陜西省寶雞市渭濱區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高二年級物理試題一、選擇題（共12小題，計52分。第1—8題為單選，每個4分；第9-12題為多選，全部選對得5分，選對但不全得3分，有錯誤選項得0分，并把選項填涂在答題卡上）1.分析下列物理現(xiàn)象：①“聞其聲不見其人”；②圍繞發(fā)聲的雙股音叉走一圈，聽到聲音忽強忽弱；③醫(yī)生利用“彩超”檢查心臟的病變；④行軍過橋時應(yīng)便步走，防止橋梁倒塌。這些物理現(xiàn)象分別為（）A.衍射、干涉、多普勒效應(yīng)、反射 B.衍射、干涉、多普勒效應(yīng)、共振C.衍射、多普勒效應(yīng)、干涉、折射 D.衍射、折射、多普勒效應(yīng)、干涉【答案】B【解析】“聞其聲不見其人”是聲波的衍射；圍繞發(fā)聲的雙股音叉走一圈，聽到聲音忽強忽弱是聲波的干涉；醫(yī)生利用“彩超”檢查心臟的病變是多普勒效應(yīng)；行軍過橋時應(yīng)便步走，防止橋梁倒塌是共振。故選B。2.如圖所示，理想變壓器輸入端a、b間接入電壓有效值恒定的交變電流，、為定值電阻，燈泡、的阻值恒定。在滑動變阻器R的滑片從上端滑到下端的過程中，兩個燈泡始終發(fā)光且工作電壓在額定電壓以內(nèi)，則下列說法正確的是（）A.變亮，變亮 B.變亮，變暗C.變暗，變暗 D.變暗，變亮【答案】D【解析】令原副線圈兩端電壓與電流分別為、、、，令副線圈所在電路總電阻為，若將變壓器與負(fù)載等效為一個電阻，則等效電阻的阻值為當(dāng)滑動變阻器R的滑片從上端滑到下端的過程中，負(fù)載總電阻增大，等效電阻增大，令a、b間接入電壓有效值，根據(jù)歐姆定律有可知，通過燈泡的電流減小，變暗，由于可知，原線圈兩端電壓增大，根據(jù)電壓與匝數(shù)的關(guān)系有結(jié)合上述可知，副線圈兩端電壓增大，根據(jù)歐姆定律可知，通過燈泡的電流增大，變亮，即變暗，變亮。故選D。3.半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R的均勻金屬棒置于圓導(dǎo)軌上面，的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向豎直向下。在兩環(huán)之間接阻值為R的定值電阻和電容為C的電容器。金屬棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計。下列說法正確的是（）A.金屬棒中電流從A流向B B.金屬棒兩端電壓為C.電容器的M板帶負(fù)電 D.電容器所帶電荷量為【答案】B【解析】A．金屬棒繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，根據(jù)右手定則可知金屬棒中電流從B流向A，故A錯誤；B．金屬棒轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢為切割磁感線的金屬棒相當(dāng)于電源，金屬棒兩端電壓相當(dāng)于電源的路端電壓，則金屬棒兩端電壓為故B正確；C．金屬棒A端相當(dāng)于電源正極，則電容器M板帶正電，故C錯誤；D．由可得電容器所帶電荷量為故D錯誤。故選B。4.如圖甲所示，正方形線圈abcd內(nèi)有垂直于線圈的勻強磁場，已知線圈匝數(shù)n=10，邊長ab=1m，線圈總電阻r=1Ω，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強度隨時間的變化情況如圖乙所示。設(shè)圖示的磁場方向與感應(yīng)電流方向為正方向，則下列有關(guān)線圈的電動勢e、感應(yīng)電流i、焦耳熱Q以及ab邊的安培力F（取向下為正方向）隨時間t的變化圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．0~1s內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為方向為逆時針；同理1~5s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為方向為順時針，故A錯誤；B．0~1s內(nèi)的感應(yīng)電流大小為方向為逆時針（負(fù)值），同理1~5s內(nèi)的感應(yīng)電流大小為方向為順時針（正值），故B錯誤；C．a(chǎn)b邊受到的安培力大小為可知，0~1s內(nèi)方向向下；1~3s內(nèi)方向向上；3~5s內(nèi)方向向下，故C正確；D．線圈產(chǎn)生的焦耳熱為0~1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為4J，1~5s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為4J，故D錯誤。A.物體落地瞬間的速度為B.勻減速直線運動過程中頭盔對物體的平均作用力大小為C.物體做勻減速直線過程中動量變化量大小為，方向豎直向下D.物體在自由下落過程中重力的沖量大小為【答案】B【解析】A．根據(jù)可得物體做自由下落運動的時間為物體落地瞬間的速度為故A錯誤；B．根據(jù)得物體做勻減速直線過程中加速度根據(jù)頭盔對物體的平均作用力故B正確；C．物體做勻減速直線過程中動量變化量負(fù)號表示方向豎直向上，故C錯誤；D．物體在自由下落過程中重力的沖量大小為故D錯誤。故選B。6.如圖所示，A、B兩球之間壓縮著一根輕彈簧（不拴接），兩球靜置于光滑水平桌面上，已知A、B兩球的質(zhì)量均為m，當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時，B球被彈出后落于距桌邊水平距離為x的地面上，B球離開桌面時已與彈簧分離。若以同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時釋放，則B球的落地點到桌邊的水平距離為（）A. B. C.x D.【答案】A【解析】當(dāng)用擋板擋住A球而只釋放B球時，B球做平拋運動，設(shè)桌面高度為h，則有所以彈簧的彈性勢能為若保持彈簧的壓縮程度不變，取走A左邊的擋板，將A、B同時釋放，由動量守恒定律有所以因此A球與B球獲得的動能之比所以B球獲得動能為那么B球拋出時初速度為則平拋后落地水平位移為故選A。7.某同學(xué)用粗細(xì)均勻的一根木筷，下端繞幾圈鐵絲后豎直懸浮在裝有鹽水的杯子中，如圖甲所示。現(xiàn)把木筷向上提起一段距離后放手并開始計時，之后木筷做簡諧運動。以豎直向上為正方向作出木筷振動的x-t圖像，如圖乙所示，不計水的阻力。則（）A.木筷振動回復(fù)力由水對木筷和鐵絲的浮力提供B.從0.1s～0.2s過程中木筷的動量逐漸變大C.木筷的位移時間關(guān)系式為D.t=0.45s時，木筷和鐵絲的重力大于其所受的浮力【答案】D【解析】A．木筷振動的回復(fù)力由水對木筷和鐵絲的浮力以及重力提供，故A錯誤；B．根據(jù)圖像可知，從0.1s～0.2s過程中木筷向最大位移處運動，速度逐漸變小，則動量逐漸變小，故B錯誤；C．根據(jù)圖像可知所以木筷的位移時間關(guān)系式為故C錯誤；D．t=0.45s時，根據(jù)圖像可知，斜率代表速度，從正向最大位移處向平衡位置運動，向負(fù)方向加速，加速度向下，木筷和鐵絲的重力大于其所受的浮力，故D正確。故選D。8.如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同，實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波峰和波谷，關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點a為振動減弱點，位移始終為零B.質(zhì)點b為振動加強點，經(jīng)過半個周期后變?yōu)檎駝訙p弱點C.質(zhì)點c為振動減弱點，位移始終為零D.質(zhì)點d既不是振動加強點也不是振動減弱點，沒有發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】A【解析】A．質(zhì)點a為峰谷相遇點，則是振動減弱點，因兩列波振幅相同，則該點的位移始終為零，選項A正確；B．質(zhì)點b為峰峰相遇點，則為振動加強點，且該點振動始終加強，選項B錯誤；C．質(zhì)點c為谷谷相遇點，為振動加強點，振幅最大，則位移不始終為零，選項C錯誤；D．質(zhì)點d在加強點連線上，則也是振動加強點，選項D錯誤。故選A。9.如圖所示，光滑水平面上放置著半徑為R、質(zhì)量為3m的半圓形槽，AB為槽的水平直徑。質(zhì)量為m的小球自左端槽口A點的正上方距離為R處由靜止下落，從A點切入槽內(nèi)。已知重力加速度大小為g，不計一切摩擦，下列說法正確的是（）A.槽向左運動的最大位移為B.小球在槽中運動的最大速度為C.小球能從B點離開槽，且上升的最大高度小于RD.小球和凹槽構(gòu)成的系統(tǒng)動量不守恒，但水平方向動量守恒【答案】AD【解析】AD．小球和凹槽構(gòu)成的系統(tǒng)豎直方向受合外力不為零，則動量不守恒，但水平方向受合外力為零，則動量守恒；小球從A點到B點，設(shè)凹槽向左移動x，則由水平方向動量守恒可得可得x=0.5R選項AD正確；B．小球運動到最低點時速度最大，若凹槽不動，則小球到達(dá)底端時解得因凹槽向左運動，則小球到達(dá)底端時的速度小于，選項B錯誤；C．因小球和凹槽系統(tǒng)水平方向動量守恒，則小球到達(dá)B點時凹槽的水平速度為零，此時小球從B點向上做豎直上拋運動，由能量守恒可知，小球上升的最大高度仍等于R，選項C錯誤。故選AD。10.“水袖功”是中國古典舞中用于表達(dá)情感的常用技巧，舞者通過手把有規(guī)律的抖動傳導(dǎo)至袖子上，營造出一種“行云流水”的美感。某次演員抖動水袖時形成一列沿x軸傳播的簡諧橫波，其在某一時刻的波形圖如圖甲所示，P和Q是這列簡諧橫波上的兩個質(zhì)點，從該時刻（設(shè)為）起質(zhì)點Q在一段時間內(nèi)的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.該列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，波速大小為1m/sB.時質(zhì)點P的速度最大，加速度為零C.在時，質(zhì)點P的速度為零，加速度最大D.從到，質(zhì)點Q通過的路程為2.0m【答案】AC【解析】A．由質(zhì)點Q的振動圖像可知，t＝0時刻質(zhì)點Q在平衡位置向上振動，可知該列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)波長、波速與周期得關(guān)系，可知該波速大小為故A正確；B．由時刻波形圖可知質(zhì)點P在波峰，速度為零，加速度最大，故B錯誤；C．根據(jù)振動圖像可知周期為2s，又因為0時刻質(zhì)點P在波峰，可知在時，質(zhì)點P到達(dá)波谷位置，此時質(zhì)點P的速度為零，加速度最大，故C正確；D．從到，即經(jīng)過了1.5T，質(zhì)點Q通過的路程為s＝6A＝1.2m故D錯誤。故選AC。11.下列甲、乙、丙、丁四幅圖是法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種情況，根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的知識，請判斷下列說法正確的是（）A.甲圖中當(dāng)磁場均勻增大，線圈中感應(yīng)電動勢均勻增大B.乙圖中線圈abcd放置于垂直于紙面向里的磁場中，導(dǎo)體棒MN向右減速運動過程中，導(dǎo)體棒MN電流方向為由N到MC.丙圖在條形磁鐵向下插入螺旋管的過程中，電容器上極板帶負(fù)電D.丁圖在PQ向右勻速運動中，N金屬圈中將產(chǎn)生逆時針方向電流【答案】BC【解析】A．當(dāng)磁場均勻增大時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，線圈中感應(yīng)電動勢保持不變，故A錯誤；B．根據(jù)右手定則可以確定導(dǎo)體棒上的電流方向為N到M，故B正確；C．在條形磁鐵向下插入螺旋管的過程中，根據(jù)楞次定律可以確定螺線管中的感應(yīng)電流的方向為逆時針，此時螺線管相當(dāng)于電源，其上端為電源的負(fù)極，所以電容器的上極板帶負(fù)電，故C正確；D．PQ向右勻速運動中，回路中的感應(yīng)電動勢為可知，感應(yīng)電動勢保持不變，感應(yīng)電流恒定，產(chǎn)生恒定的磁場，穿過N金屬圈的磁通量不發(fā)生變化，將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。故選BC。12.風(fēng)力發(fā)電是一種綠色清潔能源，其模型如下，葉片長度為l的風(fēng)輪機（如圖甲）在風(fēng)的驅(qū)動下，帶動內(nèi)部匝數(shù)為N的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，從圖乙位置開始計時，可得通過矩形線圈的磁通量隨時間t變化規(guī)律如圖丙所示，周期為T，磁通量最大值為。空氣密度為，風(fēng)速為v，風(fēng)輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機可接受風(fēng)能的面積，發(fā)電機將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為，下列說法正確的是（）A.發(fā)電機線圈在時刻輸出的瞬時電壓為0B.發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢瞬時值表達(dá)式C.發(fā)電機的發(fā)電功率D.若風(fēng)速加倍，則發(fā)電機的發(fā)電功率將變?yōu)?倍【答案】AC【解析】A．發(fā)電機線圈在時刻，磁通量為最大，磁通量變化率為0，則輸出的瞬時電壓為0，故A正確；B．發(fā)電機線圈電動勢的最大值為初時刻磁通量為0，則發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢瞬時值表達(dá)式故B錯誤；CD．單位時間吹過風(fēng)的質(zhì)量為根據(jù)能量守恒，發(fā)電機的發(fā)電功率為若風(fēng)速加倍，則發(fā)電機的發(fā)電功率將變?yōu)?倍，故C正確，D錯誤。故選AC。二、實驗題（第13題每空1分，第14題每空2分，填空題共計15分）13.在“用單擺測量重力加速度大小”的實驗中。（1）安裝好實驗裝置后，先用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑d，測量的示數(shù)如圖所示，則擺球直徑_____cm，再測量擺線長l，則單擺擺長_____（用d、l表示）；（2）擺球擺動穩(wěn)定后，當(dāng)它到達(dá)_____（填“最低點”或“最高點”）時啟動停表開始計時，并記錄此后擺球再次經(jīng)過最低點的次數(shù)n（、2、3），當(dāng)時剛好停表。停止計時的停表如圖所示，其讀數(shù)為_____s，該單擺的周期為_____s（周期要求保留三位有效數(shù)字）；（3）計算重力加速度測量值的表達(dá)式為_____（用T、L表示），如果測量值小于真實值，可能原因是_____。A．將擺球經(jīng)過最低點的次數(shù)n記少了B．計時開始時，停表啟動稍晚C．將擺線長當(dāng)成了擺長D．將擺線長和球的直徑之和當(dāng)成了擺長【答案】（1）1.84（2）最低點67.52.25（3）AC【解析】（1）[1]由圖甲所示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)尺是10分度的，游標(biāo)尺的精度是0.1mm，擺球直徑d=18mm+4×01mm=18.4mm=1.84cm[2]擺線長度與擺球半徑之和是單擺擺長，單擺擺長（2）[1]為減小實驗誤差，擺球擺動穩(wěn)定后，當(dāng)它到達(dá)最低點時啟動秒表開始計時；[2]由圖示秒表可知，其示數(shù)為60s+7.5s=67.5s[3]單擺周期（3）[1]由單擺周期公式可得[2]A．測周期時，將擺球經(jīng)過最低點的次數(shù)n計少了，所測周期T偏大，所測g偏小，故A正確；B．計時開始時，秒表啟動稍晚，則總時間偏小周期偏小，所測g值偏大，故B錯誤；C．將擺線長當(dāng)成了擺長，所測擺長偏小，所測g偏小，故C正確；D．將擺線長加小球直徑作為擺長，所測擺長L偏大，所測g偏大，故D錯誤。故選AC。14.“祖沖之”實驗小組用如圖甲所示的裝置通過A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。先將A球從斜槽軌道上某點由靜止釋放，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實驗多次，記下平均落地點P；再把同樣大小的B球放在斜槽軌道水平段的最右端，讓A球仍從同一位置由靜止釋放，和B球相碰后，兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復(fù)實驗多次，記下平均落地點M、N，圖中O點為斜槽軌道水平段的最右端懸掛的重垂線所指位置。（1）為完成此實驗，以下所提供的器材中必需的是____________；A．螺旋測微器B．打點計時器C．天平D．秒表（2）實驗中需要滿足的條件是____________；A．軌道末端必須水平B．A球的半徑必須大于B球的半徑C．軌道必須光滑D．A球的質(zhì)量必須小于B球的質(zhì)量（3）經(jīng)測定，A、B兩球質(zhì)量分別為mA=35g、mB=7g，小球落地點的位置距O點的距離如圖乙所示。利用此次實驗中測得的數(shù)據(jù)計算碰撞前的總動量p與碰撞后的總動量的比值為__________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。若碰撞是彈性碰撞，還應(yīng)滿足的關(guān)系式為__________（用題中所給物理量的符號表示）。【答案】（1）C（2）A（3）0.98【解析】（1）[1]本實驗不需要測量時間，所以不用打點計時器和秒表。實驗中測量距離用刻度尺而不用螺旋測微器，實驗需要測量小球質(zhì)量，則所提供的器材中必需的是天平。故選C。（2）[2]A．實驗是通過平拋運動來研究小球碰撞前后的速度，則為使小球能做平拋運動，軌道末端必須水平，故A正確；B．為使兩小球發(fā)生對心正碰，則A球的半徑必須等于B球的半徑，故B錯誤；C．實驗只需要小球每次到達(dá)軌道末端的速度相等，軌道的摩擦就不會產(chǎn)生誤差，所以每次只要讓小球都從同一位置由靜止釋放即可，軌道不必光滑，故C錯誤；D．為使碰撞后A球不反彈，則A球的質(zhì)量必須大于B球的質(zhì)量，故D錯誤。故選A。（3）[3]由于小球做平拋運動的高度相同，則它們的運動時間t相同，則碰撞前小球A的速度為則系統(tǒng)碰撞前的總動量為碰撞后小球A、B的速度分別為，則系統(tǒng)碰撞后的總動量為聯(lián)立可得，碰撞前的總動量p與碰撞后的總動量的比值為[4]碰撞是彈性碰撞，則系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)機械能守恒有整理可得即還應(yīng)滿足的關(guān)系式為。三、綜合題（共3小題，第15題9分，第16題10分，第17題12分，共計31分）。要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)字計算的題要寫出明確的數(shù)值和單位。只有最后結(jié)果的計零分）15.如圖1所示光滑水平面上靜止一質(zhì)量為，長為L的木塊，質(zhì)量為m的子彈以水平向右的初速度射入木塊并以水平向右的速度射出。求：（1）木塊的末速度v大小；（2）在圖2中定性畫出相互作用過程中它們的速度隨時間變化的圖像（在橫縱坐標(biāo)中標(biāo)出對應(yīng)物理量），并利用圖像求相互作用過程的時間；（3）木塊至少為多長時子彈不會穿出?！敬鸢浮浚?）；（2）；；（3）【解析】（1）子彈穿木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得解得（2）子彈穿過木塊的過程，受到阻力作用做勻減速直線運動，木塊受到摩擦力作用做勻加速直線運動，根據(jù)以上分析可得相互作用過程中它們的速度隨時間變化的圖像如圖所示根據(jù)位移關(guān)系可得解得（3）子彈射穿木塊的過程，根據(jù)能量守恒，有子彈恰不能射穿木塊的過程，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒，有聯(lián)立解得木塊的最小長度為16.一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t=0時刻的波形