廣西桂林市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試卷【含答案解析】

桂林市2023~2024學(xué)年度上學(xué)期期末質(zhì)量檢測高二年級物理（考試用時75分鐘，滿分100分）說明：1.答題前，考生務(wù)必將答題卷密封線內(nèi)的項(xiàng)目填寫清楚，密封線內(nèi)不要答題。2.直接在答題卷上答題（不在本試卷上答題）。第Ⅰ卷（選擇題，共46分）一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1.自然界以及生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，廣泛存在著由電荷流動所引起的效應(yīng)。關(guān)于電流的方向，下列說法正確的是（）A.電源供電的外部電路中，電流的方向是從負(fù)極流向正極B.電源內(nèi)部，電流方向是從正極流向負(fù)極C.電子定向移動形成的電流方向與電子定向移動方向相同D.電子定向移動形成的電流方向與電子定向移動方向相反【答案】D【解析】【詳解】A．電源供電的外部電路中，電流的方向是從正極流向負(fù)極，故A錯誤；B．電源內(nèi)部，電流的方向是從負(fù)極流向正極，故B錯誤；CD．電子帶負(fù)電，電子定向移動形成的電流方向與電子定向移動方向相反，故C錯誤，D正確。故選D。2.琴弦的振動帶給人們優(yōu)美的音樂，地震則可能給人類帶來巨大的災(zāi)害。關(guān)于機(jī)械振動，下列說法正確的是（）A.簡諧運(yùn)動是一種勻速直線運(yùn)動B物體做阻尼振動時，振幅逐漸增大，周期逐漸減小C.物體做受迫振動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，振動頻率等于驅(qū)動力頻率D.只要驅(qū)動力頻率大于物體的固有頻率，就會發(fā)生共振現(xiàn)象【答案】C【解析】【詳解】A．簡諧運(yùn)動的速度在周期性的變化，是一種變速運(yùn)動，故A錯誤；B．物體做阻尼振動時，振幅逐漸減小，周期不變，故B錯誤；C．物體做受迫振動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，振動頻率等于驅(qū)動力頻率，故C正確；D．當(dāng)驅(qū)動力頻率等于物體的固有頻率時，就會發(fā)生共振現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，物塊A靜止在光滑水平面上，將小球B從物塊頂端由靜止釋放，從小球開始沿物塊的光滑弧面（弧面末端與水平面相切）下滑到離開的整個過程中，對小球和物塊組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A.動量守恒，機(jī)械能守恒 B.動量守恒，機(jī)械能不守恒C.動量不守恒，機(jī)械能守恒 D.動量不守恒，機(jī)械能不守恒【答案】C【解析】【詳解】對于AB組成的系統(tǒng)，在B下滑的過程中，只有重力做功，則小球和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，AB組成的系統(tǒng)，豎直方向上外力之和不為零，則該系統(tǒng)動量不守恒，故選C。4.波源、在同一水面上步調(diào)一致上下振動，產(chǎn)生了振幅相等的兩列水波，波峰、波谷分別用實(shí)線、虛線表示。如圖所示為某一時刻兩列水波相遇的圖樣，其中質(zhì)點(diǎn)P位于兩波源連線的中垂線上，關(guān)于水面上B、C、D、P質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動特征，位于振動減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)是（）A.質(zhì)點(diǎn)B B.質(zhì)點(diǎn)C C.質(zhì)點(diǎn)D D.質(zhì)點(diǎn)P【答案】B【解析】【詳解】質(zhì)點(diǎn)B是兩列波波峰與波峰疊加的地方，是振動加強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)D是兩列波波谷與波谷疊加的地方，是振動加強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)P位于兩波源連線的中垂線上，到兩波源的波程差為零，是振動加強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)C是兩列波波峰與波谷疊加的地方，是振動減弱點(diǎn)，位于振動減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)是質(zhì)點(diǎn)C。故選B。5.2023年諾貝爾物理學(xué)獎頒發(fā)給“研究物質(zhì)中的電子動力學(xué)，而產(chǎn)生阿秒激光的實(shí)驗(yàn)方法”做出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。下列激光的特性及其應(yīng)用，正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)室里用激光更容易完成雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和衍射實(shí)驗(yàn)，是利用激光頻率單一，相干性好B.醫(yī)學(xué)上用激光“焊接”剝落的視網(wǎng)膜，是利用激光的平行度好C.激光束很容易給堅(jiān)硬的材料上打孔，是利用激光的相干性好D.激光能夠比較精確測量地球到月球的距離，是利用激光的速度大【答案】A【解析】【詳解】A．實(shí)驗(yàn)室里用激光更容易完成雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和衍射實(shí)驗(yàn)，是利用激光頻率單一，相干性好，故A正確；B．醫(yī)學(xué)上用激光“焊接”剝落的視網(wǎng)膜，是利用激光亮度高，強(qiáng)度大，能量集中的特點(diǎn)，故B錯誤；C．激光束很容易給堅(jiān)硬的材料上打孔，是利用激光亮度高，強(qiáng)度大，能量集中的特點(diǎn)，故C錯誤；D．激光能夠比較精確測量地球到月球的距離，是利用激光的平行度好，故D錯誤。故選A。6.如圖所示，在豎直放置的電路中，、均為可變電阻，平行板電容器C的極板水平放置，電源內(nèi)阻不能忽略。閉合電鍵S，電路達(dá)到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。如果僅改變下列某一個條件，油滴仍能靜止不動的是（）A.減小的阻值 B.減小的阻值C.減小兩板間的距離 D.斷開電鍵S【答案】B【解析】【詳解】AB．連接電容器的電路相當(dāng)于斷路，而與電容器串聯(lián)，因此改變的阻值對電路無影響，而若減小的阻值，則電流中總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知回路中電流增大，而由可知，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，而電容器與并聯(lián)，即電容器兩端的電壓等于路端電壓，所以電容器兩端的電壓減小，電容器極板間因此而形成的電場電場減弱，而平衡時對帶電油滴有因此當(dāng)減小的阻值，帶電油滴將向下運(yùn)動，故A錯誤，B正確；C．當(dāng)減小兩板間的距離，電容器兩端的電壓不變，根據(jù)可知，電場強(qiáng)度增大，油滴將向上運(yùn)動，故C錯誤；D．當(dāng)斷開電鍵S，電容器將放電，電場強(qiáng)度將減小直至零，因此帶電油滴將向下運(yùn)動，故D錯誤。故選B。7.2023年9月21日下午，“天宮課堂”第四課中神州十六號三位宇航員景海鵬、朱楊柱、桂海潮通過精彩的實(shí)驗(yàn)面向全國青少年進(jìn)行太空科普授課。其中一個情境為動量守恒演示實(shí)驗(yàn)：如圖所示，質(zhì)量為100g的小鋼球A靜止懸浮在空中，宇航員用手推出質(zhì)量為500g的大鋼球B，使它以一定的初速度水平向左撞向小鋼球A，撞后大、小鋼球均水平向左運(yùn)動。為了驗(yàn)證兩球組成的系統(tǒng)在碰撞中動量守恒，除了以上給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還需要測量的物理量是（）A.兩個鋼球的懸浮高度 B.兩個鋼球的碰撞時間C.手對小鋼球B推力的沖量 D.兩鋼球碰撞前后各自運(yùn)動的距離和對應(yīng)時間【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)動量守恒定律可知為了驗(yàn)證兩球組成的系統(tǒng)在碰撞中動量守恒，除了以上給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還需要測量的物理量是兩鋼球碰撞前后各自運(yùn)動的距離和對應(yīng)時間，可利用兩鋼球運(yùn)動的距離和對應(yīng)時間計算碰撞后的速度。故選D。8.你是否感受到，凡是用到電的地方，幾乎都有磁現(xiàn)象相伴隨？下列關(guān)于磁場的說法正確的是（）A.磁場是人為構(gòu)想出來的 B.磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)C.愛因斯坦首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) D.磁體與磁體之間的作用是通過磁場發(fā)生的【答案】BD【解析】【詳解】AB．磁場和電場都是客觀存在的一種物質(zhì)，不是人為構(gòu)想出來的，故A錯誤，B正確；C．奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C錯誤；D．磁體與磁體之間是通過彼此激發(fā)的磁場發(fā)生相互作用的，故D正確。故選BD。9.抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲時可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，觀察激光束經(jīng)過一根細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋變化，即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，則下列說法正確的是（）A.這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象 B.這里應(yīng)用的是光的偏振現(xiàn)象C.這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象 D.如果屏上條紋變窄，表明抽制的絲變粗【答案】AD【解析】【詳解】當(dāng)障礙物的尺寸與波的波長相當(dāng)，或小于波的波長，會發(fā)生明顯的衍射，該裝置的原理是運(yùn)用光的衍射現(xiàn)象，如果屏上條紋變窄，則說明衍射現(xiàn)象不明顯，可知金屬絲變粗。故選AD。10.如圖所示，沿x軸傳播的簡諧橫波，實(shí)線為時刻的波形圖，虛線為時刻的波形圖，已知波的周期大于2s。則下列判斷正確的是（）A.波沿x軸正方向傳播，波速為B.波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為C.處質(zhì)點(diǎn)振動方程為D.在時間里，處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為【答案】AC【解析】【詳解】AB．由圖可知簡諧橫波的波長為，若波沿x軸正方向傳播，波的周期大于2s，則解得若波沿x軸負(fù)方向傳播，波的周期大于2s，則解得波沿x軸負(fù)方向傳播，最大周期為（不符，舍去）故波沿x軸正方向傳播，波速為故A正確，B錯誤；C．時刻波形圖表達(dá)式為時刻，處質(zhì)點(diǎn)的位移為設(shè)處質(zhì)點(diǎn)的振動方程為將代入得則處質(zhì)點(diǎn)的振動方程為，故C正確；D．在時間里，經(jīng)歷，由于時，處的質(zhì)點(diǎn)不在平衡位置以及位移最大處，故在時間里，處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程故D錯誤。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題，共54分）二、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題共2小題，共14分）11.小明做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，就地取材組裝了如下幾種實(shí)驗(yàn)裝置。（1）下列最合理的裝置是______。A.B.C.D.（2）為了完成本實(shí)驗(yàn)，小明測量出擺線長度L，擺球直徑為d；擺球在豎直平面內(nèi)穩(wěn)定擺動后，用秒表記錄單擺完成n次全振動所用的時間為t。此單擺周期______（用t、n表示）。（3）當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮〉谋磉_(dá)式為______（用L、d和T表示）?！敬鸢浮竣?B②.③.【解析】【詳解】（1）[1]A．圖中將塑料球作為擺球，空氣阻力對塑料球的影響較大，該實(shí)驗(yàn)裝置不合理，故A錯誤；B．圖中將鐵球作為擺球，空氣阻力對鐵球的影響較小，擺線用收縮性小的細(xì)繩，該實(shí)驗(yàn)裝置合理，故B正確；C．圖中擺線用彈性繩，收縮性太大，該實(shí)驗(yàn)裝置不合理，故C錯誤；D．圖中在擺球運(yùn)動過程中，擺線上端的懸點(diǎn)位置發(fā)生變化，即擺長發(fā)生了變化，該實(shí)驗(yàn)裝置不合理，故D錯誤。故選B。（2）[2]用秒表記錄單擺完成n次全振動所用的時間為t，則此單擺周期（3）[3]根據(jù)單擺周期公式有結(jié)合上述解得12.高二的小張同學(xué)懷疑學(xué)校的自來水存在水質(zhì)問題，于是成立興趣小組進(jìn)行驗(yàn)證。先利用PH試紙測試發(fā)現(xiàn)偏弱酸性，而根據(jù)我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，自來水的PH值必須是在6.5至8.5之間。經(jīng)查閱資料PH值為6.5至7.0的水電阻率一般為至之間。興趣小組通過測定自來水的電阻率來判斷學(xué)校自來水是否符合規(guī)定。（1）自制盛水容器如圖甲所示，其左右兩側(cè)面為金屬薄板（電阻極?。溆嗨拿嬗山^緣材料制成，左右兩側(cè)帶有接線柱。通過游標(biāo)卡尺測量內(nèi)尺寸，a由圖乙得出______cm，，再由米尺測出。將水樣注滿容器后，進(jìn)行以下操作：（2）該興趣小組用多用電表進(jìn)行粗測，將檔位調(diào)至電阻“”擋，按正確的操作步驟測其電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過小，他應(yīng)先將倍率調(diào)為______（選填“”或“”）檔，緊接著進(jìn)行歐姆調(diào)零，正確操作后，表盤的示數(shù)如圖丙，則該電阻的阻值約為______。（3）為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材：電流傳感器，電阻箱，電源（內(nèi)阻可忽略），開關(guān)，導(dǎo)線。設(shè)計電路圖如圖丁所示，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖戊的實(shí)物電路連接完整______。（4）正確連接電路后，閉合開關(guān)，測得多組I、R數(shù)據(jù)，并作出關(guān)系圖線，得出斜率，截距；由本題相關(guān)數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為______（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。據(jù)此可知，所得水樣______（填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”）?！敬鸢浮竣?4.240②.③.100000##④.⑤.⑥.不達(dá)標(biāo)【解析】【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺的最小分度為0.05mm，則讀數(shù)為（2）[2]將檔位調(diào)至電阻“×1k”擋，按正確的操作步驟測其電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過小，可知待測電阻較大，應(yīng)將倍率調(diào)為“×10k”擋；[3]由圖可知，讀數(shù)為（3）[4]根據(jù)電路圖可得實(shí)物圖（4）[5]根據(jù)歐姆定律可得即則，解得根據(jù)電阻的決定式由題可得，代入數(shù)據(jù)，解得[6]因?yàn)樗运畼硬贿_(dá)標(biāo)。三、計算題（本題共3小題，共40分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.一個水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的某種透明液體，液體上方是空氣，其截面如圖所示，該截面的半徑為R。一激光器從罐體底部P點(diǎn)沿著罐體的內(nèi)壁順時針向上移動，它所發(fā)出的光束始終指向圓心O點(diǎn)。當(dāng)激光器移到Q點(diǎn)時，光束與豎直方向成角，此時觀察到進(jìn)入空氣中的光束與豎直方向成角。已知光在空氣中的傳播速度為c，求：（1）液體的折射率；（2）激光從Q點(diǎn)傳到O點(diǎn)的時間；（3）繼續(xù)移動激光器恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束，此時液體中的光束與豎直方向的夾角?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由折射定律可得解得（2）根據(jù)光在該液體中的傳播速度與折射率的關(guān)系式有則激光從Q點(diǎn)傳到O點(diǎn)的時間解得（3）此時液體中的光束與豎直方向的夾角為臨界角，由全反射臨界角公式可得解得14.如圖所示，電源電動勢為，小燈泡L的規(guī)格為“，”；當(dāng)開關(guān)S接1，電阻箱調(diào)到時，小燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)S接2時，小燈泡L正常發(fā)光和電動機(jī)M正常工作。已知電動機(jī)的線圈電阻為。求：（1）小燈泡正常工作時的電阻；（2）電源的內(nèi)阻；（3）開關(guān)接1時，電源的輸出功率；（4）開關(guān)接2時，電動機(jī)的輸出功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）小燈泡正常發(fā)光可得解得（2）由功率公式有解得由閉合電路歐姆定律可得解得（3）電源的輸出功率解得（4）由閉合電路歐姆定律有電動機(jī)的總功率電動機(jī)的輸出功率解得15.某學(xué)校同學(xué)在校打籃球時，發(fā)現(xiàn)兩籃球上下疊放同時落地后，上面的球被彈起得很高。為研究此現(xiàn)象所蘊(yùn)含的物理原理，成立興趣小組利用籃球、排球進(jìn)行了碰撞實(shí)驗(yàn)，為計算方便本題中所有球均可視為質(zhì)點(diǎn)。重力加速度大小為，忽略空氣阻力影響。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）第一次實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，將質(zhì)量為的籃球，單獨(dú)從距離地面高度處由靜止釋放，碰撞地面后上升的最大高度也是，通過查閱資料他們估計出了球與地面的作用時間。求籃球與地面碰撞過程中地面對籃球的平均作