陜西省渭南市大荔縣2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版）

大荔縣2023—2024學(xué)年（下）高二年級(jí)期末質(zhì)量檢測(cè)試題物理注意事項(xiàng)：1．本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2．選擇題用2B鉛筆將正確答案涂寫在答題卡上；非選擇題用黑色墨水簽字筆答在答題卡的指定答題區(qū)域內(nèi)，超出答題區(qū)域答案無(wú)效。3．答題前，請(qǐng)將姓名、考號(hào)、試卷類型按要求涂寫在答題卡上。第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、單選題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)符合要求．1.分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢(shì)能為零。若一個(gè)分子固定于原點(diǎn)O，另一個(gè)分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力B.當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力C.當(dāng)兩分子間距r=D.在兩分子間距從減小到的過(guò)程中分子力一直做負(fù)功【答案】A【解析】【詳解】AB．當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，故A正確，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)兩分子間距r=r2時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)時(shí)，分子間作用力才最小，故D．在間距從減小到的過(guò)程中，分子力體現(xiàn)引力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。故選A。2.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程，如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A.過(guò)程中，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小B.過(guò)程中，單位面積上氣體分子對(duì)容器壁的作用力減小C.過(guò)程中，氣體體積增大D.過(guò)程中，氣體內(nèi)能減小【答案】B【解析】【詳解】A．過(guò)程中，溫度不變，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)→b過(guò)程中，溫度不變，壓強(qiáng)減小，根據(jù)可知，體積增大，氣體分子數(shù)密度減小，因?yàn)榉肿悠骄鶆?dòng)能不變，壓強(qiáng)減小，故單位面積上氣體分子對(duì)容器壁的作用力減小，故B正確；C．根據(jù)得過(guò)程中，是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明體積不變，故C錯(cuò)誤；D．一定質(zhì)量的理想氣體，過(guò)程中，外界對(duì)氣體不做功，溫度升高，由熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能增大，故D錯(cuò)誤。故選B。3.一列沿+x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，振幅為A，波長(zhǎng)為λ，波源的振動(dòng)周期為T，某一時(shí)刻的波形如圖所示，在該時(shí)刻，某質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（λ，0），則經(jīng)后，該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】簡(jiǎn)諧橫波沿+x軸方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，圖示時(shí)刻（λ，0）處質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)后，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷位置，則此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為。故選D。4.交通警察向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時(shí)測(cè)量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度，其工作原理利用的是（）A.波的干涉 B.波的衍射 C.波的折射 D.多普勒效應(yīng)【答案】D【解析】【詳解】交通警察向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時(shí)測(cè)量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度，其工作原理利用的是多普勒效應(yīng)。故選D。5.某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉現(xiàn)象。狹縫、之間的距離為d，狹縫到屏的距離為L(zhǎng)。用同一單色光垂直照射狹縫，在屏上得到了圖乙所示的圖樣。下列說(shuō)法正確的是（）A.圖乙是光的衍射圖樣，相鄰兩條紋之間的距離不一定相等B.若屏上P點(diǎn)到狹縫、的距離差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，則P點(diǎn)處一定是暗條紋C.若其他條件不變，只增大L，則圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.若其他條件不變，只增大d，則圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大【答案】C【解析】【詳解】A．圖乙中的條紋等間距，所以是雙縫干涉條紋圖樣，A錯(cuò)誤；B．光的路程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，為加強(qiáng)區(qū)，即亮條紋，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)干涉公式，當(dāng)增大L，其他不變時(shí)，干涉條紋的中心間距增大，當(dāng)增加d其他不變時(shí)，干涉條紋的中心間距減小，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6.為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過(guò)O的法線成角射入。CD為光學(xué)傳感器，可以探測(cè)光的強(qiáng)度。從AB面反射回來(lái)的光強(qiáng)隨入射角變化的情況如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.入射角越大，則反射光越強(qiáng)B.當(dāng)入射角時(shí)，光在AB界面上同時(shí)發(fā)生反射和折射C.若將圖甲中的角減小，則反射光線和折射光線的夾角將增大D.該新材料的折射率【答案】C【解析】【詳解】A．題圖乙可知，當(dāng)時(shí)，反射光強(qiáng)度不變，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，恰好發(fā)生全發(fā)射，則當(dāng)入射角時(shí)，光在AB界面上發(fā)生全反射，無(wú)折射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．若減小入射角，根據(jù)折射定律和反射定律可知反射角和折射角都變小，則反射光線和折射光線之間的夾角將變大，故C正確；D．對(duì)該材料，可知臨界角為，則該材料的折射率為故D錯(cuò)誤。故選C。7.某研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得兩滑塊碰撞前后運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖所示的位移—時(shí)間圖像。圖中的三條線段分別表示在光滑水平面上，沿同一條直線運(yùn)動(dòng)的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結(jié)合體的位移隨時(shí)間變化關(guān)系。已知相互作用時(shí)間極短，由圖像給出的信息可知（）A.兩滑塊發(fā)生的是彈性碰撞B.碰前滑塊Ⅰ的動(dòng)量比滑塊Ⅱ的動(dòng)量大C.碰前滑塊Ⅰ的速度大小為D.滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的【答案】D【解析】【詳解】AC．由題圖可知，碰前滑塊Ⅰ、Ⅱ的速度大小分別為碰后結(jié)合體的速度大小為碰后兩滑塊速度相同，屬于完全非彈性碰撞，故AC錯(cuò)誤；B．設(shè)碰前滑塊Ⅰ、Ⅱ的動(dòng)量大小分別為、，碰后結(jié)合體的動(dòng)量大小為p，則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有所以碰前滑塊Ⅰ的動(dòng)量比滑塊Ⅱ的動(dòng)量小，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示為一款落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)，將重錘從不同高度落到樣本（片、薄膜、制品）上，以檢測(cè)其在不同溫度、濕度、沖擊能量下的性能表現(xiàn)。現(xiàn)將一質(zhì)量為的重錘從高度處由靜止釋放，重錘與樣本沖擊時(shí)間約為，然后以的速度反彈。已知重力加速度，空氣阻力忽略不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A.與樣本沖擊過(guò)程，重錘的動(dòng)量變化量大小為B.與樣本沖擊過(guò)程，重錘的動(dòng)量變化量大小為C.重錘對(duì)樣本沖擊力大小約為D.重錘對(duì)樣本的沖擊力大小約為【答案】AD【解析】【詳解】AB．重錘下落過(guò)程，有解得選豎直向下為正方向，則有可得與樣本沖擊過(guò)程，重錘的動(dòng)量變化量大小為。故A正確；B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)動(dòng)量定理解得根據(jù)牛頓第三定律可知，重錘對(duì)樣本的沖擊力大小約為。故C錯(cuò)誤；D正確。故選AD。9.如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)振子位于A點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。取豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。振子的位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.振子位移的表達(dá)式為B.時(shí)，振子的速度方向豎直向下C.振子在B點(diǎn)的加速度大小為gD.振子的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖可知簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為，則振子振動(dòng)的圓頻率為振子的振動(dòng)方程為故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，時(shí)，振子由最高點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)至A、O兩點(diǎn)之間某一位置，即振子的速度方向豎直向下，故B正確；C．由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知A、B兩點(diǎn)加速度大小相等，方向相反，由于振子位于A點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，即A點(diǎn)時(shí)的即速度大小為g，所以振子在B點(diǎn)的加速度大小也為g，故C正確；D．振子的重力做功轉(zhuǎn)化為振子的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能，即以A點(diǎn)為初始位置，在振子向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力做功逐漸變大，重力勢(shì)能減少，轉(zhuǎn)化為振子的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能，所以振子的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和也逐漸變大，反之在振子向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，振子的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和逐漸變小，故D錯(cuò)誤。故選BC。10.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播，時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，時(shí)的波形如圖中虛線所示，則下列判斷正確的是（）A.若波沿x軸正方向傳播，則內(nèi)傳播的距離一定為B.若波沿x軸正方向傳播，則波的周期可能為C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，則波的周期的最小值為D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，則波速的最小值為【答案】BD【解析】【詳解】A．由波形圖可知波長(zhǎng)，若波沿x軸正方向傳播，則3s內(nèi)傳播距離為即3s內(nèi)傳播的距離不一定為1m，故A錯(cuò)誤；B．若波沿x軸正方向傳播，則有解得當(dāng)n取1時(shí)，可得，故B正確；D．若波沿x軸負(fù)方向傳播，則3s內(nèi)傳播的距離為解得當(dāng)n取0時(shí)，波速為最小值，即最小值為，故D正確；C．若波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)波速與周期的關(guān)系有可知當(dāng)n取值越大，波的周期越小，故波的周期最小值不為4s，故C錯(cuò)誤。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共計(jì)15分。11.某學(xué)習(xí)小組采用圖甲所示的裝置驗(yàn)證滑塊碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒。（1）用天平測(cè)得滑塊A、B（均包括擋光片）的質(zhì)量分別為、；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)得固定在滑塊A、B上的擋光片的寬度為d；（3）為了將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)為水平狀態(tài)，在接通充氣泵電源后，導(dǎo)軌左側(cè)放一滑塊并推動(dòng)滑塊，滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)，與光電門1、2相連的計(jì)時(shí)器測(cè)得的擋光時(shí)間分別為、，則應(yīng)將導(dǎo)軌右端__________（選填“調(diào)高”或“調(diào)低”），直至滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門兩個(gè)計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間相等；（4）滑塊B放在兩個(gè)光電門之間，滑塊A向左擠壓導(dǎo)軌架上的彈片后釋放滑塊A，碰后滑塊A、B均一直向右運(yùn)動(dòng)。與光電門1相連的計(jì)時(shí)器的示數(shù)只有一個(gè)，為，與光電門2相連的計(jì)時(shí)器的示數(shù)有兩個(gè)，先后為、，則碰后滑塊A的速度大小為_(kāi)_________（用測(cè)得的物理量表示）；（5）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若表達(dá)式___________（用測(cè)得的物理量表示）成立，則說(shuō)明滑塊A、B碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒?！敬鸢浮竣僬{(diào)高②.③.【解析】【詳解】（3）[1]滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)，與光電門1、2相連的計(jì)時(shí)器測(cè)得的擋光時(shí)間分別為0.07s、0.06s，可知滑塊在導(dǎo)軌上向右做加速運(yùn)動(dòng)，即導(dǎo)軌左高右低，則應(yīng)將導(dǎo)軌右端調(diào)高。（4）[2]滑塊A碰前的速度為碰后速度為（5）[3]滑塊B碰后的速度為在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若碰撞前后動(dòng)量守恒，則有聯(lián)立可得12.甲乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度。（1）甲組同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。①為比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，除秒表外，在下列器材中，還應(yīng)該選用________；（用器材前的字母表示）a．長(zhǎng)度為左右的細(xì)繩b.長(zhǎng)度接近的細(xì)繩c．直徑為的塑料球d．直徑為的鐵球e．最小刻度為的米尺f．最小刻度為的米尺②該組同學(xué)先測(cè)出懸點(diǎn)到小球球心的距離，然后用秒表測(cè)出單擺完成次全振動(dòng)所用的時(shí)間。請(qǐng)寫出重力加速度的表達(dá)式________。（用所測(cè)物理量表示）③若在測(cè)量擺長(zhǎng)后，測(cè)量周期時(shí)，擺球振動(dòng)過(guò)程中懸點(diǎn)處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng)，擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng)，這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加速度的數(shù)值________。（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）（2）乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器，如圖乙所示。將擺球拉開(kāi)一小角度使其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖丙所示的圖線。①由圖丙可知，該單擺的周期________s；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）②更換擺線長(zhǎng)度后，多次測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出（周期平方－擺長(zhǎng)）圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程。由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_______。（取，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】①.bde②.③.偏?、?2.0⑤.9.71【解析】【詳解】（1）①[1]根據(jù)單擺周期公式，可知要測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，需要測(cè)量周期和擺長(zhǎng)。為使得周期較大而便于測(cè)量減小誤差，擺線選擇長(zhǎng)度接近1m的細(xì)繩；為了減小阻力造成的實(shí)驗(yàn)誤差，小球選擇鐵球而不是塑料球；由于擺長(zhǎng)包括擺線長(zhǎng)和擺球半徑，為測(cè)量準(zhǔn)確，刻度尺選擇最小刻度為1mm的米尺。故選bde。②[2]單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺周期根據(jù)單擺周期公式可得計(jì)算得③[3]擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng)使得擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小，根據(jù)，可知重力加速度的測(cè)量值偏小。（2）①[4]根據(jù)振動(dòng)圖像，可得單擺振動(dòng)周期②[5]根據(jù)單擺周期結(jié)合可得解得四、解答題：本題共3小題，共計(jì)39分。13.一個(gè)容器內(nèi)部呈不規(guī)則形狀，為測(cè)量它的容積，在容器上插入一根兩端開(kāi)口的玻璃管，接口用蠟密封。玻璃管內(nèi)部橫截面積為，管內(nèi)一靜止水銀柱封閉著長(zhǎng)度為的空氣柱，如圖，此時(shí)外界的溫度為?，F(xiàn)把容器浸在溫度為的熱水中，水銀柱靜止時(shí)下方的空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?。?shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)為大氣壓沒(méi)有變化，請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)推導(dǎo)容器容積的表達(dá)式?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻吭O(shè)容器容積為，根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律得解得14.當(dāng)光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)傳播時(shí)，如果從有機(jī)玻璃射向空氣的入射角大于臨界角，光會(huì)發(fā)生全反射，于是光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)沿著鋸齒形路線傳播。這就是光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的原理。下圖為光導(dǎo)纖維（可簡(jiǎn)化為長(zhǎng)玻璃絲）的示意圖，玻璃絲的長(zhǎng)度為l，折射率為，AB代表端面?，F(xiàn)要使光能夠從玻璃絲的AB端傳播到另一端面。求：（1）光在端面AB上的入射角i應(yīng)滿足的條件；（2）已知光在真空中的傳播速度為c，求光從玻璃絲的AB端傳播到另一端面所用的最長(zhǎng)時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）要使光能夠從