湖南省常德市高中學校聯(lián)盟2024-2025學年高二上學期期末質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1常德市優(yōu)質(zhì)高中學校聯(lián)盟·2024年下學期高二期末質(zhì)量檢測物理本試卷共6頁。全卷滿分100分，考試時間75分鐘。注意事項：1、答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上。2、回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標號涂黑，如有改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案；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，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分.共24分.在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.下列說法正確的是（）A.法拉第提出了電場概念，并指出電場和電場線都是客觀存在的B.美國科學家富蘭克林命名了正電荷和負電荷，并通過油滴實驗測得元電荷的數(shù)值C.根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式可知，與成正比，與成反比D.帶電粒子在磁場中運動時，不一定受到洛倫茲力作用【答案】D【解析】A．法拉第提出了電場概念，并指出電場是客觀存在的，電場線是虛擬的，故A錯誤；B．美國科學家富蘭克林命名了正電荷和負電荷，密立根通過油滴實驗測得元電荷的數(shù)值，故B錯誤；C．磁感應(yīng)強度根據(jù)比值法定義，但其反映的是磁場自身的性質(zhì)，與F、IL均無關(guān)，故C錯誤；D．當運動電荷的速度方向與磁場平行時，電荷在磁場中不受洛倫茲力作用，故D正確。故選D。2.如圖所示，兩通電長直導線垂直紙面放置，它們的電流大小相等、方向均垂直于紙面向里，菱形的對角線與兩導線垂直相交，菱形的中心點到兩導線的距離相等。只考慮通電導線產(chǎn)生的磁場，則下列說法正確的是（）A.點的磁感應(yīng)強度大小為右邊通電導線在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小的2倍B.左右兩根通電導線相互排斥C.連線上各點的磁感應(yīng)強度方向相同D.若只增大左邊導線中的電流大小，則左邊導線受到的安培力大于右邊導線受到的安培力【答案】C【解析】A．根據(jù)右手螺旋定則，右邊通電導線在產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為，方向向上，左邊通電導線在產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為，方向向下，故點的磁感應(yīng)強度大小為零，故A錯誤；B．同向電流相互吸引，故B錯誤；C．根據(jù)右手螺旋定則和磁場的疊加可知，上各點的磁感應(yīng)強度方向均由指向，故C正確；D．根據(jù)作用力與反作用力的知識，兩根導線受到的安培力大小相等，方向相反，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，把一個小球套在光滑細桿上，球與輕彈簧相連組成彈簧振子，彈簧中心軸線與細桿平行，彈簧與細桿間無接觸，小球沿桿在水平方向做簡諧運動，小球在A、B間振動，O為平衡位置，如圖所示，下列說法正確的是（）A.小球振動的振幅等于A、B間的距離B.小球在A、B位置時，動能和加速度都零C.小球從B到O的過程中，彈簧振子振動的機械能保持不變D.小球從O到B的過程中，回復力做負功，彈簧彈性勢能減小【答案】C【解析】A．小球振動的振幅等于A、O間的距離，故A錯誤；B．在A、B位置時，速度為零，動能最小，位移最大，回復力最大，加速度最大，故B錯誤；C．振子的動能和彈簧的勢能相互轉(zhuǎn)化，且總量保持不變，即彈簧振子振動的機械能保持不變，故C正確；D．小球從O到B的過程中，回復力做負功，彈簧彈性勢能增加，故D錯誤。故選C。4.交通標志表面的反光膜是用具有回歸反射結(jié)構(gòu)的材料制成的，圖甲是一種反光膜的結(jié)構(gòu)圖，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈鋸齒狀，與密封層相連形成多個完全相同的空氣腔。如圖乙所示光線從點垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面點發(fā)生全反射，，，真空中光速，已知，，則下列說法正確的是（）A.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象B.介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越大C.反光膜的折射率為D.光線在直角微棱鏡型反光膜中傳播的時間為【答案】D【解析】A．光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)才可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，故A錯誤；B．由可知介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小，故B錯誤；C．因為光線恰好在反光膜下表面點發(fā)生全反射，則入射角等于臨界角，此時入射角為則反光膜的折射率為故C錯誤；D．光路圖如圖所示，由圖可知，光在反光膜走過的路徑長度由幾何關(guān)系可知，解得光在反光膜中的速度為光線在直角微棱鏡型反光膜中運動的時間為故D正確。故選D。5.如圖所示，一內(nèi)壁光滑、上端開口下端封閉的絕緣玻璃管豎直放置，高為，管底有質(zhì)量為、電荷量為的小球，玻璃管沿垂直于磁場方向進入磁感應(yīng)強度為、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，速率為。在外力作用下，玻璃管在磁場中運動速度保持不變，小球最終從上端管口飛出，在此過程中，下列說法正確的是（）A.因洛倫茲力永不做功，所以小球離開管口時速度大小等于B.小球運動的加速度逐漸增大C.小球做非勻變速曲線運動D.小球機械能的增加量等于【答案】D【解析】A．洛倫茲力的方向與速度方向垂直，永不做功，但是管壁會對小球做功，故A錯誤；BC．玻璃管在水平方向做勻速運動，小球受到的洛倫茲力在豎直方向的分力保持不變，即在豎直方向做勻加速運動，合運動為勻加速曲線運動，即加速度恒定，故BC錯誤；D．由于管對球的支持力對小球做了功，小球的機械能是增加的，在豎直方向上，由牛頓第二定律由勻變速位移公式小球離開管口的速度，合速度動能增量重力勢能增量，聯(lián)立解得故D正確。故選D。6.某物理興趣小組的同學為了研究瞬時沖量，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。將內(nèi)徑為的圓環(huán)水平固定在離地面一定高度的鐵架臺上，在圓環(huán)上放置直徑為，質(zhì)量為的薄圓板，板上放質(zhì)量為的物塊，圓板中心、物塊均在環(huán)的中心軸線上.對圓板施加指向圓心的瞬時沖量，物塊與圓板間的動摩擦因數(shù)為，不計圓板與圓環(huán)之間的摩擦力，重力加速度為，不考慮圓板翻轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A.若物塊可以從圓板滑落，物塊與圓板相對滑動的位移與沖量的大小有關(guān)B.若物塊可以從圓板滑落，則沖量越大，物塊離開圓板時的速度越小C.當沖量時，物塊一定會從圓板上掉落D.當沖量時，物塊一定不會從圓板上掉落【答案】B【解析】AB．設(shè)圓板獲得的速度大小為，物塊掉下時，圓板和物塊的速度大小分別為和，物塊位移為，由動量定理，有由動能定理，對圓板有對物塊有根據(jù)動量守恒定律有解得若物塊可以從圓板滑落，物塊與圓板相對滑動的位移不變，沖量越大，物塊離開圓板時的速度越小，故A錯誤；B正確；CD．以向右正方向，由動量守恒定律，有要使物塊落下，必須解得故CD錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分.共20分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.如圖所示，圖甲為沿軸傳播的一列簡諧橫波在時刻的波動圖像，圖乙為參與波動的質(zhì)點P的振動圖像，則下列判斷正確的是（）A.該波的傳播速率為B.該波的傳播方向沿軸負方向C.從到，質(zhì)點P運動的路程為D.該波在傳播過程中若遇到大小為的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】CD【解析】A．由圖甲可知，波長為，由圖乙可知，周期為，該波的傳播速率為故A錯誤；B．由圖乙可知，時刻，質(zhì)點P沿軸正方向振動，結(jié)合圖甲，由同側(cè)法可知，該波的傳播方向沿軸正方向，故B錯誤；C．經(jīng)過的時間，質(zhì)點P振動半個周期，運動的路程故C正確；D．由于波長為，則該波在傳播過程中若遇到大小為的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D正確。故選CD。8.電容式加速度傳感器在安全氣囊、手機移動設(shè)備等方面應(yīng)用廣泛，其工作原理簡化為如圖所示，和為電容器兩極板，充電后與電源斷開。極板固定在手機上，極板兩端與固定在手機上的兩輕彈簧連接，只能按圖中標識的“前后”方向運動，電壓傳感器與靜電計等效，可直接測量電容器的電壓。當手機由靜止突然向前加速時，下列說法正確的是（）A.由可知，電容器的電容與電荷量成正比，與板間電壓成反比B.電壓傳感器的示數(shù)變大C.若板帶正電，板接地，則在板之間離板距離不變的點電勢升高D.隨著加速度增大，電壓傳感器示數(shù)的變化量與加速度的變化量之比增大【答案】BC【解析】A．電容器的電容只和電容器本身的物理條件（大小、形狀、電介質(zhì)等）有關(guān)，故A錯誤；B．當手機由靜止突然向前加速時，電容器兩極板間的距離變大，由，可知電容器的電容變小。電壓傳感器可直接測量電容器的電壓，由可知，在不變的情況下，減小則增大，故B正確；C．由公式可知，在不變、變大的情況下，不變。又因為點到板的距離變大，由可知增大，板電勢為0，所以點的電勢升高，故C正確；D．電壓傳感器示數(shù)與極板間距之間的關(guān)系為可得設(shè)彈簧勁度系數(shù)為，對極板由牛頓第二定律可得加速度與彈簧形變量的關(guān)系為可得電壓傳感器示數(shù)的變化量與加速度的變化量之比為比值為定值，故D錯誤。故選BC。9.如圖所示為兩條平行的光滑導軌，左側(cè)與電源相連，其中兩導軌的水平部分與半圓部分相切于C、E兩點.現(xiàn)將一導體棒垂直導軌放置，外加勻強磁場，磁場方向垂直于導體棒，與導軌平面的夾角斜向左上方.開始時導體棒靜止于圖中A點，當電鍵閉合后，導體棒由靜止開始運動，運動過程中導體棒始終與接觸的兩條導軌垂直，并恰能到達導軌半圓部分最高點點.已知兩導軌的間距，半圓部分的軌道半徑，磁場的磁感應(yīng)強度大小，導體棒中的電流，導體棒的質(zhì)量，重力加速度取.則下列說法正確的是（）A.導體棒在A點的加速度大小為B.導體棒在點的速度大小為C.兩點間距離為D.導體棒離開軌道后將做平拋運動，并落在A點右側(cè)【答案】ACD【解析】A．由左手定則判斷導體棒受到斜向右上的安培力，根據(jù)，求得故A正確；B．在D點時，根據(jù)牛頓第二定律解得故B錯誤；C．對導體棒從A到，將安培力分解到豎直方向和水平方向，應(yīng)用動能定理有求得故C正確；D．導體棒離開軌道后不再受安培力作用，將做平拋運動，代入數(shù)據(jù)可得所以導體棒將落在A點右側(cè)，故D正確。故選ACD。10.如圖，直角三角形位于豎直平面內(nèi)，沿水平方向，長度為，?？臻g存在一勻強電場，場強方向與所在平面平行，將一電荷量為且?guī)д姷奈⒘＃ú挥嬛亓εc空氣阻力）從A點移動到點，電場力做功為，從點移動至點，電場力做功為（）。下列說法正確的是（）A.電場強度的大小是B.將該帶電微粒從點無初速度釋放，其沿的角平分線所在直線運動C.將該帶電微粒從點沿拋出，要使其通過點，微粒在點的動能應(yīng)為D.將該帶電微粒從A點沿拋出，要使其到達時，其位移方向垂直于電場強度方向，微粒在A點的動能的應(yīng)為【答案】AD【解析】A.由題意可知，則如右圖在邊上找點，使點與A點電勢相等，則連線為等勢線，則，設(shè)邊長為，邊長為，為電場方向與方向的夾角，則在中，由幾何關(guān)系可知，解得過點作交于點，且，因為且微粒帶正電，所以A點電勢大于點電勢，故電場方向沿，由指向，且有解得故A正確；B.由A選項可知，電場方向由指向，如果將帶正電微粒從點無初速度釋放，該微粒將沿方向運動，由幾何關(guān)系可知，EB邊不是的角平分線，故B錯誤；C.如右圖，將反向延長交于點由幾何關(guān)系可知，則如果將帶電微粒從點沿拋出，要使其通過點，設(shè)微粒在點的動能為，則帶電微?？煽闯墒茄胤较蛩俣葹榈膭蛩僦本€運動和沿方向初速度為0、加速度為的勻加速直線運動合成的結(jié)果，則，，，解得故C錯誤；D.如下圖，過點作的垂線交于點由幾何關(guān)系可知則，如果將帶電微粒從A點沿拋出，要使其到達時，其位移方向垂直于電場強度方向，設(shè)微粒在A點的動能為，則帶電微?？煽闯墒茄?。方向速度為的勻速直線運動和沿方向初速度為0，加速度為的勻加速直線運動合成的結(jié)果，則，，，解得，故D正確。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.某物理興趣小組的同學利用如圖（a）所示的干涉儀做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗，圖（b）是紅光產(chǎn)生的干涉條紋，圖（c）是通過目鏡觀測到測量頭上的A、B兩條紋的位置刻度。（1）下列說法正確的是_____（填標號）.A.實驗中必須用撥桿來調(diào)整單縫和雙縫，使單縫和雙縫相互平行B.實驗中還需測出單縫到光屏距離C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，其他條件不變，干涉條紋間距變大D.若將紅色濾光片換成綠色濾光片，則相鄰兩亮條紋中心的距離將減小（2）已知雙縫到光屏的距離，雙縫間距，相鄰兩亮條紋中心間距為，由計算式_____，求得所測紅光波長約為_____.【答案】（1）AD（2）672【解析】（1）A．實驗中，單縫和雙縫必須平行，故A正確；B．由可知，不需要測定單縫到光屏的距離，故B錯誤；C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，其他條件不變，干涉條紋間距不變，故C錯誤；D．濾光片允許對應(yīng)顏色的光透過，綠光比紅光的波長短，因此換用綠色濾光片時，相鄰兩亮條紋中心的距離將減小，故D正確。故選AD。（2）[1]由解得[2]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知A條紋位置刻度為，B條紋位置刻度為，則條紋間距代入數(shù)據(jù)，可得紅光的波長12.某同學在“測定一種特殊直流電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，找到的電表量程有些偏小.于是采用了如圖所示的電路進行測量.其中定值電阻和的阻值均為.電壓表V的內(nèi)阻為，量程為，電流表A為理想電表.（1）該同學在閉合開關(guān)前，被告知此電源電動勢約為，為使實驗順利進行，將此電壓表串聯(lián)阻值為_____的電阻，改裝成量程為的電壓表.（2）利用改后的新電路進行實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值的大小，記錄多組、數(shù)據(jù)，畫出了如圖所示的圖像.根據(jù)圖像可計算出該電源的電動勢為_____.電源的內(nèi)阻為_____（電動勢與內(nèi)阻的計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）.（3）實際上，電流表的內(nèi)阻并不等于零，電壓表的內(nèi)阻也不是無限大，從系統(tǒng)誤差的角度來看，電源內(nèi)阻的真實值與測量值相比_____（填標號，下同）；電源電動勢的測量值與真實值相比_____.A.偏大B.偏小C.準確【答案】（1）（2）4.73.4（3）BC【解析】（1）將此電壓表與電阻串聯(lián)，改裝成量程的電壓表，則根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律有可得串聯(lián)電阻的阻值為（2）[1][2]的電壓表改裝成量程為的電壓表，則根據(jù)閉合電路歐姆定律有整理后可得則結(jié)合圖像的縱軸截距和斜率有，聯(lián)立解得，（3）[1]如果把電流表自身內(nèi)阻計算在內(nèi)，電源內(nèi)阻就會小于，所以電源內(nèi)阻的真實值相比測量值偏小，故選B；[2]由于電壓表沒有分流作用，電流表讀數(shù)能夠真實反映出流經(jīng)電源的電流，因此，電壓表不會帶來系統(tǒng)誤差，電源電動勢的測量值與真實值相比準確，故選C。13.兩列簡諧橫波分別沿軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于和處，波源的振幅均為，傳播速度相同。如圖所示為時刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在和的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動，且時，質(zhì)點P第一次到達波峰處，質(zhì)點M的平衡位置處于處.求：（1）簡諧波的傳播速度；（2）質(zhì)點M第一次到達波峰所需要的時間；（3）從到內(nèi)，質(zhì)點M運動的路程?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）時刻，質(zhì)點P第一次到達波峰處，則有解得周期為由題圖可知波長為，則簡諧波的傳播速度為（2）由題圖可知，右側(cè)波峰第一次到達M點，質(zhì)點M第一次到達波峰，則質(zhì)點M第一次到達波峰所需要的時間為（3）左側(cè)波傳到M點的時間為右側(cè)波傳到M點的時間可知在內(nèi)，質(zhì)點M不動；在內(nèi)，質(zhì)點M運動了半個周期，則運動的路程為時，左側(cè)波傳到M點使M點從平衡位置向上振動，此時右側(cè)波使M點從平衡位置向下振動，則兩列波分別在質(zhì)點M的振動情況恰好相反，所以在內(nèi)，即質(zhì)點M不動；故從到內(nèi)，質(zhì)點M運動的路程為14.X射線技術(shù)是醫(yī)療、工業(yè)和科學領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的一種非侵入性檢測方法。如醫(yī)院中的X光檢測設(shè)備就是一種利用X射線穿透物體并捕獲其投影圖像的儀器，圖甲是某種XT機主要部分的剖面圖，其工作原理是在如圖乙所示的X射線管中，從電子槍逸出的電子（初速度可忽略）被加速、偏轉(zhuǎn)后高速撞擊目標靶，實現(xiàn)破壞輻射，從而放出X射線，圖乙中、之間的加速電壓，M、N兩板之間的偏轉(zhuǎn)電壓，電子從電子槍中逸出后沿圖中虛線射入，經(jīng)加速電場，偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域后，打到水平靶臺的中心點，虛線與靶臺在同一豎直面內(nèi)，且的長度為。已知電子質(zhì)量，電荷量，偏轉(zhuǎn)極板和長、間距，虛線距離靶臺的豎直高度，不考慮電子的重力、電子間相互作用力及電子從電子槍中逸出時的初速度大小，不計空氣阻力。（1）求電子進入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域時速度的大小；（2）求靶臺中心點離板右側(cè)的水平距離；（3）若使電子打在靶臺上，求、兩板之間的電壓范圍（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）對電子在加速電場中的加速過程用動能定理有解得（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，有在豎直方向上做勻加速直