內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1巴彥淖爾市2023—2024學(xué)年下學(xué)期高二期末考試物理考生注意：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共100分。考試時(shí)間75分鐘。2．請(qǐng)將各題答案填寫在答題卡上。3．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版選擇性必修第一冊(cè)，選擇性必修第二冊(cè)。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每題6分，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。1.如圖所示，向右勻速運(yùn)動(dòng)的小車發(fā)出頻率為f的聲波，靜止在車左側(cè)A處的人感受到的聲波的頻率為，靜止在車右側(cè)B處的人感受到的聲波的頻率為，則（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根據(jù)多普勒效應(yīng)，因A相對(duì)聲源遠(yuǎn)離，可知接收到聲波的頻率減小，即因B相對(duì)聲源靠近，可知接收到聲波的頻率增加，即即故選C。2.電容位移傳感器具有靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，某電容位移傳感器的工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的裝置，電容器接在恒壓直流電源上，其中A是固定極板，B是可動(dòng)極板，B與被測(cè)物體連接在一起，為靈敏電流計(jì)，當(dāng)被測(cè)物體水平向左移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.電容器的電容變小B.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大C.電容器所帶的電荷量減少D.靈敏電流計(jì)中有從a到b方向的放電電流【答案】B【解析】電容器接在恒壓直流電源上，則電容器兩端電壓不變，當(dāng)被測(cè)物體水平向左移動(dòng)時(shí)，根據(jù)，由于極板距離減小，則電容器的電容變大，電容器所帶的電荷量增加，靈敏電流計(jì)中有從b到a方向的充電電流；根據(jù)可知極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大。故選B。3.由內(nèi)芯和包層兩層介質(zhì)組成光導(dǎo)纖維利用光的全反射將大量信息高速傳輸，如圖所示，由甲、乙兩種單色光組成的復(fù)合光，從一根足夠長(zhǎng)的光導(dǎo)纖維的端面以45°入射角射入，它們折射后均在側(cè)面（內(nèi)芯和包層的分界面）發(fā)生全反射，下列說法正確的是（）A.內(nèi)芯對(duì)甲光的折射率比對(duì)乙光的折射率大B.在內(nèi)芯中甲光比乙光傳播得慢C.在真空中甲光比乙光更容易發(fā)生明顯的衍射D.乙光在側(cè)面發(fā)生全反射的臨界角大于甲光在側(cè)面發(fā)生全反射的臨界角【答案】C【解析】A．甲光的偏折小，所以內(nèi)芯對(duì)甲光的折射率比對(duì)乙光的折射率小，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，甲光的折射率小，在內(nèi)芯中甲光比乙光傳播得快，B錯(cuò)誤；C．甲光的折射率小，波長(zhǎng)大，在真空中甲光比乙光更容易發(fā)生明顯的衍射，C正確；D．根據(jù)，乙光的折射率大，乙光在側(cè)面發(fā)生全反射的臨界角小于甲光在側(cè)面發(fā)生全反射的臨界角，D錯(cuò)誤。故選C。4.LC振蕩電路，既可用于產(chǎn)生特定頻率的信號(hào)，也可從復(fù)雜的信號(hào)中分離出特定頻率信號(hào)，是許多電子設(shè)備中的關(guān)鍵部件。如圖所示，某時(shí)刻LC振蕩電路中的電流方向如圖所示，下列說法正確的是（）A.若電容器上極板帶正電，則線圈中的電流正在放電B.若電容器上極板帶正電，則線圈中的電流正在增大C.若電容器下極板帶正電，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在減小D.若僅增大電容器兩極板間的距離，則振蕩電路的頻率減小【答案】C【解析】A．若電容器上極板帶正電，電流為順時(shí)針，可知線圈中的電流正在充電，電流逐漸減小，故AB錯(cuò)誤；C．若電容器下極板帶正電，電流為順時(shí)針，可知電容器放電，電流逐漸增大，電流變化率減小，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在減小，故C正確；D．若僅增大電容器兩極板間的距離，根據(jù)可知電容器電容減小，根據(jù)可知振蕩電路的頻率增大，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，質(zhì)量為m的蘋果從緩沖層上方一定高度處自由下落，蘋果剛接觸緩沖層時(shí)的速度大小為，與緩沖層作用時(shí)間后，以大小為的速度反彈離開緩沖層，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.蘋果從接觸緩沖層到離開緩沖層的過程中，動(dòng)量變化量的大小為B.蘋果從接觸緩沖層到速度減為零的過程中，速度一直在減小C.蘋果從速度為零到以速度離開緩沖層的過程中，速度一直在增大D.蘋果與緩沖層接觸的過程中，緩沖層對(duì)蘋果的沖量大小為【答案】D【解析】A．蘋果從接觸緩沖層到離開緩沖層的過程中，以向上為正方向，動(dòng)量變化量為故A錯(cuò)誤；B．蘋果從接觸緩沖層到速度減為零的過程中，一開始彈力小于蘋果的重力，蘋果繼續(xù)向下加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，蘋果的速度達(dá)到最大，之后彈力大于重力，蘋果向下減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．蘋果從速度為零到以速度離開緩沖層的過程中，一開始彈力大于蘋果的重力，蘋果繼續(xù)向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，蘋果的速度達(dá)到最大，之后彈力小于重力，蘋果向上減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．蘋果與緩沖層接觸的過程中，以向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理可得解得緩沖層對(duì)蘋果的沖量大小為故D正確。6.如圖所示，兩個(gè)平行金屬板水平放置，要使一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為的帶正電微粒以速度v沿兩板中心軸線向右勻速運(yùn)動(dòng)，可在兩板間施加勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知重力加速度大小為g，設(shè)施加的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)空氣阻力，下列方案可行的是（）A.只施加豎直向下的電場(chǎng)，且滿足B.只施加豎直向上的磁場(chǎng)，且滿足C.同時(shí)施加豎直向上的電場(chǎng)和垂直紙面向外的磁場(chǎng)，且滿足D.同時(shí)施加豎直向下的電場(chǎng)和垂直紙面向里的磁場(chǎng)，且滿足【答案】C【解析】若要使微粒以速度v沿兩板中心軸線向右勻速運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)使微粒在豎直方向受力平衡。A．只施加豎直向下的電場(chǎng)，微粒所受電場(chǎng)力豎直向下，在豎直方向上不可能受力平衡，故A錯(cuò)誤；B．只施加豎直向上的磁場(chǎng)，微粒所受洛倫茲力垂直紙面向外，在豎直方向上不可能受力平衡，故B錯(cuò)誤；C．同時(shí)施加豎直向上的電場(chǎng)和垂直紙面向外的磁場(chǎng)，微粒所受電場(chǎng)力豎直向上，所受洛倫茲力豎直向下，若要使微粒在豎直方向受力平衡，則應(yīng)有解得故C正確；D．同時(shí)施加豎直向下的電場(chǎng)和垂直紙面向里的磁場(chǎng)，微粒所受電場(chǎng)力豎直向下，所受洛倫茲力豎直向上，若要使微粒在豎直方向受力平衡，則應(yīng)有解得故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，點(diǎn)為半圓形玻璃磚橫截面的圓心，垂直于底邊，點(diǎn)處有一點(diǎn)光源，可向周圍發(fā)出復(fù)色光，兩束不同頻率的單色光恰好在半圓形玻璃磚底邊、兩點(diǎn)發(fā)生全反射，光從點(diǎn)到A點(diǎn)所需時(shí)間為，光從點(diǎn)到B點(diǎn)所需時(shí)間為。下列說法正確的是（）A. B.C. D.無法判斷【答案】A【解析】根據(jù)題意，由幾何關(guān)系可得，光在半圓形玻璃磚內(nèi)傳播的距離為又有，光在半圓形玻璃磚內(nèi)傳播時(shí)間為由圖可知?jiǎng)t有則有可得故選A。8.一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.在時(shí)，彈簧振子的動(dòng)能最大B.和時(shí)，彈簧振子的速度相同C.振動(dòng)的圓頻率為D.內(nèi)，彈簧振子加速度的方向始終相同【答案】BC【解析】A．由圖像可知，在時(shí)，彈簧振子處于最大位移處，速度最小，動(dòng)能最小，故A錯(cuò)誤；B．由圖像根據(jù)對(duì)稱性可知，和時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，方向相同，均沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．由圖像可知，振動(dòng)的圓頻率為故C正確；D．由圖像可知，在內(nèi)，彈簧振子加速度的方向沿軸負(fù)方向；在內(nèi)，彈簧振子加速度的方向沿軸正方向，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.圖甲為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻，線圈電阻。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，P、Q間輸出的電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.圖示位置為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大的位置B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為C.電阻R中的電流方向每分鐘變化3000次D.時(shí)，線圈平面位于中性面【答案】A【解析】A．圖示位置，穿過線圈的磁通量為0，但磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故A正確；B．由圖乙可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為故B錯(cuò)誤；C．一個(gè)周期內(nèi)電阻R中電流方向改變兩次，由于周期為，則電阻R中的電流方向每秒鐘變化100次，每分鐘變化6000次，故C錯(cuò)誤；D．由于周期為，則時(shí)，由圖乙可知，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈平面處于與中性面垂直所在位置，故D錯(cuò)誤。故選A。10.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC內(nèi)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，D是AB邊的中點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電荷量為-q（q>0）的帶負(fù)電的粒子從D點(diǎn)以速度v平行于BC邊方向射入磁場(chǎng)，不考慮帶電粒子受到的重力，則下列說法正確的是（）A.粒子可能從B點(diǎn)射出B.若粒子垂直BC邊射出，則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為C.若粒子從C點(diǎn)射出，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.若粒子從AB邊射出，則粒子的速度越大，其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短【答案】BC【解析】A．帶負(fù)電的粒子從D點(diǎn)以速度v平行于BC邊方向射入磁場(chǎng)，由左手定則可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，由于BC邊的限制，粒子不能到達(dá)B點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．粒子垂直于BC邊射出，如圖甲所示則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于D點(diǎn)到BC邊的距離，即故B正確；C．粒子從C點(diǎn)射出，如圖乙所示根據(jù)幾何關(guān)系可得解得則粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角的正弦值為又有則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故C正確；D．由可知若粒子從AB邊射出，則粒子的速度越大，軌跡半徑越大，如圖丙所示粒子從AB邊射出時(shí)的圓心角相同，其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故D錯(cuò)誤。故選BC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。（1）對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程，下列說法正確的是______。A.為確保實(shí)驗(yàn)安全，應(yīng)使用低壓直流電源B.實(shí)驗(yàn)所用電壓較低，通電情況下可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱C.使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量（2）用原線圈N1=400匝的變壓器實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表所示：U1/V5.206.107.6510.08U2/V2.553.023.804.95根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該次實(shí)驗(yàn)時(shí)副線圈的匝數(shù)為______（填“200”“800”或“1600”）。（3）熊同學(xué)多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)原線圈與副線圈的電壓之比總是稍大于原線圈與副線圈的匝數(shù)之比，試分析其原因：____________。【答案】（1）C（2）200（3）鐵芯在交變磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)熱；交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不可能完全限制在鐵芯內(nèi)；理想變壓器是一個(gè)理想模型，實(shí)際用的變壓器會(huì)有銅損和鐵損【解析】（1）A．變壓器的工作原理是必須使用交流電源，故A錯(cuò)誤；B．雖然實(shí)驗(yàn)所用電壓較低，但是為了安全，通電情況下也不可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱，故B錯(cuò)誤；C．使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，應(yīng)先用最大量程擋試測(cè)，然后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，故C正確。（2）由于鐵芯發(fā)熱、漏磁、銅損鐵損等原因，副線圈交流電壓表的讀數(shù)應(yīng)小于理想電壓表的讀數(shù)，而忽略誤差后U2總是U1的一半，所以可判斷出原線圈匝數(shù)為200匝。（3）由于鐵芯在交變磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)熱，交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不可能完全限制在鐵芯內(nèi)，存在著漏磁現(xiàn)象，理想變壓器是一個(gè)理想模型，實(shí)際用的變壓器會(huì)有銅損和鐵損等原因，所以原線圈與副線圈的電壓之比總是稍大于原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。12.“星河”學(xué)習(xí)小組“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定紅光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，同學(xué)們正確操作，在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示。（1）實(shí)驗(yàn)裝置的b處應(yīng)為___________（填“單縫”或“雙縫”）。（2）調(diào)整手輪使測(cè)量頭中的目鏡的分劃板中心刻線與亮紋A的中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)的讀數(shù)記為x1，則___________mm；繼續(xù)調(diào)整手輪，使分劃板刻線與亮紋B的中心對(duì)齊，此時(shí)的讀數(shù)記為x2（）。（3）該裝置使用的雙縫間距記為d，雙縫到屏的距離記為L(zhǎng)，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出紅光的波長(zhǎng)λ=______（用x1、x2、d和L表示）。（4）為了增加屏上相鄰亮紋（或暗紋）間的距離，下列操作可行的是。A.換用縫間距較小的雙縫B.減小屏到雙縫的距離C.減小單縫到雙縫的距離【答案】（1）雙縫（2）2.320##2.319##2.321（3）（4）A【解析】（1）實(shí)驗(yàn)裝置的從左到右依次為光源、凸透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏，所以實(shí)驗(yàn)裝置的b處應(yīng)為雙縫。（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為（3）根據(jù)題意可得相鄰亮條紋的間距根據(jù)條紋間距公式聯(lián)立可得（4）根據(jù)條紋間距公式可知A．換用縫間距較小的雙縫可以增加屏上相鄰亮紋（或暗紋）間的距離，故A正確；B．減小屏到雙縫的距離，減小屏上相鄰亮紋（或暗紋）間的距離，故B錯(cuò)誤；C．減小單縫到雙縫的距離，屏上相鄰亮紋（或暗紋）間的距離不變，故C錯(cuò)誤。故選A。（1）該列波的傳播速度大??；（2）從時(shí)刻到質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波谷的過程中，質(zhì)點(diǎn)通過的路程?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】解：（1）波的傳播過程也是振動(dòng)形式傳播的過程，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)左側(cè)最靠近點(diǎn)的波谷的平衡位置坐標(biāo)為根據(jù)波速公式有解得（2）根據(jù)時(shí)刻的波形圖可知，該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)該列波的周期根據(jù)題意有從時(shí)刻到質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波谷的過程中，質(zhì)點(diǎn)通過的路程解得14.如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道的底端恰好與水平地面相切，Q點(diǎn)為弧形軌道的最低點(diǎn)，小物塊B靜止在緊靠Q點(diǎn)的水平地面上。質(zhì)量的小物塊A從弧形軌道上的P點(diǎn)從靜止開始下滑，到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)與小物塊B發(fā)生彈性正碰，碰后小物塊B在水平地面上滑行了的距離后靜止。已知P點(diǎn)距離水平地面的高度，小物塊A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均是，取重力加速度大小。求：（1）小物塊A到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大??；