福建省三明市2023-2024學年高二下學期期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1三明市2023—2024學年第二學期普通高中期末質(zhì)量檢測高二物理試題（滿分：100分；考試時間：90分鐘）注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將答題卡交回。一、單項選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分）1.與光的偏振原理有關(guān)的是（）A.泊松亮斑 B.3D電影C.小孔成像 D.海市蜃樓〖答案〗B〖解析〗A．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，故A錯誤；B．3D電影的播放和觀看利用了光的偏振現(xiàn)象，故B正確；C．小孔成像利用的是光沿直線傳播，故C錯誤；D．海市蜃樓是由于光在不均勻介質(zhì)中發(fā)生折射造成的，故D錯誤。故選B。2.我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑，米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1~10m范圍內(nèi)，則對該無線電波的判斷正確的是（）A.米波的頻率比厘米波頻率高 B.和機械波一樣須靠介質(zhì)傳播C.同光波一樣均為橫波 D.比聲波的傳播速度小〖答案〗C〖解析〗A．由可知波長越長頻率越低，所以米波頻率比厘米波的頻率低，故A錯誤；B．無線電波是電磁波，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故B錯誤；C．電磁波與光波都為橫波，故C正確；D．電磁波的傳播速度為光速，故比聲波波速大，故D錯誤。故選C。3.如圖甲，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，下列說法中正確的是（）A.換用間距更小的雙縫，觀察到的條紋寬度會變小B.若用紅光替換綠光實驗，觀察到的條紋個數(shù)會增加C.若實驗中將條紋數(shù)量多數(shù)一條，則波長測量值將偏小D.若乙圖中亮條紋與分劃板中心刻線未對齊，需旋轉(zhuǎn)雙縫進行調(diào)整〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)可知，換用間距更小的雙縫，觀察到的條紋寬度會變大，選項A錯誤；B．根據(jù)可知，若用紅光替換綠光實驗，紅光波長較長，則條紋間距變大，則觀察到的條紋個數(shù)會減小，選項B錯誤；C．若實驗中將條紋數(shù)量多數(shù)一條，則條紋間距偏小，則波長測量值將偏小，選項C正確；D．若乙圖中亮條紋與分劃板中心刻線未對齊，若要使兩者對齊，則需要旋轉(zhuǎn)測量頭進行調(diào)整，選項D錯誤。故選C。4.如圖甲，輕彈簧上端固定，下端拴接一鋼球，將鋼球從平衡位置向下拉一段距離A，然后由靜止釋放。以鋼球的平衡位置為坐標原點，豎直向下為正方向建立x軸，當鋼球經(jīng)過平衡位置時開始計時，鋼球運動的位移一時間圖像如圖乙所示。若振動過程中彈簧始終未恢復原長，則鋼球（）A.在時處于失重狀態(tài) B.在時速度方向向上C.在內(nèi)動能逐漸增大 D.在內(nèi)機械能逐漸減小〖答案〗B〖解析〗A．在時小球正向上做加速運動，則處于超重狀態(tài)，選項A錯誤；B．在時小球正向上做減速運動，即速度方向向上，選項B正確；C．圖像的斜率等于速度，則在內(nèi)速度先增加后減小，則動能先增大后減小，選項C錯誤；D．在內(nèi)彈簧的彈力一直對球做正功，則機械能逐漸增加，選項D錯誤。故選B。5.如圖，光滑水平面上一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m、靜止的B球發(fā)生對心正碰。碰后A的速度方向與碰撞前相反，則碰后B的速度大小可能是（）A.0.40v B.0.50v C.0.60v D.0.70v〖答案〗C〖解析〗設碰撞后A的速度為，B的速度為，根據(jù)動量守恒可得由于碰后A的速度方向與碰撞前相反，則有，可得若AB發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)機械能守恒可得解得則碰后B的速度大小可能為故選C。6.利用所學物理知識，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相關(guān)問題．IC卡內(nèi)部有一個由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC的振蕩電路．公交卡上的讀卡機（刷卡時“嘀”的響一聲的機器）向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波．刷卡時，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應電流，給電容C充電，達到一定的電壓后，驅(qū)動卡內(nèi)芯片進行數(shù)據(jù)處理和傳輸．下列說法正確的是（）A.IC卡工作場所所需要的能量來源于卡內(nèi)的電池B.僅當讀卡器發(fā)射該特定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作C.若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，在線圈L中不會產(chǎn)生感應電流D.IC卡只能接收讀卡器發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機傳輸自身的數(shù)據(jù)信息〖答案〗B〖解析〗A.IC卡中有一個LC線圈和電容，當讀卡機發(fā)出的電磁波被LC電路接收到，使得IC卡匯總的電路充電，所以IC卡的能量來源于讀卡機發(fā)射的電磁波，選項A錯誤．B.LC振蕩電路接收與其固有頻率相同的電磁波，讀卡機發(fā)出的電磁波頻率與之匹配，才能得到最優(yōu)的充電效果，使電容電壓達到預定值，才能進行數(shù)據(jù)傳輸，選項B正確．C.如果是其它頻率的電磁波，根據(jù)法拉第電磁感應定律，穿過線圈的磁通量發(fā)生了變換，依然會有感應電流，選項C錯誤．D.據(jù)題意電容達到一定電壓之后，驅(qū)動卡芯片進行數(shù)據(jù)傳輸，選項D錯誤．故選B．7.如圖甲，水波干涉實驗中形成兩列水波相向傳播，波長為1.2cm，振幅為A。取兩波源連線上某點為坐標原點，以兩波源連線為x軸，以垂直于水面方向向上為y軸正方向，某時刻兩波源傳播的波形如圖乙所示，實線與虛線分別為向右、向左傳播的波形圖，則0.2cm處質(zhì)元（）A.為振動減弱點，位移始終為零B.為振動加強點，振動方向沿y軸正方向C.再經(jīng)過，位移為2AD.再經(jīng)過，振動方向沿y軸負方向〖答案〗D〖解析〗AB．根據(jù)“上下坡”法，可知兩列波在0.2cm處均為沿y軸負方向，疊加后其振動方向沿y軸負方向，為振動加強點，故AB錯誤；C．由振動特點可知，0~時間內(nèi)該質(zhì)元從平衡位置運動到負向最大位移處，可知再經(jīng)過，振動方向沿y軸負方向，再經(jīng)過，位移為，故C錯誤，D正確。故選D。8.噴砂除銹是將砂料以高速噴射到工件表面，通過磨料的沖擊和切削作用，去除工件表面的鐵銹污漬。若高速射流時間t內(nèi)均勻噴出砂料的質(zhì)量為m，平均密度為，射流垂直噴到工件表面反彈后速度大小變?yōu)樵瓉淼膋倍（）?，F(xiàn)對工件的某一平面進行除銹，需要高速射流在工件表面產(chǎn)生的壓強為p。忽略高速射流在空中的形狀變化與速度變化，則噴嘴橫截面積的最大值為（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗令噴嘴橫截面積的最大值為S，則有根據(jù)動量定理有其中代入解得射流的速度則噴嘴橫截面積的最大值故選A。二、雙項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯或不答得0分）9.體積相同的兩容器，裝著質(zhì)量相等，溫度分別為0℃與100℃的氮氣。如圖所示是二者的分子速率分布圖像，則（）A.分布曲線的峰值是相同的 B.a線對應的氣體壓強更小C.a線對應的氣體溫度是0℃ D.b線對應的氣體分子平均動能更小〖答案〗BC〖解析〗C．溫度升高時，大速率分子數(shù)目占總分子數(shù)目的比例增大，小分子速率的數(shù)目占總分子數(shù)目的比例減小，可知，a線對應的氣體溫度比b線對應的氣體溫度低，即a線對應的氣體溫度是0℃，故C正確；A．結(jié)合上述可知，a線對應的氣體溫度比b線對應的氣體溫度低，則a線對應的小分子速率占總分子數(shù)目的比例大一些，即a線對應的峰值大于b線對應的峰值，故A錯誤；B．體積相同的兩容器，裝著質(zhì)量相等，溫度越高，壓強越大，a線對應的氣體溫度比b線對應的氣體溫度低，則a線對應的氣體壓強更小，故B正確；D．a(chǎn)線對應的氣體溫度比b線對應的氣體溫度低，溫度越高，分子平均動能越大，則b線對應的氣體分子平均動能更大，故D錯誤。故選BC。10.一列沿x軸正方向傳播的橫波，時刻恰好傳播至Q點，其波形如圖甲所示，圖乙為M、N、P、Q四個質(zhì)點中某一質(zhì)點的振動圖像。則（）A.該波的傳播速度為1m/sB.波源起振方向沿y軸正方向C.圖乙為質(zhì)點M的振動圖像D.質(zhì)點Q起振后的振動方程為〖答案〗AD〖解析〗A．該波的傳播速度為選項A正確；B．由波形圖可知，Q點開始振動時沿y軸負向，可知波源起振方向沿y軸負方向，選項B錯誤；C．由圖乙可知質(zhì)點在t=0時刻在平衡位置向y軸正向振動，結(jié)合波形圖可知，圖乙為質(zhì)點N的振動圖像，選項C錯誤；D．因Q點開始振動時沿y軸負向，質(zhì)點Q起振后的振動方程為選項D正確。故選AD。11.如圖為一圓柱狀的光導纖維，其縱截面MNPQ為矩形，MQ為材料的截面直徑。與MNPQ在同一平面內(nèi)的一束單色光，以入射角從空氣經(jīng)圓心O射入光導纖維內(nèi)，恰好未從MN邊界射出，則（）A.臨界角為60° B.折射率為C.單色光射入后波長變長 D.減小入射角α，傳播時間變短〖答案〗BD〖解析〗AB．由題意可知可得選項A錯誤，B正確；C．單色光射入后波速變小，頻率不變，根據(jù)則波長變短，選項C錯誤；D．減小入射角α，折射角變小，則光線射到側(cè)壁上的入射角β變大，根據(jù)傳播的時間變短，選項D正確。故選BD。12.如圖甲，湖泊水面上有一列浮球，用來警示過往船只注意安全。圖乙為簡化俯視圖，所有浮球等間距排成一條直線，水面上的O點垂直于水面xOy持續(xù)沿z軸振動，形成了沿水面?zhèn)鞑ゲㄩL的水波。當所有浮球全部振動后開始計時，以豎直向上為z軸正方向，其中浮球A、B的振動圖像如圖丙所示，已知，，。則（）A.時，1號浮球位于平衡位置下方且沿z軸正向運動B.時，6號浮球位于平衡位置上方且沿z軸負向運動C.時，1號浮球與2號浮球都位于平衡位置的上方且運動方向相反D.時，5號浮球與6號浮球都位于平衡位置的上方且運動方向相反〖答案〗AC〖解析〗A．由于，，由圖可知A球的振動比B球振動落后，則又所以，設兩浮球之間的距離為，則相鄰兩浮球與O點距離差小于，1號浮球比A浮球振動滯后，由于時，A浮球位于平衡位置且沿z軸正向運動，則時，1號浮球位于平衡位置下方且沿z軸正向運動；故A正確；B．6號浮球比B浮球振動滯后，由于時，B浮球位于波峰，時，6號浮球位于平衡位置上方且沿z軸正向運動，故B錯誤；C．時，A浮球位于波峰位置，2號浮球比A浮球振動超前，時，1號浮球位于平衡位置的上方且沿z軸正向運動，2號浮球都位于平衡位置的上方且運動方向相反沿z軸負向運動，故C正確；D．時，B浮球位于平衡位置且沿z軸負向運動，5號浮球比B浮球振動超前，5號浮球位于平衡位置下方且沿z軸負向運動，6號浮球都位于平衡位置的上方且沿z軸負向運動，故D錯誤。故選AC。三、填空實驗題（本大題共5小題，共21分）13.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示A→B→C的狀態(tài)變化，則此過程氣體溫度變化情況是______（選填“先減后增”“先增后減”或“不變”），溫度______（（選填“>”“<”或“=”）?！即鸢浮较仍龊鬁p>〖解析〗[1]由理想氣體的狀態(tài)方程pV=CT可知從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中，氣體溫度先升高后降低。[2]由圖可知則>14.雙縫干涉實驗中，光的波長越長，干涉條紋的間距______（選填“越大”“越小”或“不變”）。如圖所示，用波長為的單色光垂直照射雙縫、，點P出現(xiàn)第2條暗條紋，則P到、的路程差______。〖答案〗越大〖解析〗[1]雙縫干涉實驗中，根據(jù)可知，光的波長越長，干涉條紋的間距越大。[2]用波長為的單色光垂直照射雙縫、，點P出現(xiàn)第2條暗條紋，則P到、的路程差15.高空作業(yè)須系安全帶。如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前，用時為，再經(jīng)歷時間安全帶伸長到最長，則內(nèi)人的動量______（選填“始終減小”或“先增大后減小”），若安全帶對人的作用力始終豎直向上，重力加速度為g，則內(nèi)，安全帶對人的平均作用力大小為______?！即鸢浮较仍龃蠛鬁p小〖解析〗[1]在內(nèi)人的速度先增加后減小，根據(jù)p=mv，則人的動量先增大后減?。籟2]若豎直向上為正方向，則內(nèi)根據(jù)動量定理安全帶對人的平均作用力大小為16.某同學通過實驗測定玻璃磚的折射率n。開始玻璃磚的位置如圖甲所示，描出玻璃磚的兩個透光面邊界a和。兩大頭針、插在玻璃磚的一側(cè)，同時在另一側(cè)透過玻璃磚觀察、的像，且的像擋住的像，再依次插上大頭針和。（1）在插時，應使______（選填選項前的字母）A.只擋住的像 B.同時擋住、的像（2）如圖乙，請在答題卡上畫出光路圖，標出在a界面的法線、入射角和折射角_____；根據(jù)光路圖，該玻璃磚的折射率______。（3）下列說法正確的是______。A.入射角越小，誤差越小B.、間與、間距離應適當大些（4）如圖丙，因為操作不當，玻璃磚下邊界描成圖中虛線，該測量值______真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）?！即鸢浮剑?）B（2）（3）B（4）小于〖解析〗（1）在插時，應使同時擋住、的像，故選B；（2）[1]光路如圖：[2]根據(jù)光路圖，該玻璃磚的折射率（3）A．入射角越小，誤差會越大，選項A錯誤；B．、間與、間距離應適當大些，這樣可減小記錄光線方向時產(chǎn)生的誤差，選項B正確。（4）若把下邊界a＇畫在了虛線位置，則光線在a邊界折射角偏大，根據(jù)可知，折射率偏小。17.“用單擺測量重力加速度的大小”實驗中：（1）先用游標卡尺測量擺球直徑d，測量的示數(shù)如圖甲所示，則擺球直徑______cm；（2）如圖乙所示，安裝力傳感器、連接計算機進行測量。根據(jù)圖丙顯示的圖像信息中可測出擺球的周期______s，若測得擺長為0.64m，，則______（保留3位有效數(shù)字）（3）若將擺球直徑d計入擺長中，g測量值將______（填“偏大”“相等”或“偏小”）?！即鸢浮剑?）1.84（2）1.69.86（3）偏大〖解析〗（1）10分度游標卡尺的精確值為，由圖甲可得擺球的直徑為（2）[1]小球每次經(jīng)過左側(cè)或右側(cè)最高點時，拉力最小，根據(jù)圖丙顯示圖像可知擺球的周期為[2]根據(jù)單擺周期公式解得（3）根據(jù)若將擺球直徑d計入擺長中，則擺長測量值偏大，g測量值將偏大。四、計算題（本大題3小題，共39分，解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分，有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）18.英國物理學家查德威克通過實驗測出某種不帶電的“未知粒子”的質(zhì)量幾乎與質(zhì)子的質(zhì)量相等，進而發(fā)現(xiàn)這就是中子。其測量思路是：用初速度的“未知粒子”與靜止的原子核彈性正碰。（1）若“未知粒子”的質(zhì)量為m，被碰原子核的質(zhì)量為M。求彈性正碰后“未知粒子”的速度大小和被碰原子核的速度大?。唬?）若實驗測得“未知粒子”以初速度與靜止的氫原子核（）發(fā)生彈性正碰后，氫原子核的速度為，求“未知粒子”的質(zhì)量m與氫原子核的質(zhì)量M之比?！即鸢浮剑?），；（2）〖解析〗（1）粒子碰撞過程中由動量守恒和能量守恒關(guān)系可得聯(lián)立得（2）由題意可知解得19.如圖甲為一氣壓型彈跳桿，其核心部分可簡化為由連桿、活塞及豎直倒立的、導熱性良好的圓柱形汽缸組成。如圖乙所示，連桿一端與水平地面接觸，另一端與面積為S的活塞連接，汽缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的氣體（可視為理想氣體），初始氣體壓強為。沒有站人時，活塞位于A處與缸底的距離為H；當人踩在踏板上穩(wěn)定時（靜止在汽缸頂端），活塞位于B處與缸底的距離為。已知大氣壓強為p0，，外界溫度為27℃，人的質(zhì)量，重力加速度為g，汽缸始終保持豎直，忽略汽缸質(zhì)量與厚度，不計其與活塞間的摩擦。（1）求活塞位于B處與缸底的距離；（2）人靜止在踏板上，通過熱傳遞使活塞回到A處，求氣體升高的溫度?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）以被密封氣體為研究對象，在位置處由平衡條件得活塞從位置A到位置B，由玻意耳定律聯(lián)立，解得（2）活塞從B回到A的過程解得可得20.如圖，兩平行光滑