福建省廈門市2023-2024學年高二上學期質量檢測（期末）物理試題（解析版）

廈門市2023—2024學年第一學期高二年級質量檢測物理試題滿分：100分考試時間：75分鐘注意事項：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上．2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號．寫在本試卷上無效．3．回答非選擇題時，用0.5mm黑色簽字筆作答，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效．一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．1.如圖所示，冰雪大世界里的冰雕閃爍著各色光芒，小廈同學發(fā)現(xiàn)冰面下方裝有各色彩燈，冰塊中還分布有氣泡，則（）A.真空中紅光的波長比綠光短B.冰塊中紅光的傳播速度比綠光大C.冰面下方的燈，看起來比實際位置深D.冰塊中氣泡看起來更亮是由于光從氣泡內部入射到冰時發(fā)生了全反射【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)在真空中，紅光和綠光的波速相同，綠光的頻率大，波長短，故A錯誤；B．根據(jù)紅光比綠光的頻率小，折射率小，波速大，故B正確；C．冰面下方的燈發(fā)出的光先經(jīng)過冰，再進入空氣，空氣中的折射角大于冰中的入射角，光路圖如下圖，沿空氣中光路的反向延長線，看到燈的位置比實際位置偏淺；故C錯誤；D．冰塊中氣泡看起來更亮是由于光從氣泡外部入射到空氣氣泡與冰的交界面上發(fā)生全反射形成的，光從空氣到冰不能發(fā)生全反射，故D錯誤。故選B。2.曉萌同學為研究浮漂在水中的振動情況，設計了如圖甲所示的實驗裝置．浮漂下方繞上鐵絲后放在靜水中，將其向下緩慢按壓后放手，浮漂上下振動，其運動近似為豎直方向的簡諧振動，在水面形成波紋．已知水面波的傳播速度為，以豎直向上為正方向，從某時刻開始計時，浮漂振動圖像如圖乙所示，則（）A.浮漂的回復力僅由浮力提供B.浮漂的振幅為C.水面波的波長為D.內，浮漂的加速度減小【答案】C【解析】【詳解】A．浮漂的回復力由重力和浮力的合力提供，故A錯誤；B．由圖乙可知浮漂的振幅為4cm，故B錯誤；C．由圖乙可知周期為0.4s，水面波的波長為=故C正確；D．由圖可知內，浮漂的位移增大，根據(jù)可知加速度增大，故D錯誤；故選C。3.智能手機安裝適當?shù)能浖?，利用手機中的磁傳感器可以測量磁感應強度．如圖所示，小廈同學在首門市某公園測量地磁場，將手機水平放置后建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為面，屏幕朝上且軸正向指向北方．若忽略其他磁場的干擾，則所測得地磁場的磁感應強度可能為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】地磁場的方向由地理南極指向地理北極，首門市位于北半球，則屏幕朝上且軸正向指向北方時，=0，>0，<0。故選A。4.如圖甲所示，兩等量正電荷水平固定，一光滑的絕緣細桿豎直放置在兩電荷連線的中垂線上，桿上點與連線中點的距離為．一帶正電小球套在桿上從點由靜止釋放，從運動到的過程中其動能隨下降距離變化的圖像如圖乙所示．若忽略空氣阻力，則小球在此過程中（）A.合外力先減小后增大 B.電場力先增大后減小C.機械能先增大后減小 D.電勢能先減小后增大【答案】B【解析】【詳解】A．Ek-h圖像的斜率表示合外力，由圖像可知，合外力先減小，再增大，再減小，再增大，故A錯誤；B．因為小球在運動過程中僅受重力和電場力，且小球帶正電，所以從A到O的過程中，小球受到的電場力一直向上。結合其動能變化進行分析：初始時，小球動能增大，說明小球的重力大于電場力，小球向下加速運動，而圖像的斜率在減小，說明小球的合外力在減小，因為重力不變，所以小球受到的電場力在增大，當動能達到最大值時，小球的重力等于電場力；之后小球的動能開始減小，說明小球受到的電場力大于了重力，小球在做減速運動，即電場力依舊在增大，直到某一時刻達到最大值，然后開始減小，當電場力再次等于重力時，小球的速度達到最小值，即動能達到最小值；最后小球的動能一直增大，圖像的斜率也再越來越大，說明小球在加速運動，合力在越來越大，重力不變時，說明電場力在越來越??；綜上所述，小球在從A到O的過程中，電場力先增大后減小，故B正確；CD．小球下落過程中，電場力一直豎直向上，則電場力一直做負功，由能量守恒定律可知，小球的機械能一直在減小，小球的電勢能一直在增大，故CD錯誤；故選B。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分．每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．5.兩點電荷M和N周圍的電場線如圖所示，是電場中的兩點，則（）A.M、N電荷量大小相等 B.M為負電荷，N為正電荷C.A點電勢小于B點電勢 D.A點電場強度大于B點電場強度【答案】BD【解析】【詳解】A．據(jù)圖所示，N電荷附近電場線比M電荷更密集，所以N電荷的電荷量更大，A錯誤；B．電場線是從N指向M，所以M是負電荷，N是正電荷，B正確；C．沿著電場線的方向電勢降低，而過A點的等勢線在B點的右側，所以A點電勢大于B點電勢，C錯誤；D．A點處的電場線分布比B點更密集，所以A點電場強度大于B點電場強度，D正確；故選BD。6.如圖所示，曉萌同學自制一種檢測水位高度裝置，金屬杠桿一端連接水箱中的浮球，另一端觸點連接滑動變阻器，金屬桿可繞點在豎直面內轉動，水位高度表由電流表改裝而成，為校準電阻，則水位（）A.上升時，電路中的電流變小 B.上升時，電路中的電流變大C.測量值比真實值低時，應調小 D.測量值比真實值低時，應調大【答案】BC【解析】【詳解】AB．上升時，滑動變阻器阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知電流變大，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)歐姆定律有測量值比真實值低時，應調小，故C正確，D錯誤；故選BC。7.電子眼系統(tǒng)通過埋設在停止線下方的壓電薄膜傳感器來判斷汽車的通過，當壓電薄膜受到汽車壓力時，薄膜兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大．圖甲所示為壓電薄膜與電容器、電阻組成的回路，取順時針方向的電流為正值．紅燈亮時，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過壓電薄膜上方，回路中產(chǎn)生如圖乙所示的兩脈沖電流，即視為“闖紅燈”，電子眼即拍照記錄，則（）A.時間內電容器正在充電B.時間內電容器上極板帶負電C.車輪停在壓電薄膜上時，電容器電壓為0D.紅燈亮時汽車前輪剛越過停止線后，又退回到線內，仍會被電子眼拍照【答案】AD【解析】【詳解】AB.由乙圖可知，時間內電流增大，是因為壓電膜受到汽車壓力，壓力增大，電壓增大，所以電容器正在充電。因為取順時針方向的電流為正值，t1～t2時間內電流為正，所以電容器上極板帶正電，故A正確，B錯誤；C.車輪停在感應線上時，壓力不變，則電壓不變，且不為0，故C錯誤；D.若汽車前輪越過感應線，又倒回線內，則前輪兩次壓線，仍形成兩個脈沖電流，符合拍照條件，電子眼仍可拍照；故D正確故選AD。8.如圖甲所示，光滑水平面上兩物塊、用輕質橡皮繩水平連接，橡皮繩恰好處于原長。時，以水平向左的初速度開始運動，初速度為，、運動的圖像如圖乙所示．已知的質量為，時間內的位移為，時二者發(fā)生碰撞并粘在一起，則（）A.的質量為 B.橡皮繩的最大彈性勢能為C.橡皮繩的原長為 D.橡皮繩的最大形變量為【答案】AD【解析】【詳解】A．由于系統(tǒng)不受外力，動量守恒，則時有解得的質量為故A正確；B．時刻二者速度相同，橡皮繩剛好處于最大形變量，由能量守恒有解得橡皮繩最大彈性勢能為故B錯誤；C．有圖分析可知時刻，橡皮繩剛好由拉伸狀態(tài)變?yōu)樵L，階段物塊向左勻速運動，物塊向右勻速運動，直至相碰，由于系統(tǒng)動量和能量守恒有解得二者的速度大小為、則設橡皮繩原長為，由運動關系可知橡皮繩的原長為故C錯誤；D．由于系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)質心做勻速直線運動，則設橡皮繩原長為，則初始時刻質心距離B的距離為時刻二者速度相同橡皮繩的最大形變量為，且質心的速度為時刻由運動的位移關系有解得橡皮繩的最大形變量為故D正確。故選AD。三、非選擇題：共60分，其中9-11題為填空題，12、13為實驗題，14-16題為計算題．考生根據(jù)要求作答．9.圖甲是降噪耳機的原理簡化圖，耳機收集環(huán)境噪聲后，產(chǎn)生一列和噪聲頻率_____________（選填“不同”或“相同”）的聲波，與噪聲進行疊加合成，抵消噪聲以達到降噪的目的。圖乙所示為降噪耳機的理想降噪過程，該過程應用了波的_____________（選填“干涉”或“衍射”）。【答案】①.相同②.干涉【解析】【詳解】[1]由圖知，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等，兩波波速相等，所以頻率相等，疊加時產(chǎn)生干涉。[2]由于兩列波疊加時振動步調相反，所以疊加后振動減弱，起到降噪的作用，所以降噪的過程應用的是聲波的干涉原理。10.如圖所示，單色光Ⅰ和Ⅱ從半圓形玻璃磚正對圓心入射，當入射角為時，單色光Ⅰ恰好發(fā)生了全反射，則單色光Ⅰ的折射率_____________（選填“大于”“等于”或“小于”）單色光Ⅱ的折射率，單色光Ⅰ的折射率_____________．【答案】①.大于②.【解析】【詳解】[1][2]根據(jù)全反射臨界角公式可知由于入射角為時，單色光Ⅰ恰好發(fā)生了全反射，可知單色光Ⅰ的折射率大于單色光Ⅱ的折射率。代入數(shù)據(jù)解得單色光Ⅰ的折射率11.小廈、曉萌兩位同學分別探究單擺周期與擺長的關系。在測量周期時，小廈誤將29次全振動記為30次，其他操作無誤，曉萌操作均無誤，兩同學繪制的圖像如圖甲所示，則小廈所測實驗結果對應的圖像是_____________（選填“A”或“B”）；圖乙所示為曉萌繪制的不同擺長單擺的振動圖像，則兩單擺周期之比_____________?！敬鸢浮竣?B②.【解析】【詳解】[1]在測量周期時，小廈誤將29次全振動記為30次，可知小廈周期測量值偏小，則繪制的圖像斜率偏小，由圖像可知，小廈所測實驗結果對應的圖像是B。[2]由圖乙可知兩單擺的周期之比為12.小廈同學通過如圖所示的實驗裝置來驗證動量守恒定律。（1）以下哪些說法符合實驗要求_____________A.軌道一定要光滑B.軌道末端一定要保持水平C.入射小球A的半徑大于被碰小球B的半徑D.入射小球A的質量大于被碰小球B的質量（2）圖中點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影點。實驗時，先將小球A多次從斜軌上同一位置由靜止釋放，確定其落點的平均位置，測量其水平位移；然后將小球B靜止放在軌道的末端，再將小球A從斜軌上同一位置由靜止釋放，與小球B相撞，并多次重復。以上實驗步驟中缺少的必要步驟是_____________A.用天平測量A、B兩個小球的質量B.測量小球A開始釋放高度C.測量拋出點距地面的高度D.確定A、B相碰后落點的平均位置，并測量（3）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可用（2）中測量的量表示為_____________?！敬鸢浮竣?BD②.AD③.【解析】【詳解】（1）[1]AB．驗證兩小球碰撞前后的動量是否守恒，小球離開斜槽末端時只需要具有水平初速度，所以斜槽末端切線必須保持水平，但軌道不一定光滑，A錯誤，B正確；C．為保證兩球發(fā)生對心碰撞，半徑一定要相等，C錯誤；D．為保證碰撞后入射球不被反彈，入射球的質量要大于被碰球的質量，D正確；故選BD。（2）[2]要驗證動量守恒定律的表達式兩邊同乘以平拋運動的時間t后得即只需要驗證故需要測量的物理量有小球甲質量、小球乙質量、O點到M點的距離OM、O點到N點的距離ON，故AD正確，BC錯誤；故選AD。（3）[3]根據(jù)上一問分析可知，要驗證的表達式為13.某興趣小組為測量一個表頭的內阻，進行如下操作：（1）使用多用電表進行粗測，先機械調零，再將多用電表擋位調到“”擋，歐姆調零后，用_____________（選填“紅”或“黑”）表筆與表頭的“+”接線柱相連，另一支表筆與表頭的“-”接線柱相連（待測表頭未超量程），測得的讀數(shù)如圖甲所示，可得表頭的內阻為_____________。（2）為了精確測量表頭的內阻，小組成員設計了如圖乙所示的電路。閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，測得多組電壓表與表頭的示數(shù)、，作出圖像，求得圖像的斜率為。已知定值電阻的阻值為，則表頭的內阻為_____________（用，表示）。（3）若發(fā)現(xiàn)（2）中表頭內阻的測量值小于其實際值，可能的原因是_____________A.電壓表讀數(shù)小于電壓表兩端實際電壓B.電壓表讀數(shù)大于電壓表兩端實際電壓C.的實際值小于其標稱值D.的實際值大于其標稱值【答案】①.黑②.129##130##131######③.④.AC##CA【解析】【詳解】（1）[1]兩表筆在使用時，電流總是“紅進”“黑出”。所以黑表筆與表頭的“+”接線柱相連。[2]如圖甲所示，由表盤圖像知，可得表頭的內阻為。（2）[3]由圖乙知代入得（3）[4]AB．由關系式知電壓表讀數(shù)小于電壓表兩端實際電壓，則A正確，B錯誤；CD．由乙圖知，和串聯(lián)，，由關系式知則可知，C正確，D錯誤；故選AC。14.如圖甲所示，質量的物塊靜止在水平面上，時，對其施加水平向右的推力，推力的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．已知物塊與水平面的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取，求：（1）物塊開始運動的時刻及末物塊加速度的大??；（2）內推力對物塊沖量的大??；（3）末物塊動量的大?。敬鸢浮浚?）1s時物塊開始運動，；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）物塊所受最大靜摩擦可得由圖可知，時，物塊開始運動，時，對物塊有解得（2）由圖像可知解得（3）內摩擦力的沖量為對物塊解得15.飛行時間質譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質比．如圖所示，某時刻離子源逸出質量為、電荷量為的離子，離子自板小孔進入間的加速電場，從板小孔射出，沿中心線方向進入板間的偏轉控制區(qū)，到達探測區(qū)域．已知板間電壓為、間距為，極板間電壓為、長度為、間距為，忽略離子重力及進入板時的初速度．（1）求離子從板小孔射出時速度的大??；（2）求離子到達探測區(qū)域時的側移量；（3）離子從板運動到探測區(qū)域的時間為，寫出荷質比與的關系式．【答案】（1）；（2）；（3）（或）【解析】【詳解】（1）在板間加速時解得（2）板間偏轉平行于板方向垂直