湖南省湘西土家族苗族自治州2023-2024學年高二上學期1月期末質(zhì)量檢測物理試題【含答案解析】

湘西自治州2023年下學期高二年級期末質(zhì)量檢測物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)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。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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，學校廣泛使用了紅外體溫槍測量體溫。已知普朗克常數(shù)為h，某紅外線的頻率為，下列說法正確的是（）A.體溫越高，人體輻射紅外線的強度越弱B.人體輻射該紅外線的能量可以取任意值C.該紅外線的最小能量值為D.紅外體溫槍是利用體溫槍發(fā)射的紅外線來測量體溫的【答案】C【解析】【詳解】AD．人身體各個部位體溫是有變化，所以輻射的紅外線強度就會不一樣，溫度越高紅外線強度越高，溫度越低輻射的紅外線強度就越低，所以通過輻射出來的紅外線的強度就能測出個各部位的溫度；故紅外體溫計不是靠體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的。故AD錯誤；B．人體輻射該紅外線的能量是不連續(xù)的，是以離散的方式存在的。故B錯誤；C．根據(jù)光子能量方程可知，該紅外線的最小能量值為故C正確。故選C。2.當單色光照射直徑恰當?shù)牟煌腹庑A板時，會在小圓板后面的光屏上出現(xiàn)環(huán)狀的互為同心圓的條紋，并且在同心圓的圓心處會出現(xiàn)一個極小的亮斑，這個亮斑被稱為泊松亮斑，如圖所示。下列說法正確的是（）A.泊松亮斑是光發(fā)生干涉現(xiàn)象形成B.泊松亮斑說明光具有粒子性C.當照射光的波長不變時，小圓板的直徑越大越容易觀察到泊松亮斑D.當小圓板的直徑不變時，照射光的波長越大越容易觀察到泊松亮斑【答案】D【解析】【詳解】A．泊松亮斑是光發(fā)生衍射現(xiàn)象形成的。故A錯誤；B．衍射是波所具有的特性，泊松亮斑證實的是光的波動性，不能說明粒子性。故B錯誤；CD．只有在障礙物或孔的尺寸比光的波長小或者跟波長差不多的條件下，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。當照射光的波長不變時，小圓板的直徑越大越不容易觀察到泊松亮斑；當小圓板的直徑不變時，照射光的波長越大越容易觀察到泊松亮斑。故C錯誤，D正確。故選D。3.如圖1所示，用手將懸浮在水中的浮標往下壓一點，放開手后浮標在豎直方向做簡諧運動，其振動圖像如圖2所示。不計水的阻力，下列說法正確的是（）A.時刻，浮標的加速度方向和速度方向相反B.時刻，浮標的速度最小C.時刻，浮標的加速度最小D.時刻，浮標所受浮力大于自身重力【答案】D【解析】【詳解】A．時刻，浮標處于平衡位置下方，浮標的加速度方向向上，速度方向向上，浮標的加速度方向和速度方向同，故A錯誤；B．時刻，浮標處于平衡位置，速度最大，故B錯誤；C．時刻，浮標處于向上位移最大處，浮標的加速度最大，故C錯誤；D．時刻，浮標處于平衡位置下方，浮標的加速度方向向上，浮標所受浮力大于自身重力，故D正確。故選D。4.一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，時的部分波形如圖1所示，處質(zhì)點的振動圖像如圖2所示，下列說法正確的是（）A.時，質(zhì)點的振動方向沿軸負方向B.到時間內(nèi)，處質(zhì)點的振動路程為C.該簡諧波的波長可能為D.該簡諧波的波速可能為【答案】B【解析】【詳解】A．簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，由同側(cè)法可知，時，質(zhì)點的振動方向沿軸正方向，故A錯誤；B．到時間內(nèi)，處質(zhì)點的振動的時間為半個周期，故振動路程為故B正確；C．由圖可知，波長滿足解得故該列波的波長不可能為9m，故C錯誤；D．該簡諧波的波速可能為故該列波的波速不可能為，故D錯誤。故選B5.如圖所示，有兩個電荷量均為的光滑小球，其中一個固定于絕緣半球形容器的底部點，另一個小球置于容器右側(cè)點（未固定），右側(cè)小球恰處于靜止狀態(tài)。已知，容器的半徑為，靜電力常量為，兩帶電小球均可視為點電荷，下列說法正確的是（）A.兩個小球間的庫侖力大小為B.圓心處的電場強度大小為C.若兩個小球的電荷量緩慢減小，右側(cè)小球所受彈力逐漸增大D.若兩個小球的電荷量緩慢減小，右側(cè)小球所受彈力逐漸減小【答案】A【解析】【詳解】A．由余弦定理可知，兩小球之間的距離為兩小球之間的庫侖力大小為故A正確；B．兩小球在O點的電場強度大小均為故合場強為故B錯誤；CD．由受力分析可知，右側(cè)小球所受庫侖力，重力，支持力構(gòu)成的矢量三角形始終與三角形OAB相似，滿足故在兩個小球的電荷量緩慢減小時，右側(cè)小球所受彈力大小不變，故CD錯誤。故選A。6.噴泉水池里深度為的位置有一點光源，其發(fā)出的光束射到平靜水面上，已知水的折射率為，則該點光源照亮的水面面積約為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】當點光源發(fā)出的光恰好發(fā)生全反射時聯(lián)立解得該點光源照亮的水面面積約為故A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.下列關(guān)于光的說法正確的是（）A.激光是自然光B.激光測距主要利用了激光平行性好的特點C.陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象D.佩戴3D眼鏡觀看立體電影，是利用了光的衍射現(xiàn)象【答案】BC【解析】【詳解】A．激光是人造光，故A錯誤；B．激光測距主要利用了激光平行性好的特點，故B正確；C．陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，故C正確；D．佩戴3D眼鏡觀看立體電影，是利用了光偏振現(xiàn)象，故D錯誤。故選BC。8.如圖所示，在靜電場中沿著某條電場線建立軸，軸上各點電勢的圖像關(guān)于直線對稱?，F(xiàn)將一個質(zhì)子從坐標原點由靜止釋放，下列說法正確的是（）A.在到區(qū)間，電場方向水平向右B.在到區(qū)間，質(zhì)子所受電場力的方向水平向右C.質(zhì)子從位置運動到位置的過程中，其電勢能先增大后減小D.質(zhì)子經(jīng)過位置時，其加速度為零【答案】AD【解析】【詳解】A．在到區(qū)間，電勢逐漸降低，沿電場線方向電勢降低，所以電場方向水平向右，故A正確；B．在到區(qū)間，電場方向水平向左，所以質(zhì)子所受電場力的方向水平向左，故B錯誤；C．質(zhì)子從位置運動到位置的過程中，其電勢先降低后升高，所以電勢能先減小后增大，故C錯誤；D．圖線切線的斜率表示電場強度，所以位置電場強度為零，則質(zhì)子經(jīng)過位置時，其加速度為零，故D正確。故選AD。9.如圖所示，水面上有三個振動頻率和起振方向均相同的波源A、B、C，三個波源的連線恰構(gòu)成邊長為2L的等邊三角形，D為AC邊的中點，O為三角形的中心。t=0時，三個波源同時起振，t=t0時，D質(zhì)點開始振動且方向向上，下列說法正確的是（）A.三個波源的起振方向均為豎直向上B.O點為振動減弱點C.若水波的波長為，則點為振動加強點D.水波的傳播速度為【答案】AC【解析】【詳解】A．介質(zhì)中質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同，由于D質(zhì)點開始振動的方向向上，所以三個波源的起振方向均為豎直向上，故A正確；B．由于O點到三個波源的距離相等，即波程差為零，所以O(shè)點為振動加強點，故B錯誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可得若水波的波長為，則D點的波程差等于波長，所以D點為振動加強點，故C正確；D．根據(jù)題意，水波的傳播速度為故D錯誤。故選AC。10.如圖1所示，長為的輕繩拴一小球A在豎直平面內(nèi)做簡諧運動；如圖2所示，長為的輕繩拴一小球B在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其中，，，重力加速度為，兩球均可視為質(zhì)點且質(zhì)量均為。下列說法正確的是（）A.小球A與小球B的周期之比為B.小球B所受的拉力大小為C.小球B的動量保持不變D.小球A從左側(cè)最高點第一次運動到最低點的過程，拉力的沖量大小為【答案】BD【解析】【詳解】A．小球A周期為繩子的拉力與重力提供向心力，則小球B的周期為小球A與小球B的周期之比為故A錯誤；B．根據(jù)平衡條件，小球B所受的拉力大小為故B正確；C．根據(jù)小球B做圓周運動，速度方向時刻變化，則小球B的動量是變化的，故C錯誤；D．小球A從左側(cè)最高點第一次運動到最低點的過程，根據(jù)動能定理小球A從左側(cè)最高點第一次運動到最低點的過程，拉力的沖量大小為故D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.如圖1所示，實驗小組用5個完全相同的定值電阻和一個電壓表測量電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗的主要步驟如下：（1）按照電路圖將實驗器材連接好。（2）閉合開關(guān)，再依次閉合，記錄電壓表的示數(shù)及對應(yīng)的接入電路中的個數(shù)。（3）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出圖像，如圖2所示。（4）由圖2可知，電源的電動勢為_______V，內(nèi)阻為_______（均保留2位有效數(shù)字），電動勢的測量值_______真實值（填“大于”“小于”或“等于”）?！敬鸢浮竣?1.4②.1.2③.小于【解析】【詳解】（4）[1][2]由閉合電路歐姆定律可知由此可知，圖像的解析式為故有聯(lián)立解得[3]由圖可知，當時即，但由于電壓表并非理想電壓表，此時干路中仍有電流，即故電動勢的測量值小于真實值。12.我們用圖1所示裝置來做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗：（1）下列說法正確的是_______（填選項序號）。A.安裝單縫和雙縫時，盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上，使單縫與雙縫平行B.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，可減小雙縫間的距離（2）某次測量時，手輪上的示數(shù)如圖2所示，該讀數(shù)為_______。（3）圖3中，應(yīng)選_______（填“甲”或“乙”）更為合適。（4）若所用裝置的雙縫間距為，屏與雙縫間的距離為，測得第2條亮條紋到第5條亮條紋之間的距離為，則所測單色光的波長為_______（保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?A②.0.700##0.699##0.701③.甲④.630【解析】【詳解】（1）[1]A．在安裝單縫和雙縫時，盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上，使單縫與雙縫平行放置，故A正確；B．由可知，若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，應(yīng)減小相鄰亮條紋的間距，該同學可將屏向靠近雙縫的方向移動，減小L，或使用間距d更大的雙縫，故B錯誤。故選A。（2）[2]某次測量時，手輪上的示數(shù)如圖2所示，該讀數(shù)為（3）[3]圖3中，在實際操作中標度線在明條紋中容易觀察，故應(yīng)選甲更合適。（4）[4]相鄰亮條紋間距為由雙縫干涉規(guī)律可得代入數(shù)據(jù)可解得入射光的波長為13.如圖所示，有一半徑為的半球形透明工件，為球心，為水平直徑，光線從水平直徑上的點射入，從圓弧上的某點射出，已知，光在真空中的傳播速度為。（1）當光在點的入射角為時，折射光線從點正下方射出，入射光線與出射光線恰好平行，求該工件的折射率。（2）在（1）的條件下計算光在工件中的傳播時間（不考慮反射）。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）光路圖如圖所示由幾何關(guān)系得由折射定律得解得（2）光在工件中的傳播速度為光在工件中的傳播路程為光在工件中的傳播時間為14.如圖所示，光滑絕緣的水平地面上豎直固定一光滑絕緣的半圓形軌道，一質(zhì)量為、電荷量為的帶電小滑塊靜止在水平地面上，空間存在方向豎直向下的勻強電場（圖中未畫出）。已知半圓軌道的半徑為，重力加速度為，電場強度大小為?，F(xiàn)給小滑塊水平向右的初速度，小滑塊沖上半圓軌道后從最高點飛出，求：（1）小滑塊經(jīng)過半圓軌道最高點時所受彈力的大?。唬?）小滑塊的落地點與半圓軌道最低點之間的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）滑塊從點運動到點的過程中，由動能定理得解得在點處，由牛頓第二定律得解得（2）滑塊從點飛出后做類平拋運動，豎直方向上有，水平方向上有解得15.如圖所示，光洐水平地而上放置著一光滑的圓弧形槽（未固定），弧形槽的右側(cè)在一水平傳送帶，初始時弧形槽的末端與傳送帶的左端平滑接觸。已知弧形槽的質(zhì)量為。半徑為，傳送帶左右兩端的距離為，傳送帶道時針勻速轉(zhuǎn)動的速度為?，F(xiàn)將一質(zhì)量為的消塊在傳送帶右端由靜止釋放，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.11，重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑塊在傳送帶上的運動時間及滑塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；（2）滑塊離開弧形槽