廣東省廣州市番禺區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023學(xué)年第二學(xué)期高二年級(jí)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理本試卷共15小題，滿分100分?？荚嚂r(shí)間75分鐘。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，只有一個(gè)選項(xiàng)正確。）1.2024年3月，支持5G網(wǎng)絡(luò)的華為折疊屏PocketS2手機(jī)正式發(fā)售。5G網(wǎng)絡(luò)采用3300MHz~5000MHz頻段的無(wú)線電波，4G網(wǎng)絡(luò)采用1880MHz~2635MHz頻段的無(wú)線電波。下列說(shuō)法正確的是（）A.兩種無(wú)線電波的頻率相同B.兩種無(wú)線電波在真空中傳播速度相同C.兩種無(wú)線電波在真空中的波長(zhǎng)相同D.兩種無(wú)線電波的頻率與傳播介質(zhì)有關(guān)〖答案〗B〖解析〗A．結(jié)合題意可知，5G信號(hào)比4G信號(hào)頻率更大，故A錯(cuò)誤；B．在真空中，5G信號(hào)與4G信號(hào)傳播速度相同，均等于光速c，故B正確；C．根據(jù)可知在真空中，5G信號(hào)比4G信號(hào)的頻率更大，而波速相同，則5G信號(hào)比4G信號(hào)的波長(zhǎng)更小，故C錯(cuò)誤；D．兩種無(wú)線電波的頻率僅由波源決定，與傳播介質(zhì)無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。2.藝術(shù)體操彩帶舞逐漸成為全民健身項(xiàng)目，體操彩帶是由短桿和一定長(zhǎng)度的彩帶組成。如圖，某同學(xué)上、下抖動(dòng)短桿，使彩帶的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧橫波，彩帶重力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.此時(shí)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上B.此時(shí)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下C.再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，點(diǎn)將回到平衡位置D.再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，點(diǎn)將移動(dòng)到點(diǎn)〖答案〗C〖解析〗AB．波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，此時(shí)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，故AB錯(cuò)誤；C．波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，此時(shí)處于平衡位置的點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，可知，再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，點(diǎn)將回到平衡位置，故C正確；D．機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的形式與能量，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置振動(dòng)，并不會(huì)隨波遷移，故D錯(cuò)誤。故選C。3.某同學(xué)為了觀察斷電自感現(xiàn)象，找來(lái)帶鐵心線圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連成如圖電路。檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡正常發(fā)光；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈泡未能出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象。你認(rèn)為可能的原因是（）A.線圈的電阻偏大 B.小燈泡的電阻偏大C.電源的電動(dòng)勢(shì)偏小 D.線圈的自感系數(shù)偏大〖答案〗A〖解析〗由電路圖可知，燈泡與線圈并聯(lián)后接入電路，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，燈泡中原來(lái)的電流消失；根據(jù)楞次定律，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡組成閉合電路，所以流過(guò)燈泡的電流從線圈原來(lái)的電流逐漸減小，燈泡不發(fā)生閃亮現(xiàn)象，說(shuō)明電路中的電流穩(wěn)定時(shí)流過(guò)燈泡的電流較大，流過(guò)線圈的電流較小，根據(jù)歐姆定律可知燈泡不發(fā)生閃亮的原因是由于線圈的電阻值大于燈泡的電阻值，電源的電動(dòng)勢(shì)偏小不能改變穩(wěn)定時(shí)燈泡和線圈中的電流的大小關(guān)系；線圈的自感系數(shù)較大，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大，但不能改變穩(wěn)定時(shí)燈泡和線圈中電流的大小關(guān)系。故A正確，BCD錯(cuò)誤。4.電蚊拍利用高壓電擊網(wǎng)來(lái)?yè)魵w近的蚊蟲(chóng)。如圖所示，將直流電壓通過(guò)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)檎医蛔冸妷?，再將其加在理想變壓器的原線圈上，副線圈兩端接電擊網(wǎng)，電壓峰值達(dá)到時(shí)可擊殺蚊蟲(chóng)，正常工作時(shí)（）A.交流電壓表的示數(shù)為B.副線圈與原線圈匝數(shù)比需滿足C.電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為D.將直流電壓連接在變壓器的原線圈兩端電蚊拍也可以正常工作〖答案〗B〖解析〗A．正弦交變電壓的有效值為交流電壓表的示數(shù)為，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)變壓器原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比，可知副線圈與原線圈匝數(shù)比需滿足故B正確；C．電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為故C錯(cuò)誤；D．將直流電壓連接在變壓器的原線圈兩端，副線圈不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電蚊拍不可以正常工作，故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共軸，其中P固定、Q可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)Q與P偏振方向一致。太陽(yáng)光沿軸線通過(guò)光屏M上的小孔射入，Q繞軸線緩慢旋轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，透過(guò)偏振片到達(dá)光屏N上光的強(qiáng)度（）A.始終變強(qiáng) B.先變強(qiáng)后變?nèi)?C.始終變?nèi)? D.先變?nèi)鹾笞儚?qiáng)〖答案〗D〖解析〗太陽(yáng)光沿軸線通過(guò)光屏M上的小孔照射到固定不動(dòng)的偏振片P上，再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程，當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時(shí)，光屏沒(méi)有亮度，則關(guān)于光屏上光的亮度從亮到暗，再由暗到亮。故選D。6.如圖是用來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的原理圖。在同一鐵支架上焊有固有頻率依次為，，，的四個(gè)鋼片a、b、c、d，將端與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅很大，其余鋼片振幅很小，則（）A.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為100Hz B.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為80HzC.鋼片a振動(dòng)頻率約為90Hz D.鋼片d振動(dòng)頻率為70Hz〖答案〗C〖解析〗當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于鋼片的固有頻率時(shí)，將發(fā)生共振，振片的振幅最大，由題意可知，b鋼片振幅很大，其余鋼片振幅很小，則驅(qū)動(dòng)力的頻率等于b得固有頻率，約為90Hz，四個(gè)鋼片a、b、c、d都是受迫振動(dòng)，其頻率都等于驅(qū)動(dòng)力頻率，約為90Hz，故C正確，ABD錯(cuò)誤。7.如圖甲所示，一條南北走向的小路，路口設(shè)有出入道閘，每側(cè)道閘金屬桿長(zhǎng)L，當(dāng)有車輛通過(guò)時(shí)桿會(huì)從水平位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)直到豎起，所用時(shí)間為t。此處地磁場(chǎng)方向如圖乙所示，B為地磁場(chǎng)總量，為地磁場(chǎng)水平分量，、、分別為地磁場(chǎng)在x、y、z三個(gè)方向上的分量大小。則桿在轉(zhuǎn)動(dòng)升起的過(guò)程中，兩端電勢(shì)差的大小計(jì)算表達(dá)式為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗桿從水平位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)直到豎起，所用時(shí)間為，可知金屬桿的角速度為由于小路沿南北方向，則金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程切割磁場(chǎng)分量，則金屬桿兩端電勢(shì)差的大小為聯(lián)立解得故選A。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。）8.老師把發(fā)出固定頻率聲音的蜂鳴器固定在竹竿上，舉起并在頭頂做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖，當(dāng)蜂鳴器從A轉(zhuǎn)動(dòng)到B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲同學(xué)聽(tīng)到蜂鳴器聲音的頻率在增大B.甲同學(xué)聽(tīng)到蜂鳴器聲音的頻率在減小C.乙同學(xué)聽(tīng)到蜂鳴器聲音的頻率在增大D.乙同學(xué)聽(tīng)到蜂鳴器聲音的頻率在減小〖答案〗BC〖解析〗AB．蜂鳴器從A轉(zhuǎn)動(dòng)到B的過(guò)程中，蜂鳴器遠(yuǎn)離甲，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，甲同學(xué)聽(tīng)到蜂鳴器聲音的頻率在減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．蜂鳴器從A轉(zhuǎn)動(dòng)到B的過(guò)程中，蜂鳴器靠近乙，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，乙同學(xué)聽(tīng)到蜂鳴器聲音的頻率在增大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖，用輕質(zhì)導(dǎo)線將一根硬直金屬棒與電源、開(kāi)關(guān)連接，并將金屬棒與平行地?cái)R在正方體的上表面，正方體處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)金屬棒豎直向上跳起，由此可知，該區(qū)域的磁場(chǎng)方向可能是（）A.垂直平面 B.平行平面 C.平行平面 D.垂直平面〖答案〗ACD〖解析〗A．若磁場(chǎng)方向垂直abc'd'平面，由左手定則得，導(dǎo)體棒所受安培力的方向可能豎直向上或豎直向下，當(dāng)安培力方向豎直向上時(shí)，金屬棒豎直向上跳起，故A正確；B．若磁場(chǎng)方向平行平面，則金屬棒與磁場(chǎng)平行，金屬棒可能不受安培力也可能安培力沿水平方向，金屬棒不會(huì)豎直向上跳起，故B錯(cuò)誤；C．若磁場(chǎng)方向平行平面，導(dǎo)體棒所受安培力的方向可能豎直向上或豎直向下，當(dāng)安培力方向豎直向上時(shí)，金屬棒豎直向上跳起，故C正確；D．若磁場(chǎng)方向垂直abb'a'平面，由左手定則得，導(dǎo)體棒所受安培力的方向可能豎直向上或豎直向下，當(dāng)安培力方向豎直向上時(shí)，金屬棒豎直向上跳起，故D正確。故選ACD。10.電動(dòng)餐桌就是在大圓桌面上安裝一電動(dòng)轉(zhuǎn)盤，使用時(shí)轉(zhuǎn)盤可以低速勻速旋轉(zhuǎn)，方便用餐人員夾取食物菜肴。如圖所示，一質(zhì)量為m的盤子（可視為質(zhì)點(diǎn)）隨電動(dòng)餐桌一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知A、B與圓心O的距離均為r，。則關(guān)于盤子隨餐桌從A轉(zhuǎn)到B的過(guò)程中（）A.餐桌對(duì)盤子做的功為零B.餐桌對(duì)盤子做的功為C.餐桌對(duì)盤子的摩擦力的沖量大小為零D.餐桌對(duì)盤子的摩擦力的沖量大小為〖答案〗AD〖解析〗AB．依題意，盤子隨餐桌做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速率保持不變，由動(dòng)能定理可知故A正確；B錯(cuò)誤；CD．A、B兩點(diǎn)速度方向如圖甲所示，則有由于摩擦力是變力，由動(dòng)量定理得將方向平移到B點(diǎn)，如圖乙所示，解得故C錯(cuò)誤；D正確。故選AD。三、非選擇題（本題共5小題，共54分．考生根據(jù)要求作答）11.在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲。（1）甲圖從左至右放置器材正確的是（）A.光源，濾光片，單縫，雙縫 B.光源，濾光片，雙縫，單縫（2）測(cè)量某亮條紋位置時(shí)，乙圖中手輪上的示數(shù)為_(kāi)_____mm；（3）若雙縫間距為d，雙縫到屏幕的距離為，相鄰兩條亮條紋之間的距離為，則光的波長(zhǎng)為_(kāi)_____（用、d、表示）。〖答案〗（1）A（2）1.470（3）〖解析〗（1）由雙縫干涉原理可知，光源發(fā)出光后，先用濾光片得到單色光，然用單縫得到細(xì)長(zhǎng)的光源，最后用雙縫得到兩束相干光，故A正確，B錯(cuò)誤。故選A。（2）螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm，乙圖中手輪上的示數(shù)為D=1mm+47.0×0.01mm=1.470mm（3）根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式解得光的波長(zhǎng)為12.在探究單擺周期與擺長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：（1）用游標(biāo)尺測(cè)得擺球的直徑為d；（2）將擺球拉離平衡位置一個(gè)較小角度（小于5°）靜止釋放，擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。如圖甲，在擺球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)左、右兩側(cè)分別放置一光敏電阻（光照增強(qiáng)時(shí)，其阻值變?。┖鸵患す夤庠?，光敏電阻與自動(dòng)記錄儀相連，記錄儀顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間的變化圖線如圖乙。①表示小球經(jīng)過(guò)______（填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”）的時(shí)間；②若增加小球靜止釋放時(shí)的角度，則______（填“增加”或“減少”或“不變”）；③圖乙中、、分別為對(duì)應(yīng)各段的時(shí)間中點(diǎn)，則該單擺周期為_(kāi)_____；（3）實(shí)驗(yàn)中用米尺測(cè)得擺線長(zhǎng)度為，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萠_____。（用測(cè)得物理量的符號(hào)表示）〖答案〗（2）最低點(diǎn)減少（3）〖解析〗（2）①[1]光敏電阻在光照增強(qiáng)時(shí)，其阻值變小，在時(shí)間內(nèi)光敏電阻的阻值變大，則光照減弱，所以表示小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的時(shí)間。②[2]若增加小球靜止釋放時(shí)的角度，則小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度變大，則減少。③[3]小球連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的時(shí)間間隔是半個(gè)周期，則該單擺周期為（3）[4]由單擺的周期公式又，解得13.如圖為半徑為的透明半球體，為半球體直徑，為半球體球心?，F(xiàn)有一束激光垂直半球的平面射入半球體，入射點(diǎn)從點(diǎn)沿半徑緩慢向點(diǎn)移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射點(diǎn)與點(diǎn)的距離為時(shí)，激光剛好在正下方球冠處發(fā)生全反射，已知光在真空中的傳播速度大小為，求：（1）半球體的折射率；（2）激光在半球體中的傳播速度大小?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）由題意作出光路圖如圖所示。則而解得半球體的折射率（2）根據(jù)激光在半球體中的傳播速度大小14.甲、乙兩位同學(xué)用中國(guó)象棋進(jìn)行彈射游戲。在水平放置的棋盤上，甲同學(xué)用手將甲方棋子以某一初速度正對(duì)乙方棋子彈出，兩棋子發(fā)生對(duì)心正碰（碰撞時(shí)間極短），甲方棋子碰撞前、后的速度大小分別為0.3m/s和0.1m/s，且兩速度方向相同。兩棋子初始位置如圖所示，棋子中心與網(wǎng)格線交叉點(diǎn)重合，該棋盤每方格長(zhǎng)寬均為，棋子直徑均為，棋子質(zhì)量均為，棋子與棋盤間動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度g大小取。求：（1）乙方棋子碰后的速度大小及兩棋子碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；（2）甲方棋子被彈出時(shí)的初速度大?。唬?）甲方棋子彈出后在棋盤上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?！即鸢浮剑?），；（2）；（3）〖解析〗（1）設(shè)甲碰撞前、后速度大小分別為、，乙碰撞后速度大小為，甲、乙棋子碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒解得乙方棋子碰后的速度大小兩棋子碰撞時(shí)損失的機(jī)械能（2）甲方棋子被彈出后到與乙碰撞運(yùn)動(dòng)位移大小為棋子運(yùn)動(dòng)的加速度大小為設(shè)甲方棋子被彈出時(shí)初速度大小為，則解得（3）甲方棋子彈出后到碰撞前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間甲方棋子碰撞后在棋盤上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間甲方棋子碰撞后運(yùn)動(dòng)的位移大小說(shuō)明甲棋子沒(méi)滑出棋盤，故甲方棋子彈出后在棋盤上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間15.如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)存在于底面半徑為R的圓柱形空間內(nèi)，和是圓柱形空間上、下兩個(gè)圓面的圓心，其后側(cè)與等高處有一個(gè)長(zhǎng)度為R的水平線狀粒子發(fā)射源，圖乙是俯視圖，P為的中點(diǎn)，連線與垂直。線狀粒子源能沿平行方向發(fā)射某種質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子束，帶電粒子的速度大小均相等。在右側(cè)處豎直放置一個(gè)足夠大的矩形熒光屏，熒光屏的邊與線狀粒子源垂直，且處在同一高度。過(guò)作邊的垂線，交點(diǎn)恰好為的中點(diǎn)O。熒光屏的左側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，寬度為R，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。已知從射出的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都從F點(diǎn)（圓柱形空間與電場(chǎng)邊界相切處）射入電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。（1）求帶電粒子的初速度大小；（2