遼寧省葫蘆島市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1葫蘆島市普通高中2023-2024學(xué)年下學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)高二物理注意事項(xiàng)：1、滿分：100分?？荚嚂r(shí)間75分鐘。2、答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名代碼，準(zhǔn)考證號(hào)，涂寫在答題卡上。3、每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。不能答在試卷上。一、選擇題（本題共10小題，共46分。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(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分）1.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中，以下描述的物理量屬于標(biāo)量的是（）A.周期 B.回復(fù)力 C.加速度 D.動(dòng)量【答案】A【解析】周期只有大小，沒有方向，屬于標(biāo)量；回復(fù)力、加速度和動(dòng)量不僅有大小還有方向，均屬于矢量。故選A。2.下列屬于衰變的核反應(yīng)方程是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．輕核聚變，故A錯(cuò)誤；B．是原子核的人工轉(zhuǎn)變，故B錯(cuò)誤；C．是衰變，故C正確；D．是原子核的人工轉(zhuǎn)變，故D錯(cuò)誤。3.如圖甲所示，自行車后尾燈本身并不發(fā)光，但夜晚在燈光的照射下會(huì)顯得特別明亮，研究發(fā)現(xiàn)尾燈內(nèi)部是由折射率較大的實(shí)心透明材料制成，結(jié)構(gòu)如圖乙所示，當(dāng)光由實(shí)心材料右側(cè)面垂直入射時(shí)，自行車尾燈看起來特別明亮的原因是（）A.光的折射 B.光的全反射C.光的干涉 D.光的衍射【答案】B【解析】光在自行車后尾燈內(nèi)部發(fā)生了全反射，因此看起來特別明亮。故選B。4.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和狀態(tài)c、下列說法正確的是（）A.從a到b，氣體溫度降低B.從a到b，氣體從外界吸熱C.從b到c，氣體內(nèi)能減小D.從b到c，氣體對(duì)外界做功【答案】A【解析】AB．由圖可知，從狀態(tài)a到狀態(tài)b，氣體發(fā)生等壓變化，體積減小，根據(jù)蓋—呂薩克定律可知?dú)怏w溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，因氣體體積減小，故外界對(duì)氣體做功，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放熱，故A正確、B錯(cuò)誤；CD．從狀態(tài)b到狀態(tài)c，氣體發(fā)生等容變化，壓強(qiáng)增大，根據(jù)查理定律可知?dú)怏w溫度升高，內(nèi)能增大，因氣體體積不變，故氣體對(duì)外界不做功，故CD錯(cuò)誤。故選A。5.某同學(xué)手頭有圓規(guī)和刻度尺但沒有量角器，在完成了光路圖以后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，OA為半徑畫圓，交OO＇延長(zhǎng)線于點(diǎn)，過A點(diǎn)和C點(diǎn)作垂直法線的直線，與法線的交點(diǎn)分別為B點(diǎn)和D點(diǎn)，如圖所示。用刻度尺測(cè)得AB、OB、CD、OD的長(zhǎng)度分別為、、、，則玻璃磚的折射率（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)折射率定律可得玻璃磚的折射率為其中，聯(lián)立可得故選C。6.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為和，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過4s振動(dòng)的路程為4mB.該波沿x軸的負(fù)方向傳播，波速為0.5m/sC.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移沿y軸正向D.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的加速度方向與速度方向相反【答案】D【解析】A．由圖乙可知，波周期為，質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過4s，即，振動(dòng)的路程為故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，波的周期為，該時(shí)刻b質(zhì)點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法，該波沿x軸的負(fù)方向傳播，由圖甲可知波長(zhǎng)為，波速為故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)同側(cè)法，該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，沿y軸負(fù)向振動(dòng)，時(shí)，即后，a質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向波谷的振動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)a的位移沿y軸負(fù)向，質(zhì)點(diǎn)a的加速度方向沿y軸正向，則質(zhì)點(diǎn)a的加速度方向與速度方向相反，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.某興趣小組用頻閃投影的方法研究自由落體運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中把一高中物理書豎直放置，將一小鋼球從與書上邊沿等高處靜止釋放，整個(gè)下落過程的頻閃照片如圖所示，已知物理書的長(zhǎng)度為l，重力加速度為g，忽略空氣阻力，該頻閃攝影的閃光頻率為（）A B. C. D.【答案】C【解析】由圖可知，小鋼球下落過程經(jīng)過5段間隔，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為根據(jù)得該頻閃攝影的閃光頻率為故選C。8.如圖，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上。甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系圖像如圖所示。現(xiàn)把乙分子從處由靜止釋放，下列說法正確的是（）A.乙分子在時(shí)分子勢(shì)能為0B.乙分子從到過程中一直加速C.乙分子從到過程中，分子斥力始終增大D.乙分子從到過程中，分子勢(shì)能先減小后增大【答案】BC【解析】A．乙分子在時(shí)分子力0，分子勢(shì)能不一定為0，故A錯(cuò)誤；BD．乙分子從到過程中，乙分子所受分子力表現(xiàn)為分子引力，分子力做正功，分子勢(shì)能一直減小，動(dòng)能一直增大，則乙分子從到過程中一直加速，故B正確，D錯(cuò)誤；C．乙分子從到過程中，分子間距一直減小，分子斥力始終增大，故C正確。故選BC。9.氫原子的能級(jí)圖如圖甲所示，一群處于第3能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過程中能發(fā)出不同頻率的光，用這些光照射圖乙中的光電管，有2種頻率、（）的光可讓光電管陰極K發(fā)生光電效應(yīng)。調(diào)節(jié)滑片P的位置，當(dāng)電壓表的示數(shù)某一值時(shí)，微安表示數(shù)恰好為零。下列說法中正確的是（）A.圖乙電路中電源左側(cè)為負(fù)極B.圖乙電路中電源左側(cè)為正極C.頻率的光是由第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)放出的D.頻率的光是由第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí)放出的【答案】BDCD．由于題意可知，一群處于第3能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過程中能發(fā)出不同頻率的光，有2種頻率的光可讓光電管陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，則這2種頻率的光分別是由第3能級(jí)躍遷到第1能級(jí)放出的、由第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí)放出的，由于，則頻率的光是由第3能級(jí)躍遷到第1能級(jí)放出的，頻率的光是由第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí)放出的，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。10.如圖所示，A、B兩輛汽車從同一地點(diǎn)、同時(shí)出發(fā)，沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度平方（）隨位移（x）的變化圖像均為直線，下列判斷正確的是（）A.汽車A的初速度大小為24m/s，加速度大小為B.汽車B的初速度大小為0，加速度大小為C.汽車A、B經(jīng)4s在處相遇D.汽車A、B經(jīng)相遇，相遇時(shí)在處【答案】BD【解析】AB．由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與速度關(guān)系式，可得整理，有結(jié)合圖像中兩汽車的圖線，可得，，，解得，，，汽車A的加速度大小為，汽車B的加速度大小為。故A錯(cuò)誤；B正確；CD．汽車A速度與時(shí)間關(guān)系式為可得該車停止運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為此時(shí)汽車B的位移為即汽車A停在6m處時(shí)，汽車B還未追上A，則有二者在x＝6m處相遇，時(shí)間滿足解得故C錯(cuò)誤；D正確。故選BD。二、非選擇題（本題共5小題，共54分）11.根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可以利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量重力加速度，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落。（1）本實(shí)驗(yàn)中，不同學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作正確的是______。（2）實(shí)驗(yàn)中，按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。圖中的點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上連續(xù)打的點(diǎn)，在紙帶上選取三個(gè)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得A、B間的距離為，A、C間的距離為，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，則打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為______，測(cè)得的重力加速度為______。（用、和f表示）【答案】（1）B（2）【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，操作時(shí)應(yīng)用手提住紙帶的上端，讓重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。故選B。（2）[1]打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為[2]根據(jù)測(cè)得的重力加速度12.智能手機(jī)中的“磁傳感器”功能可實(shí)時(shí)記錄手機(jī)附近磁場(chǎng)的變化，磁極越靠近手機(jī)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，通過分析就可以得到物體位置隨時(shí)間變化的規(guī)律。某興趣小組用智能手機(jī)、磁化小球、支架、等實(shí)驗(yàn)器材組裝成如圖甲所示的裝置來測(cè)量重力加速度。（1）按照如圖甲所示，讓小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行手機(jī)“磁傳感器”功能，手機(jī)記錄磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化。記錄實(shí)驗(yàn)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況如圖乙所示，測(cè)得連續(xù)N個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值之間的時(shí)間間隔為t，則單擺周期T的測(cè)量值為__________。（2）用刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑如圖丙所示，擺球直徑________mm。則單擺的擺長(zhǎng)。（3）改變擺線長(zhǎng)度，測(cè)量出不同擺長(zhǎng)L及對(duì)應(yīng)的周期T。做出圖像如圖丁所示，取3.14。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萠_______。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）（2）13.870（3）9.86【解析】（1）小球每次經(jīng)過最右端位置時(shí)，距離手機(jī)最近，手機(jī)“磁傳感器”記錄的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，可知相鄰兩次磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值之間的時(shí)間間隔為一個(gè)周期，則有解得（2）擺球直徑為（3）根據(jù)單擺周期公式整理得圖像的斜率為解得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?3.如圖（a），豎直圓柱形汽缸導(dǎo)熱性良好，用橫截面積為S的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞質(zhì)量為，此時(shí)活塞靜止，距缸底高度為H。在活塞上放置質(zhì)量為（未知）的物塊靜止后，活塞距缸底高度為，如圖（b）所示。不計(jì)活塞與汽缸間的摩擦，已知大氣壓強(qiáng)為，外界溫度保持不變，重力加速度為g，汽缸始終保持豎直。（1）求圖（a）中封閉氣體的壓強(qiáng)大?。唬?）求圖（b）中物塊質(zhì)量。【答案】（1）；（2）【解析】（1）對(duì)活塞進(jìn)行分析，根據(jù)平衡條件有解得（2）活塞從位置H到位置，氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有對(duì)活塞與物塊整體進(jìn)行分析，根據(jù)力的平衡條件有解得活塞質(zhì)量14.光纖通信具有通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，一條長(zhǎng)直光導(dǎo)纖維的長(zhǎng)度為d，一束單色光從右端面中點(diǎn)以θ的入射角射入時(shí)，恰好在纖芯與包層的分界面發(fā)生全反射，且臨界角為C。已知光在空氣中的傳播速度等于真空光速c。包層的折射率未知，求：（1）纖芯的折射率n；（2）若從右端射入的光能夠傳送到左端（無損失），求光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)淖铋L(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2），【解析】（1）為使射入的光在內(nèi)芯與包層的界面恰好發(fā)生全反射，則有又聯(lián)立解得（2）光在內(nèi)芯的傳播速度為當(dāng)光射到芯層與包層分界面的入射角等于臨界角C時(shí)，光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)間最長(zhǎng)，此時(shí)光傳播的路程為則最長(zhǎng)時(shí)間當(dāng)光射向右端面的入射角為0°時(shí)，光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)間最短，則有15.如圖1所示，小鐵塊位于長(zhǎng)木板的最左端，小鐵塊的質(zhì)量是5kg，長(zhǎng)木板的質(zhì)量是10kg。時(shí)二者以的初速度一起向右運(yùn)動(dòng)，時(shí)長(zhǎng)木板與右側(cè)的擋板（未畫出）相碰（碰撞時(shí)間極短），碰撞之前的運(yùn)動(dòng)過程中小鐵塊與長(zhǎng)木板通過鎖定裝置鎖定，碰撞前瞬間解除鎖定，碰撞過程中沒有能量損失，長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的部分圖像如圖2所示，在運(yùn)動(dòng)過程中小鐵塊恰好沒有從長(zhǎng)木板上滑下。小鐵塊可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：（1）長(zhǎng)木板與水平地面之間以及小鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度；（3）長(zhǎng)木板與擋板碰撞后系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）【解析】（1）設(shè)長(zhǎng)木板與小鐵塊的質(zhì)量分別為M、m，長(zhǎng)木板與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，由圖像可得，0~0.5s時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)木板與小鐵塊整體的加速度大小為長(zhǎng)木板受滑動(dòng)摩擦力而對(duì)整體由牛頓第二定律得解得0.5s時(shí)刻之后，長(zhǎng)木板向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，小鐵塊向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。由圖像可得，0.5s之后長(zhǎng)木板的加速度大小為小鐵塊受滑動(dòng)摩擦力而對(duì)長(zhǎng)木板由牛頓第二定律得解得（2）由牛頓第二定律可得，0.5s時(shí)刻之后小鐵塊的加速度大小為0.5s時(shí)刻之后，長(zhǎng)木板與小鐵塊均以的速度大小分別向左、向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因，故長(zhǎng)木板先于小鐵塊速度減小到零，設(shè)此過程