分力平衡，大小為mgcos對(duì)A的彈力大小為FB．B對(duì)A的作用力與A的重力平衡，故大小等于mg，方向豎直向上。故B錯(cuò)誤；C．A受到重力，兩個(gè)側(cè)面對(duì)它的彈力和兩個(gè)側(cè)面對(duì)它的摩擦力，共5個(gè)力，故C錯(cuò)誤；D．B對(duì)A的最大靜摩擦力的合力大小與瓦片沿斜面方向的重力的分力平衡F故D錯(cuò)誤。7．CD【詳解】A．因?yàn)槭谴昙堓啂?dòng)第一張向右運(yùn)動(dòng)，第1張紙上表面受到搓紙輪施加的靜摩擦力f，方向向右，大小不確定，故A錯(cuò)誤；D．第1張紙下表面受到第2張紙施加的滑動(dòng)摩擦力f′，方向向左，即有f'=F為搓紙輪對(duì)第1張紙的壓力，要讓紙張一張一張進(jìn)入則需滿足f'=由題知F?mg，故必有BC．第2張紙與第3張紙之間的摩擦力及第99張紙與第100張紙之間的摩擦力都是靜摩擦力，根據(jù)受力平衡可知，大小均為f'=μ8．BCD【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為z故A錯(cuò)誤；B．此反應(yīng)中放出的總能量ΔE=故B正確；C．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即m新核和α粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，有Bqv=聯(lián)立兩式可知核Y和α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比rα粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R，所以核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r故C正確；D．核X發(fā)生衰變前后，根據(jù)能量守恒定律有ΔE=又由于m聯(lián)立兩式整理得核Y的動(dòng)能19．BC系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，對(duì)整體運(yùn)用牛頓第二定律得隔離對(duì)分析，有解得可知彈簧秤的示數(shù)是25N，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．在突然撤去的瞬間，彈簧彈力保持不變，則m2的受力不變，m2的加速度大小仍為；的加速度大小為故C正確，D錯(cuò)誤。10．AD【詳解】AB．設(shè)棒以加速度a0則有Ncosθ解得a故A正確，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)a=10時(shí)，滑套會(huì)沿棒上滑，如圖所示設(shè)滑套相對(duì)棒的加速度大小為a1，經(jīng)時(shí)間tNNL解得a1=2m/故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)a=5時(shí)，滑套會(huì)沿棒下滑，如圖所示設(shè)滑套相對(duì)棒的加速度大小為a2，經(jīng)時(shí)間tmg-NNL解得a2=2m/11．不需要BAC/CA12．不需要1Δt2=【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中小車的受到的合力可以由彈簧測(cè)力計(jì)讀出，因此不需要鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。（2）[2]小車通過光電門的速度為v，有v=設(shè)小車初到光電門的位移為s，有v對(duì)小車受力分析，由牛頓第二定律有F=Ma整理有1圖像的斜率為k=可知，斜率與小車質(zhì)量、小車釋放的位置、擋光片的寬度有關(guān)，與鉤碼的質(zhì)量無關(guān)。故選B。由之前的分析可知，其關(guān)系式為1（3）[4]描點(diǎn)連線，其圖像如圖所示

（4）由上圖可知，圖線在橫軸上有一段正截距，說明當(dāng)力F在某個(gè)值時(shí)，小車才運(yùn)動(dòng)，據(jù)此可知小車沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，即適當(dāng)增大斜面左端的高度可以使圖像過坐標(biāo)原點(diǎn)。13.（?。?duì)汽缸受力分析有解得（ⅱ）設(shè)活塞B剛離開汽缸A時(shí)內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)