陜西省韓城市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韓城市2023～2024學年度第二學期期末質(zhì)量檢測高二物理試題注意事項：1．本試題共6頁，滿分100分，時間75分鐘。2．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名和準考證號填寫在答題卡上。3．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4．考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第I卷（選擇題共46分）一、選擇題（本大題共10小題，計46分。第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分）1.關(guān)于下列四幅圖片所對應(yīng)的物理規(guī)律，說法正確的是（）A.圖1：在一根張緊的繩上掛著四個單擺，甲、丙擺長相等，先讓甲擺振動起來，其他各擺隨后也跟著振動起來，當各擺振動穩(wěn)定時，丙擺振幅最大B.圖2：測平行玻璃磚的折射率，為減小誤差，、之間的距離要適當小一些C.圖3：救護車向右運動的過程中，A、B兩人聽到警笛聲的頻率相同D.圖4：M、N是偏振片，P是光屏，當M固定不動，在豎直面內(nèi)將N繞水平轉(zhuǎn)軸順時針轉(zhuǎn)動90°后，P上的光亮度不變【答案】A【解析】A．讓甲擺先振動起來其它擺做受迫振動，由于甲、丙擺長相等，則外界驅(qū)動力的頻率與丙擺的固有頻率相等，丙擺發(fā)生共振，可知，當各擺振動穩(wěn)定時，丙擺振幅最大，故A正確；B．測平行玻璃磚的折射率，為了便于精準確定入射光的方向，減小誤差，、之間的距離要適當大一些，故B錯誤；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)的規(guī)律，救護車向右運動的過程中，與A相互靠近，與B相互遠離，則A聽到的頻率大于警笛發(fā)出的頻率，而B聽到的頻率小于警笛發(fā)出的頻率，即A聽到警笛聲的頻率大于B聽到警笛聲的頻率，故C錯誤；D．光是橫波，M、N是偏振片，P是光屏，當M固定不動，在豎直面內(nèi)將N繞水平轉(zhuǎn)軸順時針轉(zhuǎn)動90°后，P上的光亮度逐漸變?nèi)?，故D錯誤。故選A。2.干涉和衍射都是波特有的現(xiàn)象。圖甲為水波的衍射實驗，擋板A是固定的，擋板B可以上下移動。圖乙為兩列頻率相同的橫波相遇時某一時刻的情況，實線表示波峰，虛線表示波谷。下列說法正確的是（）A.甲圖中不管擋板B處于什么位置，水波都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.甲圖中擋板B向下移動少許，水波衍射現(xiàn)象更加明顯C.乙圖中N點為振動減弱點D.乙圖中M點的位移不可能為零【答案】C【解析】AB．當波長與孔的尺寸相差不大時，能夠發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，當波長一定時，減小孔的尺寸至與波長差不多時就能夠發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，可知，甲圖中擋板B向上移動少許，水波衍射現(xiàn)象更加明顯，故AB錯誤；C．乙圖中N點位置是波峰與波谷疊加，可知，乙圖中N點為振動減弱點，故C正確；D．乙圖中M點位置是波峰與波峰疊加，可知，乙圖中M點為振動加強點，令兩波振幅分別為、，則M點的振幅為，M點的位移的變化范圍為，即乙圖中M點的位移可能為零，故D錯誤。3.制造某型芯片所使用的銀灰色硅片覆上一層厚度均勻的無色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈現(xiàn)深紫色。關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理相同B.光在薄膜的下表面發(fā)生了全反射C.薄膜上下表面的反射光發(fā)生了干涉D.薄膜厚度發(fā)生變化，硅片總呈現(xiàn)深紫色【答案】C【解析】A．上述現(xiàn)象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要為光的折射，上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理不相同，故A錯誤；BC．硅片呈現(xiàn)深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光發(fā)生干涉，振動加強，故B錯誤，C正確；D．根據(jù)光的干涉中相互加強的條件，可知當薄膜的厚度發(fā)生變化時，滿足加強條件的波長也會發(fā)生改變，導致硅片呈現(xiàn)不同的顏色，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，彈簧下端懸掛一個鋼球，上端固定，它們組成一個振動系統(tǒng)．用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，鋼球便上下振動．如果鋼球做簡諧運動，則（）A.彈簧對鋼球的彈力是鋼球做簡諧運動的回復(fù)力B.彈簧彈力為零時鋼球處于平衡位置C.鋼球位于最高點和最低點時加速度大小相等D.鋼球的動能與彈簧的彈性勢能之和保持不變【答案】C【解析】回復(fù)力應(yīng)該是振動方向上的合力，即重力和彈簧彈力的合力，故A錯；當彈簧彈力為零時鋼球受到重力不平衡，故B錯；按照簡諧運動的對稱性可知在鋼球位于最高點和最低點時加速度大小相等，方向相反，故C對；對于彈簧和鋼球組成的系統(tǒng)來說機械能是守恒的，由于上下運動，重力勢能的變化，所以不能說鋼球的動能與彈簧的彈性勢能之和保持不變，而是三種能量之和保持不變，故D錯；故選C5.甲、乙兩物體以相同的初動量在水平面上做勻減速直線運動，直到停止，其動量隨時間變化的圖像如圖所示，已知甲、乙兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)相同，則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為（）A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.4:3【答案】C【解析】根據(jù)動量定理有，解得6.一個單擺做受迫振動，其共振曲線（振幅A與驅(qū)動力頻率f的關(guān)系）如圖所示，則下列說法正確的是（）A.此單擺的固有周期為0.5sB.此單擺的擺長約為3mC.若擺長增大，單擺的固有頻率增大D.若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動【答案】D【解析】A．根據(jù)圖像可知，在驅(qū)動力的頻率為0.5Hz時，發(fā)生了共振，可知，單擺的固有頻率為0.5Hz，則單擺的固有周期為故A錯誤；B．根據(jù)單擺的周期公式有解得故B錯誤；C．根據(jù)單擺的周期公式可知，若擺長增大，單擺的固有周期增大，則單擺的固有頻率減小，故C錯誤；D．結(jié)合上述可知，若擺長增大，則單擺的固有頻率減小，結(jié)合共振的條件可知，共振曲線的峰將向左移動，故D正確。7.戰(zhàn)繩作為一項超燃脂的運動，十分受人歡迎。一次戰(zhàn)繩練習中，某運動達人晃動戰(zhàn)繩一端使其上下振動（可視為簡諧振動）形成橫波。圖甲、乙分別是戰(zhàn)繩上P、Q兩質(zhì)點的振動圖像，傳播方向為P到Q。波長大于1m小于3m，P、Q兩質(zhì)點在波的傳播方向上相距3m，下列說法正確的是（）A.P、Q兩質(zhì)點振動方向始終相反B.該列波的波長可能為2.2mC.該列波的波速可能為D.振動從P傳到Q的時間可能為1.25s【答案】D【解析】A．根據(jù)振動圖像可知，內(nèi)，兩質(zhì)點均沿y軸負方向振動，即P、Q兩質(zhì)點振動方向并不是始終相反，故A錯誤；B．根據(jù)振動圖像可知，0時刻，P、Q兩質(zhì)點分別位于波峰與平衡位置，且Q沿y軸正方向振動，由于波傳播方向為P到Q，則有（n=0，1，2，3…）其中解得可知，n取1與2，則波長可能為、，故B錯誤；C．根據(jù)周期1s，結(jié)合上述解得波速可能為、，故C錯誤；D．根據(jù)則有結(jié)合上述解得動從P傳到Q的時間可能為1.25s、2.25s，故D正確。故選D。8.如圖所示，甲、乙兩人靜止在光滑的水平冰面上，甲推了乙一下，結(jié)果兩人向相反的方向滑去，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量。在甲推乙的過程中，下列說法正確的是（）A.甲對乙的沖量大小等于乙對甲的沖量大小B.甲動量變化量大于乙的動量變化量C.甲、乙的動量變化量相同D.甲的動能小于乙的動能【答案】AD【解析】A．根據(jù)牛頓第三定律可知，甲對乙的力與乙的甲的力大小相等，方向相反，根據(jù)沖量的定義式可知，甲對乙的沖量大小等于乙對甲的沖量大小，兩沖量方向相反，故A正確；B．根據(jù)動量定理有，結(jié)合上述，由于甲對乙的沖量大小等于乙對甲的沖量大小，則甲的動量變化量大小等于乙的動量變化量大小，故B錯誤；C．結(jié)合上述可知，甲的動量變化量大小等于乙的動量變化量大小，但是甲的動量變化量的方向與乙的動量變化量的方向相反，即甲、乙的動量變化量不相同，故C錯誤；D．對甲乙構(gòu)成的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)動能與動量的關(guān)系有由于甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，則甲的動能小于乙的動能，故D正確。故選AD。9.每年夏季，我國多地會出現(xiàn)如圖甲所示日暈現(xiàn)象。日暈是當日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光。下列說法正確的是（）A.a光的頻率較大B.在冰晶中，a光的傳播速度比b光大C.光束a比光束b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角小【答案】BC【解析】A．兩束光在空氣中的入射角相等，a在介質(zhì)中的折射角大一些，根據(jù)折射率的定義式可知，則a光的折射率小一些，折射率越大，頻率越大，可知，a光的頻率較小，故A錯誤；B．根據(jù)折射率與光速的關(guān)系有可知，a光的折射率小一些，則在冰晶中，a光的傳播速度比b光大，故B正確；C．折射率越大，光傳播的波長越小，結(jié)合上述可知，a光的波長比b光大，則光束a比光束b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C正確；D．根據(jù)a光的折射率小一些，可知，從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角大，故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，圓筒C可以沿足夠長的水平固定光滑桿左右滑動，圓筒下方用不可伸長的輕繩懸掛物體B。開始時物體B和圓筒C均靜止，子彈A以100m/s的水平初速度在極短時間內(nèi)擊穿物體B后速度減為40m/s，已知子彈A、物體B、圓筒C的質(zhì)量分別為，，，重力加速度。下列說法正確的是（??）A.物體B能上升的最大高度為1.8mB.物體B能上升的最大高度為0.6mC.物體C能達到的最大速度大小為3.0m/sD.物體C能達到的最大速度大小為8.0m/s【答案】BD【解析】AB．子彈A以100m/s的水平初速度在極短時間內(nèi)擊穿物體B后速度減為40m/s，則A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律有B上升時，與C組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，機械能守恒，則有解得h=0.6m故A錯誤，B正確；CD．B返回到最低點時，與C組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，機械能守恒，此時C的速度最大，則有解得故C錯誤，D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、實驗探究題（本大題共2小題，計18分）11.現(xiàn)用如圖甲所示雙縫干涉實驗裝置來測量光的波長。（1）在組裝儀器時單縫和雙縫應(yīng)該相互_______放置（選填“垂直”或“平行”）；（3）該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離，而是先測量n個條紋的間距再求出，這樣做的理由是_______?！敬鸢浮浚?）平行（2）15.02693（3）利用求平均值的方法減小偶然誤差【解析】（1）只有保證單縫和雙縫互相平行，這樣才能在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。（2）[1]游標卡尺的精確度為0.02mm，讀數(shù)為15mm+10.02mm=15.02mm[2]由于第1條亮紋，此時測量頭上游標卡尺的讀數(shù)為=1.16mm，第6條亮紋中心對齊，測量頭的讀數(shù)為=15.02mm，所以m根據(jù)解得nm（3）利用求平均值的方法減小偶然誤差。12.如下圖所示，用“碰撞實驗器”驗證動量守恒定律，O是小球拋出時球心在地面上的垂直投影點。（1）實驗中A、B兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足_________（選填“＞”“＜”或“＝”）。（2）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_________。A.實驗需要秒表計時B.斜槽軌道末端的切線必須水平C.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差D.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下（3）在某次實驗中，先讓入射小球A多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其落地點的平均位置P，測量平拋水平射程OP；然后把被碰小球B靜置于水平軌道的末端，再將入射小球從斜軌上S位置由靜止釋放，與被碰小球相撞，多次重復(fù)實驗，找到兩小球落地點的平均位置M、N，測出三個落地點的平均位置與O點的距離分別為OM、OP、ON。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式_________，即驗證了碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒；如果再滿足關(guān)系式_________，則說明兩球的碰撞為彈性碰撞。（均用給出的物理量符號表示）（4）在上述實驗中換用不同材質(zhì)的小球，其它條件不變，可以改變小球的落點位置。下面三幅圖中，可能正確的落點分布是_________。（填正確選項前的標號）A. B.C.【答案】（1）＞（2）BD（3）（4）B【解析】（1）為保證入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球大，即實驗中A、B兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足（2）A．球在空中做平拋運動的時間是相等的，因此不需要秒表測量時間，故A錯誤；B．料槽軌道末端的切線必須水平，保證小球可以做平拋運動，故B正確；C．本實驗要求入射球碰撞前的速度保持相同，斜槽軌道并不需要光滑，故C錯誤；D．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放，以保證入射球碰撞前的速度保持相同，故D正確。故選BD。（3）[1]本實驗驗證動量守恒定律，即驗證根據(jù)平拋運動規(guī)律有，小球落地時間相等，x與v成正比，則有[2]若兩球的碰撞為彈性碰撞，則解得（4）由碰撞過程動量守恒碰撞過程，碰撞后的總動能不能大于碰撞前的總動能，則有又可得，，而在A圖中可得在C圖中可得在B圖中可得且故選B。三、計算題（本大題共3小題，計36分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播。t=0時刻波源開始振動，0～4s內(nèi)波源的振動圖像如圖甲，t=4s時刻的波形圖如圖乙。（1）該波的傳播速度；（2）波源在0～6s內(nèi)通過的路程；（3）x=6m處的質(zhì)點第一次到達波峰的時刻。【答案】（1）0.5m/s；（2）24cm；（3）13s【解析】（1）由圖甲可知該波的周期為由圖乙可知該波的波長為則該波的傳播速度為（2）由圖甲可知該波的振幅為由于則波源在0～6s內(nèi)通過的路程為（3）由題圖甲、乙知，時波峰在1.5m處，該波峰要傳到6m處，需要的時間為所以處的質(zhì)點第一次到達波峰的時刻為14.為取得良好的保溫效果，一窗戶安裝了雙層平行玻璃，如圖所示，雙層玻璃由厚度均為4a的單層玻璃組成，兩玻璃板平行且中間有干燥的空氣，寬度也為4a，一細束光從窗外射入室內(nèi)，入射光與玻璃面的夾角=37°，經(jīng)第一次折射后傳播方向改變的角度，光在真空中傳播的速度為c，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）該玻璃的折射率n；（2）該束光通過窗戶所用的時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）做出光路圖，如圖所示由幾何關(guān)系可得根據(jù)折射率定義式，可得（2）光在玻璃中