湖南省湘西土家族苗族自治州2023-2024学年高二上学期1月期末质量检测物理 Word版含解析.docx

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湘西自治州2023年下学期高二年级期末质量检测物理试卷考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示，学校广泛使用了红外体温枪测量体温。已知普朗克常数为h，某红外线的频率为，下列说法正确的是（　　）A.体温越高，人体辐射红外线的强度越弱B.人体辐射该红外线的能量可以取任意值C.该红外线的最小能量值为D.红外体温枪是利用体温枪发射的红外线来测量体温的【答案】C【解析】【详解】AD．人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就能测出个各部位的温度；故红外体温计不是靠体温计发射红外线来测体温的。故AD错误；B．人体辐射该红外线的能量是不连续的，是以离散的方式存在的。故B错误；C．根据光子能量方程可知，该红外线的最小能量值为故C正确。故选C。 2.当单色光照射直径恰当的不透光小圆板时，会在小圆板后面的光屏上出现环状的互为同心圆的条纹，并且在同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，这个亮斑被称为泊松亮斑，如图所示。下列说法正确的是（　　）A.泊松亮斑是光发生干涉现象形成的B.泊松亮斑说明光具有粒子性C.当照射光的波长不变时，小圆板的直径越大越容易观察到泊松亮斑D.当小圆板的直径不变时，照射光的波长越大越容易观察到泊松亮斑【答案】D【解析】【详解】A．泊松亮斑是光发生衍射现象形成。故A错误；B．衍射是波所具有的特性，泊松亮斑证实的是光的波动性，不能说明粒子性。故B错误；CD．只有在障碍物或孔的尺寸比光的波长小或者跟波长差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象。当照射光的波长不变时，小圆板的直径越大越不容易观察到泊松亮斑；当小圆板的直径不变时，照射光的波长越大越容易观察到泊松亮斑。故C错误，D正确。故选D。3.如图1所示，用手将悬浮在水中的浮标往下压一点，放开手后浮标在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图2所示。不计水的阻力，下列说法正确的是（　　）A.时刻，浮标的加速度方向和速度方向相反B.时刻，浮标的速度最小C.时刻，浮标的加速度最小D.时刻，浮标所受浮力大于自身重力 【答案】D【解析】【详解】A．时刻，浮标处于平衡位置下方，浮标的加速度方向向上，速度方向向上，浮标的加速度方向和速度方向同，故A错误；B．时刻，浮标处于平衡位置，速度最大，故B错误；C．时刻，浮标处于向上位移最大处，浮标的加速度最大，故C错误；D．时刻，浮标处于平衡位置下方，浮标的加速度方向向上，浮标所受浮力大于自身重力，故D正确。故选D。4.一列简谐横波沿着x轴正方向传播，时的部分波形如图1所示，处质点的振动图像如图2所示，下列说法正确的是（　　）A.时，质点的振动方向沿轴负方向B.到时间内，处质点的振动路程为C.该简谐波的波长可能为D.该简谐波的波速可能为【答案】B【解析】【详解】A．简谐横波沿着x轴正方向传播，由同侧法可知，时，质点的振动方向沿轴正方向，故A错误；B．到时间内，处质点的振动的时间为半个周期，故振动路程为故B正确；C．由图可知，波长满足 解得故该列波的波长不可能为9m，故C错误；D．该简谐波的波速可能为故该列波的波速不可能为，故D错误。故选B。5.如图所示，有两个电荷量均为的光滑小球，其中一个固定于绝缘半球形容器的底部点，另一个小球置于容器右侧点（未固定），右侧小球恰处于静止状态。已知，容器的半径为，静电力常量为，两带电小球均可视为点电荷，下列说法正确的是（　　）A.两个小球间的库仑力大小为B.圆心处电场强度大小为C.若两个小球的电荷量缓慢减小，右侧小球所受弹力逐渐增大D.若两个小球的电荷量缓慢减小，右侧小球所受弹力逐渐减小【答案】A【解析】【详解】A．由余弦定理可知，两小球之间的距离为两小球之间的库仑力大小为故A正确；B．两小球在O点的电场强度大小均为 故合场强为故B错误；CD．由受力分析可知，右侧小球所受库仑力，重力，支持力构成的矢量三角形始终与三角形OAB相似，满足故在两个小球的电荷量缓慢减小时，右侧小球所受弹力大小不变，故CD错误。故选A。6.喷泉水池里深度为的位置有一点光源，其发出的光束射到平静水面上，已知水的折射率为，则该点光源照亮的水面面积约为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】当点光源发出的光恰好发生全反射时联立解得该点光源照亮的水面面积约为故A正确，BCD错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7.下列关于光的说法正确的是（　　）A.激光是自然光B.激光测距主要利用了激光平行性好的特点C.阳光下肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的干涉现象D.佩戴3D眼镜观看立体电影，是利用了光的衍射现象【答案】BC【解析】【详解】A．激光是人造光，故A错误；B．激光测距主要利用了激光平行性好的特点，故B正确；C．阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，故C正确；D．佩戴3D眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象，故D错误。故选BC。8.如图所示，在静电场中沿着某条电场线建立轴，轴上各点电势的图像关于直线对称。现将一个质子从坐标原点由静止释放，下列说法正确的是（　　）A.在到区间，电场方向水平向右B.在到区间，质子所受电场力的方向水平向右C.质子从位置运动到位置的过程中，其电势能先增大后减小D.质子经过位置时，其加速度为零【答案】AD【解析】【详解】A．在到区间，电势逐渐降低，沿电场线方向电势降低，所以电场方向水平向右，故A正确；B．在到区间，电场方向水平向左，所以质子所受电场力的方向水平向左，故B错误；C．质子从位置运动到位置的过程中，其电势先降低后升高，所以电势能先减小后增大，故 C错误；D．图线切线的斜率表示电场强度，所以位置电场强度为零，则质子经过位置时，其加速度为零，故D正确。故选AD。9.如图所示，水面上有三个振动频率和起振方向均相同的波源A、B、C，三个波源的连线恰构成边长为2L的等边三角形，D为AC边的中点，O为三角形的中心。t=0时，三个波源同时起振，t=t0时，D质点开始振动且方向向上，下列说法正确的是（　　）A.三个波源的起振方向均为竖直向上B.O点为振动减弱点C.若水波的波长为，则点为振动加强点D.水波的传播速度为【答案】AC【解析】【详解】A．介质中质点的起振方向与波源的起振方向相同，由于D质点开始振动的方向向上，所以三个波源的起振方向均为竖直向上，故A正确；B．由于O点到三个波源的距离相等，即波程差为零，所以O点为振动加强点，故B错误；C．根据几何关系可得若水波的波长为，则D点的波程差等于波长，所以D点为振动加强点，故C正确；D．根据题意，水波的传播速度为故D错误。故选AC。 10.如图1所示，长为的轻绳拴一小球A在竖直平面内做简谐运动；如图2所示，长为的轻绳拴一小球B在水平面内做匀速圆周运动，其中，，，重力加速度为，两球均可视为质点且质量均为。下列说法正确的是（　　）A.小球A与小球B的周期之比为B.小球B所受的拉力大小为C.小球B的动量保持不变D.小球A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程，拉力的冲量大小为【答案】BD【解析】【详解】A．小球A周期绳子的拉力与重力提供向心力，则小球B的周期为小球A与小球B的周期之比为故A错误；B．根据平衡条件，小球B所受的拉力大小为 故B正确；C．根据小球B做圆周运动，速度方向时刻变化，则小球B的动量是变化的，故C错误；D．小球A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程，根据动能定理小球A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程，拉力的冲量大小为故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共56分。11.如图1所示，实验小组用5个完全相同的定值电阻和一个电压表测量电池的电动势和内阻，实验的主要步骤如下：（1）按照电路图将实验器材连接好。（2）闭合开关，再依次闭合，记录电压表的示数及对应的接入电路中的个数。（3）根据记录的数据作出图像，如图2所示。（4）由图2可知，电源的电动势为_______V，内阻为_______（均保留2位有效数字），电动势的测量值_______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】①.1.4②.1.2③.小于【解析】【详解】（4）[1][2]由闭合电路欧姆定律可知 由此可知，图像的解析式为故有联立解得[3]由图可知，当时即，但由于电压表并非理想电压表，此时干路中仍有电流，即故电动势的测量值小于真实值。12.我们用图1所示装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验：（1）下列说法正确的是_______（填选项序号）。A.安装单缝和双缝时，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行B.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可减小双缝间的距离（2）某次测量时，手轮上的示数如图2所示，该读数为_______。（3）图3中，应选_______（填“甲”或“乙”）更为合适。 （4）若所用装置的双缝间距为，屏与双缝间的距离为，测得第2条亮条纹到第5条亮条纹之间的距离为，则所测单色光的波长为_______（保留3位有效数字）。【答案】①.A②.0.700##0.699##0.701③.甲④.630【解析】【详解】（1）[1]A．在安装单缝和双缝时，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行放置，故A正确；B．由可知，若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应减小相邻亮条纹的间距，该同学可将屏向靠近双缝的方向移动，减小L，或使用间距d更大的双缝，故B错误。故选A。（2）[2]某次测量时，手轮上的示数如图2所示，该读数为（3）[3]图3中，在实际操作中标度线在明条纹中容易观察，故应选甲更为合适。（4）[4]相邻亮条纹间距为由双缝干涉规律可得代入数据可解得入射光的波长为13.如图所示，有一半径为的半球形透明工件，为球心，为水平直径，光线从水平直径上的点射入，从圆弧上的某点射出，已知，光在真空中的传播速度为。（1）当光在点的入射角为时，折射光线从点正下方射出，入射光线与出射光线恰好平行，求该工件的折射率。（2）在（1）的条件下计算光在工件中的传播时间（不考虑反射）。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）光路图如图所示由几何关系得由折射定律得解得（2）光在工件中的传播速度为光在工件中的传播路程为光在工件中的传播时间为14.如图所示，光滑绝缘的水平地面上竖直固定一光滑绝缘的半圆形轨道，一质量为、电荷量为 的带电小滑块静止在水平地面上，空间存在方向竖直向下的匀强电场（图中未画出）。已知半圆轨道的半径为，重力加速度为，电场强度大小为。现给小滑块水平向右的初速度，小滑块冲上半圆轨道后从最高点飞出，求：（1）小滑块经过半圆轨道最高点时所受弹力大小；（2）小滑块的落地点与半圆轨道最低点之间的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）滑块从点运动到点的过程中，由动能定理得解得在点处，由牛顿第二定律得解得（2）滑块从点飞出后做类平抛运动，竖直方向上有，水平方向上有解得 15.如图所示，光洐水平地而上放置着一光滑的圆弧形槽（未固定），弧形槽的右侧在一水平传送带，初始时弧形槽的末端与传送带的左端平滑接触。已知弧形槽的质量为。半径为，传送带左右两端的距离为，传送带道时针匀速转动的速度为。现将一质量为的消块在传送带右端由静止释放，滑块与传送带间的动摩擦因数为µ=0.11，重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑块在传送带上的运动时间及滑块与传送带间因摩擦产生的热量Q；（2）滑块离开弧形槽顶端后又上升的最大高度∆h；（3）滑块再次到达弧形槽末端时所受的弹力大小FN（保留1位小数）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）滑块从静止释放到与传送带共速的过程中，有此过程中，滑块的位移为传送带的位移为滑块与传送带共速到滑块到达左端的过程中，有滑块在传送带上的运动时间为滑块与传送带之间摩擦生热为 （2）设滑块离开弧形槽顶端时的水平速度为，竖直速度为，由动量守恒定律和机械能守恒定律得所以滑块离开弧形槽顶端后上升的最大高度为（3）设滑块离开弧形槽底端时的速度为，此时弧形槽的速度为，有由牛顿第二定律得联立各式解得