廣東省湛江市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題【含答案解析】

湛江市2023—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研考試高二物理注意事項(xiàng)：1.考試時(shí)間75分鐘，滿分100分。2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡相應(yīng)的位置上。3.全部答案在答題卡上完成，答在本試卷上無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示，水平金屬桿光滑，在彈簧彈力作用下，小球在BC之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球位于O點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)。在小球從C運(yùn)動(dòng)到O的過程中（）A.小球的動(dòng)能不斷減小 B.小球所受回復(fù)力不斷增大C.彈簧的彈性勢(shì)能不斷減小 D.小球的加速度不斷增大【答案】C【解析】【詳解】小球從C運(yùn)動(dòng)到O的過程中，彈簧伸長(zhǎng)量不斷減小，彈簧的彈性勢(shì)能不斷減小，小球受到的回復(fù)力不斷減小，小球做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，小球的動(dòng)能不斷增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)O點(diǎn)時(shí)，速度達(dá)到最大值。故選C。2.如圖所示，將一根同種材料、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體圍成半徑為的閉合線圈，固定在垂直線圈平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（未畫出）。、兩點(diǎn)將線圈分為上、下兩部分，且、兩點(diǎn)間上方部分的線圈所對(duì)應(yīng)的圓心角為。現(xiàn)有大小為的恒定電流自點(diǎn)流入、點(diǎn)流出，則閉合線圈受到的安培力大小為（）A. B. C. D.0【答案】A【解析】【詳解】由幾何關(guān)系可知，、兩點(diǎn)間距離為由等效思想可知，閉合線圈受到的安培力的大小故選A。3.光學(xué)材料在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的折射現(xiàn)象B.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象C.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象【答案】B【解析】【詳解】A．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，減弱反射光的強(qiáng)度，增加透射光的強(qiáng)度，故A錯(cuò)誤；B．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，故B正確；C．用透明標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的色散現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選B。4.當(dāng)帶電的云層離地面較近時(shí)，云層和地面形成一個(gè)巨型電容器，它們之間會(huì)形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，若云層帶電量一定，將云層底面及地面始終看作平整的平面，則（）A.當(dāng)云層底面積增大時(shí)，該電容器的電容將增大B.當(dāng)云層向下靠近地面時(shí)，該電容器的電容將減小C.當(dāng)云層向下靠近地面時(shí)，云層和地面間的電勢(shì)差將增大D.當(dāng)云層向下靠近地面時(shí)，云層和地面間的電場(chǎng)強(qiáng)度將增大【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)電容器電容的決定式可知，當(dāng)云層底面積增大時(shí)，正對(duì)面積S增大，該電容器的電容C將增大，故A正確；B．根據(jù)電容器電容的決定式可知，當(dāng)云層向下靠近地面時(shí)，d減小，該電容器的電容C將增大，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)云層向下靠近地面時(shí)，該電容器的電容C增大，根據(jù)電容器電容的定義式可知，由于電荷量Q不變，則云層和地面間的電勢(shì)差將減小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，再聯(lián)立上面兩式可得則當(dāng)云層向下靠近地面時(shí)，云層和地面間的電場(chǎng)強(qiáng)度將不變，故D錯(cuò)誤。故選A。5.如圖，帶電量為的點(diǎn)電荷，固定在光滑絕緣的水平面上，帶等量異種電荷的小球和，固定在絕緣細(xì)棒的兩端，小球均可視為點(diǎn)電荷?，F(xiàn)將細(xì)棒靜止放置在水平面上，、、在同一條直線上。則細(xì)棒將（）A.不會(huì)移動(dòng) B.繞–Q轉(zhuǎn)動(dòng) C.向左移動(dòng) D.向右移動(dòng)【答案】C【解析】詳解】根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引，可知帶正電小球所受庫侖向左，帶負(fù)電小球所受庫侖力向右，結(jié)合庫侖定律公式又由于正電小球距離較近，可知細(xì)棒整體受到向左的合力，所以將向左移動(dòng)。故選C。6.“戰(zhàn)繩”是健身的一種流行的項(xiàng)目，如圖（a）所示，健身者將繩拉平后沿豎直方向上下抖動(dòng)，可在繩中形成一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖（b）是某一時(shí)刻繩子的波形，若健身者每秒鐘上下抖動(dòng)繩頭1次，不考慮繩波傳播過程中的能量損失，則（）A.該繩波的傳播速度為2m/sB.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向沿y軸正方向C.該時(shí)刻Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度比P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度大D.1s后P質(zhì)點(diǎn)將往右移動(dòng)4m【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，波源振動(dòng)的周期為1s，波長(zhǎng)為4m，所以故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)“上下坡”法可得，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故B錯(cuò)誤；C．該時(shí)刻Q質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，速度最大，所以Q的振動(dòng)速度比P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度大，故C正確；D．介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不會(huì)隨波遷移，故D錯(cuò)誤。故選C。7.反亥姆霍茲線圈是冷原子實(shí)驗(yàn)室中的科研裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示。一對(duì)完全相同的圓形線圈，共軸放置。已知O為裝置中心點(diǎn)，a、b、c、d點(diǎn)到O點(diǎn)距離相等，直線與線圈軸線重合，直線與軸線垂直?，F(xiàn)兩線圈內(nèi)通入大小相等且方向相反的電流，則（）A.兩線圈間為勻強(qiáng)磁場(chǎng) B.O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零C.a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同【答案】B【解析】【詳解】B．根據(jù)安培定則，左側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在b、d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向整體向右，右側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在b、d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向整體向左，由于兩線圈內(nèi)通入的電流大小相等，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩線圈在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，B正確；A．根據(jù)上述O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，可知兩線圈間的磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤；C．根據(jù)環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線分布規(guī)律可知，左側(cè)線圈在a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向斜向右下方，在c點(diǎn)的磁場(chǎng)方向斜向右上方，右側(cè)線圈在a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向斜向左下方，在c點(diǎn)的磁場(chǎng)方向斜向左上方，根據(jù)對(duì)稱性結(jié)合磁場(chǎng)疊加可知，兩線圈在a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，即a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線分布規(guī)律可知，左側(cè)線圈在b、d兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向均向右，右側(cè)線圈在b、d兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向均向左，根據(jù)對(duì)稱性結(jié)合磁場(chǎng)疊加可知，b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，即b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同，D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每題6分，共18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6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖為回旋加速器工作原理示意圖。置于真空中的D形盒之間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時(shí)間可忽略。勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為TB，兩D形盒間的狹縫中的交變電壓周期為TE。若不考慮相對(duì)論效應(yīng)和粒子重力的影響，則（）A.TB=TE B.TB=2TE C.粒子從電場(chǎng)中獲得動(dòng)能 D.粒子從磁場(chǎng)中獲得動(dòng)能【答案】AC【解析】【詳解】AB．粒子每運(yùn)動(dòng)半周，被電場(chǎng)加速一次，故粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期與兩D形盒間的狹縫中的交變電壓變化周期相等，即TB=TEA正確，B錯(cuò)誤；CD．電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，使粒子動(dòng)能增大，即粒子從電場(chǎng)中獲得動(dòng)能，洛倫茲力只改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向，不對(duì)粒子做功，粒子沒有從磁場(chǎng)中獲得動(dòng)能，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.安裝了感光系統(tǒng)的新型路燈，能根據(jù)環(huán)境明暗程度自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度。某興趣小組為了研究路燈的感光系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)電路，如圖所示。Rt為光敏電阻（光照越強(qiáng)，電阻越小），R0與R1為定值電阻，燈泡L的電阻不隨溫度變化。下列說法正確的是（）A.環(huán)境變暗時(shí)，甲電路中的燈泡亮度變暗B.環(huán)境變暗時(shí)，乙電路中的燈泡亮度變暗C.環(huán)境變亮?xí)r，甲電路中的R1電功率增大D.環(huán)境變亮?xí)r，乙電路中的R1電功率減小【答案】BC【解析】【詳解】A．設(shè)電源內(nèi)阻為r，甲圖中，當(dāng)環(huán)境變暗時(shí)，Rt阻值變大，電路總電阻變大，干路電流減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知燈泡兩端電壓變大，燈泡亮度變亮，故A錯(cuò)誤；B．乙圖中，當(dāng)環(huán)境變暗時(shí)，Rt阻值變大，電路總電阻變大，干路電流減小，因?yàn)镽1的阻值和燈泡的阻值不變，故流過燈泡的電流減小，燈泡變暗，故B正確；C．當(dāng)環(huán)境變亮?xí)r，Rt阻值變小，電路總電阻變小，干路電流增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知燈泡兩端電壓變小，流過燈泡的電流變小，由于干路電流增大，故流過R1的電流I1增大，根據(jù)可知電功率增大，故C正確；D．當(dāng)環(huán)境變亮?xí)r，Rt阻值變小，電路總電阻變小，干路電流增大，流過R1的電流變大，R1的電功率增大，故D錯(cuò)誤。故選BC。10.人體的細(xì)胞膜由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱為膜電位），使得只有帶特定電荷的粒子才能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。如圖，初速度為零的正一價(jià)鈉離子僅在電場(chǎng)力的作用下，從細(xì)胞膜外A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到細(xì)胞膜內(nèi)B點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B.鈉離子的電勢(shì)能增大C.若膜內(nèi)的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，鈉離子的加速度變大D.若膜電位上升但細(xì)胞膜厚度不變，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度增大【答案】AD【解析】【詳解】A．初速度為零的正一價(jià)鈉離子僅在電場(chǎng)力的作用下，從圖中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則電場(chǎng)線由A到B，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，所以A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，故A正確；B．鈉離子運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤；C．若膜內(nèi)的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，故電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電場(chǎng)力不變，故加速度不變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理可得則膜電位上升時(shí)，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度增大，故D正確。故選AD。三、非選擇題：共54分，按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.石坑崆位于廣東韶關(guān)乳源縣城西北70公里的湘粵交界處，海拔1902米，為廣東最高峰，堪稱廣東的“喜馬拉雅”。某人站在山頂利用一個(gè)擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺來測(cè)定山頂?shù)闹亓铀俣萭。（1）為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說法正確的是________。（填選項(xiàng)前的字母）。A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線C．實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D．?dāng)[長(zhǎng)一定的情況下，擺的振幅盡量大（2）若測(cè)得單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺的周期T=_________；根據(jù)測(cè)出的一系列擺長(zhǎng)L對(duì)應(yīng)的周期T，作出L-T2的圖像如圖所示，測(cè)得圖線斜率為k，則重力加速度g=_______（用k表示）。【答案】①BC②.③.【解析】【詳解】（1）[1]在利用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，為了使測(cè)量誤差盡量小，須選用密度大、半徑小的擺球和不易伸長(zhǎng)的細(xì)線，擺球須在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)，擺長(zhǎng)一定時(shí)，振幅盡量小些，以使其滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件。故選BC。（2）[2]測(cè)得單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺的周期[3]由單擺周期公式可知?jiǎng)t解得12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測(cè)量一個(gè)量程為1mA的電流表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的直流電源的電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻忽略不計(jì)。（1）為了大致了解電流表的內(nèi)阻約為多大，該同學(xué)用歐姆表的“×1”擋測(cè)電阻，并經(jīng)過歐姆調(diào)零，測(cè)定電阻如圖乙所示，由圖可知電阻為________Ω。（2）請(qǐng)完成圖丙中的實(shí)物連接_________。（3）在該實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1接入電路的阻值不變時(shí)，無論電阻箱的阻值R如何增減，電路中總電流I基本保持不變。則下列滑動(dòng)變阻器中最合適的R1是_______（填選項(xiàng)前的字母）。A．滑動(dòng)變阻器甲，最大阻值為10kΩB．滑動(dòng)變阻器乙，最大阻值為2kΩ（4）連接好電路后，先斷開S1和S2，將R1調(diào)到_______（選填“0”或“最大”）阻值，然后閉合S1，調(diào)節(jié)R1使A滿偏，此后滑動(dòng)變阻器R1的滑片P保持不變。（5）閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，同時(shí)記錄電流表的示數(shù)I；最后將與在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，并畫出圖丁所示的圖線，則待測(cè)電流表的內(nèi)阻為_______Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?50②.③.A④.最大⑤.50【解析】【詳解】（1）[1]由歐姆表讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為（2）[2]根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖（3）[3]電路電阻最小為故應(yīng)選滑動(dòng)變阻器甲；（4）[4]連接好電路后，先斷開S1和S2，將R1調(diào)到最大，然后閉合S1，調(diào)節(jié)R1使A滿偏，此后滑動(dòng)變阻器R1的滑片P保持不變；（5）[5]由電路結(jié)構(gòu)可知整理得橫軸截距解得13.有一種用于電子顯示屏的發(fā)光二極管，如圖所示，其管芯的發(fā)光區(qū)域AB是直徑為1.5R的圓面，O為圓心，發(fā)光二極管中半球體均勻介質(zhì)的半徑為R，P為O點(diǎn)正上方球面上的一點(diǎn)。若光從A點(diǎn)發(fā)射恰好在半球體介質(zhì)發(fā)生一次全反射，最后從B點(diǎn)射出，已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）半球體介質(zhì)的折射率n；（2）光在半球體介質(zhì)中傳播的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）作出光在半球體介質(zhì)中的光路圖如圖所示：由圖及幾何關(guān)系可知由全反射公式有解得半球體介質(zhì)的折射率（2）光在介質(zhì)中的傳播速度則光在半球體介質(zhì)中傳播的時(shí)間解得14.在芯片制造過程中，離子注入是芯片制造重要的工序。圖a是我國自主研發(fā)的離子注入機(jī)，圖b是簡(jiǎn)化的注入過程原理圖。靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為的電場(chǎng)加速后，沿圖中半徑為的圓弧虛線通過磁分析器，然后從點(diǎn)垂直進(jìn)入矩形CDQS有界勻強(qiáng)電場(chǎng)中，最后恰好打在點(diǎn)，已知磁分析器截面是四分之一圓環(huán)，內(nèi)部