四川省綿陽(yáng)市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量測(cè)試物理試卷（解析版）

高中2022級(jí)第三學(xué)期末教學(xué)質(zhì)量測(cè)試物理本試卷分為試題卷和答題卡兩部分，其中試題卷由第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）組成，共6頁(yè)；答題卡共2頁(yè)。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級(jí)、姓名用0.5毫米黑色簽字筆填寫(xiě)清楚，同時(shí)用2B鉛筆將考號(hào)準(zhǔn)確填涂在“準(zhǔn)考證號(hào)”欄目?jī)?nèi)。2.選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡對(duì)應(yīng)題目標(biāo)號(hào)的位置上，如需改動(dòng)，用橡皮擦擦干凈后再選涂其它答案；非選擇題用0.5毫米黑色簽字筆書(shū)寫(xiě)在答題卡的對(duì)應(yīng)框內(nèi)，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。3.考試結(jié)束后將答題卡收回。第I卷（選擇題，共48分）一、本題共8小題，每小題4分，共32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.將一個(gè)面積為的單匝線圈，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.04T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向成60°的夾角時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為（）A.0 B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)磁通量的定義式可知，穿過(guò)線圈的磁通量為解得故選C。2.兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的完全相同的金屬小球，電荷量分別為q和7q，當(dāng)兩球間距為L(zhǎng)時(shí)庫(kù)侖力大小為F。若把兩球相互接觸后再放回原位置，則兩球之間的庫(kù)侖力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)兩球間距為L(zhǎng)時(shí)庫(kù)侖力大小為F，則有若把兩球相互接觸后，小球帶電量均則兩球之間的庫(kù)侖力大小為解得故選B。3.如圖所示，是單色光通過(guò)偏振片P、Q的實(shí)驗(yàn)情境，最右邊是光屏，P固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q，光屏上的光亮度將明暗交替變化。此現(xiàn)象（）A.是光干涉現(xiàn)象 B.是光的衍射現(xiàn)象C.說(shuō)明光是縱波 D.說(shuō)明光是橫波【答案】D【解析】【詳解】圖中P固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q，光屏上的光亮度將明暗交替變化，此現(xiàn)象是光的偏振現(xiàn)象，表明光是橫波。故選D。4.用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到干涉條紋，改變雙縫到屏的距離后，條紋間距變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍，如圖所示。則雙縫到屏的距離變?yōu)樵瓉?lái)的（）A.倍 B.倍 C.倍 D.2倍【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)雙縫干涉的規(guī)律可知，相鄰明或相鄰暗條紋間距為解得由于改變雙縫到屏的距離后，條紋間距變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍，可知雙縫到屏的距離變?yōu)樵瓉?lái)的倍。故選C。5.兩根相距為L(zhǎng)的直導(dǎo)線M和N均垂直于紙面放置，通過(guò)的電流I1和I2大小相等、方向相反，如圖所示。紙面內(nèi)與M、N距離均為L(zhǎng)的P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。如果僅讓M中的電流反向，其它條件不變，則P點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)椋ǎ〢. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】電流I1和I2大小相等、方向相反，兩電流在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)安培定則可以確定磁場(chǎng)的方向，如圖所示可知如果僅讓M中的電流反向，其它條件不變，根據(jù)安培定則可以確定磁場(chǎng)的方向，如圖所示則有解得故選C。6.如圖甲所示，是某型號(hào)干電池的路端電壓與電流的關(guān)系圖線。將2節(jié)該型號(hào)干電池串聯(lián)后接入如圖乙所示的電路，已知R1=1Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，R4=2Ω，則理想電壓表的示數(shù)為（）A.0.25V B.0.75V C.1.25V D.1.75V【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合圖甲有，可知，2節(jié)該型號(hào)干電池串聯(lián)后總電動(dòng)勢(shì)與總電阻分別為為，圖乙中，電阻與串聯(lián)后與電阻并聯(lián)，再整體與串聯(lián)，圖乙電路的干路電流解得電阻與所在支路的電壓則理想電壓表的示數(shù)故選B。7.如圖所示，是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P、Q的平衡位置坐標(biāo)分別為x=1m和x=4m，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程。則下列分析正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播B.從t=0.10s時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)Q比P先回到平衡位置C.從t=0.10s時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)0.075s再次回到平衡位置D.從t=0.10s到0.20s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q沿x軸方向運(yùn)動(dòng)4m【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程可知，周期根據(jù)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程對(duì)應(yīng)的波形可知，t=0.10s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形圖，利用同側(cè)法可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述，t=0.10s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q再次回到平衡位置至少經(jīng)歷時(shí)間為半個(gè)周期，根據(jù)同側(cè)法可知，t=0.10s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)P再次回到平衡位置至少經(jīng)歷的時(shí)間小于半個(gè)周期，即從t=0.10s時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)P比Q先回到平衡位置，故B錯(cuò)誤；C．波長(zhǎng)為8m，則波傳播速度為t=0.10s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q恰好位于回到平衡位置，其波形傳播到P的距離為4m-1m=3m則需要的時(shí)間即從t=0.10s時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)0.075s再次回到平衡位置，故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置上下振動(dòng)，并不隨波遷移，即從t=0.10s到0.20s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q并沒(méi)有沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖，圓心為O的圓處于足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，ab和cd為該圓直徑。在a點(diǎn)有一粒子源，在平行于圓周面內(nèi)沿各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能為Ek、電荷量為q（q>0）的粒子。粒子從圓周上不同點(diǎn)離開(kāi)，從b、d點(diǎn)離開(kāi)時(shí)動(dòng)能相等為3Ek，不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是（）A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ad平行B.ad間的電勢(shì)差為C.粒子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為1.5EkD.a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)【答案】A【解析】【詳解】A．粒子從圓周上不同點(diǎn)離開(kāi)，從b、d點(diǎn)離開(kāi)時(shí)動(dòng)能相等為3Ek，可知b、d點(diǎn)所在直線電勢(shì)相等，電場(chǎng)方向與圓平面平行，可知b、d點(diǎn)在同一等勢(shì)面，且電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，則電場(chǎng)線必垂直于直線bd所以有幾何關(guān)系有該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ad平行，故A正確；B．由動(dòng)能定理有解得ad間的電勢(shì)差為故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)強(qiáng)度為粒子由a點(diǎn)到O點(diǎn)有解得粒子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為故C錯(cuò)誤；D．圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，b、d點(diǎn)在同一等勢(shì)面，電場(chǎng)線垂直于直線bd也必直線ac，即a、c在同一等勢(shì)面，所以a點(diǎn)的電勢(shì)等于c點(diǎn)的電勢(shì)，故D錯(cuò)誤。故選A。二、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。9.如圖所示，是生產(chǎn)中使用的一種延時(shí)繼電器的示意圖。鐵芯上繞有A、B兩個(gè)線圈，線圈A跟電源連接，線圈B的兩端直接接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。在開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的時(shí)，彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起使觸頭C離開(kāi)，而是要過(guò)一小段時(shí)間后觸頭C才能離開(kāi)，“延時(shí)繼電器”就是這樣得名的。有關(guān)“延時(shí)繼電器”下列說(shuō)法正確的是（）A.開(kāi)關(guān)S閉合，線圈A軸線上的磁感線方向沿軸線向上B.開(kāi)關(guān)S閉合，線圈A軸線上的磁感線方向沿軸線向下C.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，線圈A產(chǎn)生感應(yīng)電流，使裝置具有延時(shí)作用D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電流，使裝置具有延時(shí)作用【答案】AD【解析】【詳解】AB．開(kāi)關(guān)S閉合，根據(jù)電源的正負(fù)極，可以判定線圈A中電流的方向，根據(jù)安培定則可知，開(kāi)關(guān)S閉合，線圈A軸線上的磁感線方向沿軸線向上，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)上述，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，線圈A中電流激發(fā)的磁場(chǎng)在線圈B位置的磁場(chǎng)方向向上，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量減小，線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電流，使裝置具有延時(shí)作用，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，A、B、C、D為正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，在A、B兩點(diǎn)分別固定電荷量為+Q、Q的點(diǎn)電荷，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EC、ED，電勢(shì)分別為φC、φD，下列判斷正確的是（）A.EC與ED相同 B.EC與ED不相同C.φC與φD相等 D.φC與φD不相等【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布規(guī)律可知，A、B兩點(diǎn)連線的中垂面上的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均垂直與中垂面，即方向相同，在該中垂面上，以A、B兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)為圓心，以C點(diǎn)帶連線間距為半徑的圓周上的電場(chǎng)線分布的疏密程度相同，即圓周上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，而C、D兩點(diǎn)處于該圓周上，可知，EC與ED相同，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的等勢(shì)線分布規(guī)律可知，A、B兩點(diǎn)連線的中垂面為一個(gè)等勢(shì)面，可知，φC與φD相等，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。11.如圖所示，為一個(gè)水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，則該振子的速度—時(shí)間圖像、加速度—時(shí)間圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】AB．圖像的斜率表示速度，根據(jù)圖像可知，從0時(shí)刻開(kāi)始，斜率為負(fù)值，且斜率的絕對(duì)值先減小，表明0時(shí)刻，速度為負(fù)的最大值，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有則有可知，加速度與位移大小成正比，方向相反，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。12.如圖所示，水平放置的平行板電容器，極板間所加電壓為U。帶電粒子緊靠下極板邊緣以初速度v0射入極板，入射時(shí)速度方向與極板夾角為45°，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)恰好在上極板邊緣，忽略邊緣效應(yīng)，不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子的電荷量q與質(zhì)量m之比為B.粒子的電荷量q與質(zhì)量m之比為C.保持入射方向不變，僅將粒子初速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的，粒子將打在下極板上D.保持入射方向不變，僅將粒子初速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的，粒子仍從極板之間飛出【答案】AC【解析】【詳解】AB．如圖所示，粒子在電場(chǎng)中做斜上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律知水平方向豎直方向由動(dòng)能定理知代入得A正確、B錯(cuò)誤；CD．設(shè)當(dāng)初速度是時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，初速度是時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，電場(chǎng)產(chǎn)生加速度為，極板長(zhǎng)度為，則當(dāng)初速度是時(shí)則可知當(dāng)初速度是時(shí)，由斜上拋運(yùn)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性知，水平位移則可知保持入射方向不變，僅將粒子初速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的，粒子將打在下極板上，C正確、D錯(cuò)誤；故選AC。第II卷（非選擇題，共52分）三、本大題2小題，每空2分，共16分。13.一同學(xué)利用圖甲所示裝置來(lái)測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。已知光滑圓弧凹槽ABC的半徑為R，弧長(zhǎng)為l（R遠(yuǎn)大于l），B為圓弧軌道最低點(diǎn)，A、C關(guān)于B點(diǎn)所在的豎直線對(duì)稱(chēng)。小鋼球的半徑為r（r遠(yuǎn)小于l），當(dāng)小鋼球經(jīng)過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)，光傳感器發(fā)出的光，恰好能過(guò)小鋼球的球心。現(xiàn)將小鋼球從A點(diǎn)由靜止釋放，沿凹槽ABC自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)，光傳感器接收端接收到一段時(shí)間內(nèi)的光信號(hào)強(qiáng)度變化情況如圖乙所示（只有已知）。（1）該同學(xué)在分析光信號(hào)變化情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)與相比，非常小，可以忽略不計(jì)。由此可得出，小鋼球往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期為_(kāi)_____。（2）小鋼球在圓弧軌道上的運(yùn)動(dòng)與單擺運(yùn)動(dòng)相似，根據(jù)“用單擺測(cè)量重力加速度”實(shí)驗(yàn)原理，可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭表達(dá)式為_(kāi)_____。（3）由于在計(jì)算周期時(shí)忽略了，由此測(cè)得重力加速度值與真實(shí)值相比是______。（選填“偏大”或者“偏小”）【答案】①②.③.偏大【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)圖乙可知由于與相比，非常小，可以忽略不計(jì)，解得小鋼球往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期為（2）[2]單擺的擺長(zhǎng)根據(jù)結(jié)合上述解得（3）[3]由于在計(jì)算周期時(shí)忽略了，即測(cè)量的周期偏小，根據(jù)上述可知，測(cè)得重力加速度值與真實(shí)值相比是偏大14.測(cè)量金屬的電阻率，完成以下實(shí)驗(yàn)：（1）先用歐姆表“”的電阻擋粗測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)的角度過(guò)大，改變量程，重新進(jìn)行電阻調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量，電表指針如甲圖所示，則金屬絲的電阻阻值約為_(kāi)________Ω；（2）設(shè)計(jì)電路精確測(cè)量金屬絲的阻值，供選擇的器材有：電源E（電動(dòng)勢(shì)9V，內(nèi)阻不計(jì)）；電阻箱R（阻值范圍）；滑動(dòng)變阻器（最大阻值50Ω）；滑動(dòng)變阻器（最大阻值500Ω）；電流表A（量程，內(nèi)阻）；開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)的測(cè)量電路如圖乙所示，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（i）按圖示連接電路；（ii）先將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合、斷開(kāi)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使電流表指針滿偏；（iii）保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表指針半偏；（iv）記錄此時(shí)電阻箱的阻值為R?；卮鹣铝袉?wèn)題：①為完成對(duì)金屬絲阻值的測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________（填“”或“”）；②電流表指針半偏，電阻箱讀數(shù)為23.5Ω，則金屬絲阻值測(cè)量值為_(kāi)_________Ω。（3）用米尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同位置的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖丙所示，則該讀數(shù)為_(kāi)________mm。（4）將所測(cè)數(shù)據(jù)代入金屬絲電阻率的計(jì)算式__________，計(jì)算可得金屬絲的電阻率。（用字母R、、d、π、L表示）【答案】①.14②.③.13.5④.0.265⑤.【解析】【詳解】（1）[1]歐姆檔表中值電阻附近刻度線最均勻，讀數(shù)誤差最小，當(dāng)檔位“”，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，說(shuō)明倍率選大了，則改變量程應(yīng)該選擇小的，即現(xiàn)在量程為“”。歐姆表讀為（2）[2]因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器要用分壓式接入電路，為了調(diào)節(jié)方便，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇。[3]由半偏法的原理可知，其電阻箱的阻值即為待測(cè)電阻和電流表的阻值之和，即解得（3）[4]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為（4）[5]由上述分析有由電阻定律有導(dǎo)線的橫截面積有整理有四、本大題3小題，共36分，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、主要的計(jì)算步驟和明確的答案。15.如圖所示為一等腰直角棱鏡截面圖，一束單色光從直角邊AB上的D點(diǎn)以入射角θ=60°入射，已知棱鏡折射率為，AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，AD距離為，光在真空中的傳播速度為c。不考慮被AC、BC內(nèi)表面第二次反射后的光線。求：（1）單色光從D點(diǎn)到AC面的傳播時(shí)間；（2）單色光射到BC面時(shí)的入射角?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）光在D點(diǎn)折射過(guò)程有解得根據(jù)幾何關(guān)系，由于可知，折射光與AC交點(diǎn)到A的間距為，作出光路圖如圖所示單色光從D點(diǎn)到AC面的傳播距離為根據(jù)折射率與光傳播速度的關(guān)系式有則單色光從D點(diǎn)到AC面的傳播時(shí)間解得（2）由于解得由于則光到達(dá)AC界面發(fā)生全反射，如上圖所示，單色光射到BC面時(shí)的入射角為，根據(jù)幾何關(guān)系有，解得16.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，定值電阻R=2Ω，電容C=30μF，直流電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻R0=1Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后，電動(dòng)機(jī)正常工作，電容器C上所帶的電荷量。求：（1）電源的路端電壓；（2）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘有多少電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能?！敬鸢浮浚?）9V；（2）360J【解析】【詳解】（1）對(duì)電容器，根據(jù)電容的定義式有根據(jù)歐姆定律，電路中的電流根據(jù)閉合電路歐姆定律，電源的路端電壓解得（2）電動(dòng)機(jī)兩端電壓對(duì)電動(dòng)機(jī)，根據(jù)能量守恒定律有解得則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘輸出的機(jī)械能17.粒子加速器是基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要設(shè)備，可以使帶電粒子獲得很高的能量。圖甲為某加速裝置的示意圖，它由很多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排