河北省承德市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（含答案解析）

承德市高中2023-2024學(xué)年第一學(xué)期高二年級(jí)期末考試物理試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，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。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第三冊(cè)第十三章，選擇性必修第一冊(cè)，選擇性必修第二冊(cè)前三章。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，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.我國(guó)早在宋代就發(fā)明了火箭。假設(shè)一初始靜止的火箭總質(zhì)量為M，噴出氣體的質(zhì)量為m、速度大小為v，則火箭的速度大小可表示為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由動(dòng)量守恒定律可知解得火箭的速度大小故選A。2.關(guān)于磁感線與電場(chǎng)線的描述，正確的是（）A.電場(chǎng)線一定是直線B.磁感線一定是閉合的C.磁感線是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡D.電場(chǎng)線是實(shí)際上存在的【答案】B【解析】【詳解】A．電場(chǎng)線可以是直線，也可以是曲線，故A錯(cuò)誤；B．磁感線沒有起點(diǎn)也沒有終點(diǎn)，是閉合的曲線，故B正確；C．磁感線是為了描述磁場(chǎng)假想的曲線，不是運(yùn)動(dòng)軌跡，故C錯(cuò)誤；D．電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線，實(shí)際不存在，故D錯(cuò)誤。故選B。3.下列現(xiàn)象中，屬于光的折射的是（）A.湖中倒影 B.小孔成像C.插入水中部分的筷子看上去彎了 D.日食【答案】C【解析】【詳解】A．湖中的倒影是光的反射，故A錯(cuò)誤；B．小孔成像是光的直線傳播，故B錯(cuò)誤；C．插入水中部分的筷子看上去彎了是光的折射，故C正確；D．日食是光的直線傳播形成，故D錯(cuò)誤。故選C。4.釣魚者小張使用的魚漂在水面沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列描述正確的是（）A.時(shí)，魚漂的速度為零，加速度為正向最大值B.時(shí)，魚漂的速度為負(fù)，加速度為零C.時(shí)，魚漂的速度為負(fù)向最大值，加速度為零D.時(shí)，魚漂的速度為正，加速度為正向最大值【答案】B【解析】【詳解】A．魚漂做的是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，時(shí)，魚漂的速度為零，加速度向下，為負(fù)向最大值，故A錯(cuò)誤；B．時(shí)，圖中斜率表示速度，故魚漂的速度為向下最大，加速度為零，故B正確；C．時(shí)，魚漂的速度為零，加速度向上，為正向最大值，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)，魚漂的速度為正，加速度為零，故D錯(cuò)誤。故選B。5.若在未來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了磁單極子，其周圍存在均勻輻射磁場(chǎng)且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足，r為空間某點(diǎn)與磁單極子的距離。如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為R的圓環(huán)通有恒定的電流I時(shí)恰好能水平靜止在N極磁單極子正上方H處，已知重力加速度大小為g，則（）A.靜止時(shí)圓環(huán)中沒有電流B.靜止時(shí)圓環(huán)沿其半徑方向有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.若將圓環(huán)向上平移一小段距離后由靜止釋放，則圓環(huán)下落到初始靜止位置時(shí)加速度最大D.靜止時(shí)圓環(huán)中的電流【答案】D【解析】【詳解】A．圓環(huán)靜止在N極正上方，則其受力平衡，圓環(huán)所受安培力豎直向上，根據(jù)左手定則可知，靜止時(shí)圓環(huán)中有感應(yīng)電流，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(俯視)，故A錯(cuò)誤；B．靜止時(shí)圓環(huán)上的各點(diǎn)受到的安培力的方向斜向上，如圖所示，有沿半徑向里的分力，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)，故B錯(cuò)誤；D．在水平方向，根據(jù)圓環(huán)的對(duì)稱性可知，環(huán)上各點(diǎn)所受的安培力在水平方向上的分力的合力為零，在豎直方向上的分力的合力與重力大小相等，設(shè)圓環(huán)上各點(diǎn)受到的安培力與豎直方向的夾角為，則根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)題意可得靜止時(shí)圓環(huán)中的電流故D正確；C．圓環(huán)受到的安培力將圓環(huán)向上平移一小段距離后安培力將減小，由靜止釋放圓環(huán)，開始時(shí)重力大于安培力，環(huán)將加速下落，向下運(yùn)動(dòng)的過程中安培力增大，合力先減小，之后安培力大于重力，合力增大，圓環(huán)下落到初始靜止位置時(shí)，合外力為零，加速度為零，速度達(dá)到最大，故C錯(cuò)誤。故選D。6.由同一信號(hào)源帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器分別放置在兩直角邊的端點(diǎn)，聲波頻率為、振幅是、波速是，兩直角邊長(zhǎng)分別為，則直角頂點(diǎn)O處聲波的振幅是（）A.0 B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】聲波的波長(zhǎng)為直角頂點(diǎn)O到兩揚(yáng)聲器的距離差為所以直角頂點(diǎn)O為兩列聲波的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故O點(diǎn)的振幅為故選C。7.城市施工時(shí)，為了避免挖到鋪設(shè)在地下的導(dǎo)線，需要在施工前用檢測(cè)線圈檢測(cè)地下是否鋪設(shè)導(dǎo)線。如圖所示，若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中有電流通過?，F(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈來檢測(cè)，俯視檢測(cè)線圈，下列說法正確的是（）A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通過不斷變化電流時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.若線圈由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線上方，感應(yīng)電流的方向先順時(shí)針后逆時(shí)針C.若線圈在導(dǎo)線正上方由西向東水平運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)線圈受到的安培力為零D.若線圈由北向南水平運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)線圈所受安培力方向一直向正北【答案】C【解析】【詳解】A．若線圈靜止在導(dǎo)線正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通過不斷變化的電流時(shí)，穿過線圈的磁通量總為零，則線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．若線圈由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線上方，穿過線圈的磁通量先向下增加后向上減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．若線圈在導(dǎo)線正上方由西向東水平運(yùn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量總為零，線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，則檢測(cè)線圈受到的安培力為零，選項(xiàng)C正確；D．若線圈由北向南水平運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線圈運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)線正上方時(shí)感應(yīng)電流為零，則檢測(cè)線圈所受安培力為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。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，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是（）A.X射線可用于廣播B.射線是波長(zhǎng)最短電磁波C.紫外線的頻率比紫光的高D.長(zhǎng)波可以摧毀病變的細(xì)胞【答案】BC【解析】【詳解】A．X射線具有較強(qiáng)的穿透能力，所以不能用于廣播，故A錯(cuò)誤；B．射線波長(zhǎng)最短，頻率最高，故B正確；C．紫外線的波長(zhǎng)比紫光短，紫外線的頻率比紫光的高，故C正確；D．長(zhǎng)波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，頻率較低，能量較小，不可摧毀病變的細(xì)胞，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形如圖所示，波上有兩質(zhì)點(diǎn)P、Q，P質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)為，Q質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)為，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)頻率為，則下列說法正確的是（）A.如果此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q正在向y軸負(fù)方向振動(dòng)，這列波的傳播方向?yàn)閤軸正方向，波速為B.該波能很容易繞過尺寸為的障礙物繼續(xù)傳播C.如果該波沿x軸正方向傳播，在時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰D.無論該波向哪個(gè)方向傳播，平衡位置位于的質(zhì)點(diǎn)與Q質(zhì)點(diǎn)的位移始終相同【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)上下坡法可知當(dāng)Q正在向y軸負(fù)方向振動(dòng)時(shí)這列波的傳播方向?yàn)閤軸負(fù)方向，根據(jù)頻率和周期的關(guān)系可知該波的周期為根據(jù)波形圖可知該波的波長(zhǎng)為所以該波傳播的速度為故A錯(cuò)誤；B．波能繞過障礙物繼續(xù)傳播為波的衍射，是波的特性，故B正確；CD．設(shè)該波的波動(dòng)方程為將，y=8cm代入得所以該波的波動(dòng)方程為當(dāng)時(shí)時(shí)平衡位置位于的質(zhì)點(diǎn)與Q質(zhì)點(diǎn)的位移大小相同，方向相反；設(shè)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為當(dāng)時(shí)，代入振動(dòng)方程得則當(dāng)時(shí)所以在時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中有周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能被加速，兩個(gè)D形金屬盒中有垂直于盒面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。如圖所示，兩D形盒間的狹縫很小，粒子穿過狹縫的時(shí)間可忽略，兩D形盒接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在回旋加速器中被加速，則下列說法正確的是（）A.A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期不相等B.若只增大交流電壓U，則質(zhì)子從回旋加速器中射出時(shí)的動(dòng)能變大C.若只增大D形盒的半徑，則質(zhì)子從回旋加速器中射出時(shí)的動(dòng)能變大D.若D形盒中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B增大，則其所接交流電頻率f必須適當(dāng)增大才能使裝置正常工作【答案】CD【解析】【詳解】A．帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，帶電粒子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，要被加速兩次，加速電場(chǎng)正好完成一次周期性變化，則質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)洛倫茲力提供向心力設(shè)回旋加速器D形盒的半徑為，可推導(dǎo)出粒子的最大動(dòng)能為由此可知，粒子的最大動(dòng)能與交流電壓無關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；D．交流電頻率為若D形盒中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B增大，則其所接交流電頻率f必須適當(dāng)增大才能使裝置正常工作，故D正確。故選CD。三、非選擇題：共54分。11.“祖沖之”實(shí)驗(yàn)小組用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。（1）以下給出的器材中，本實(shí)驗(yàn)需要用到的是___________。A．干電池B．學(xué)生電源C．電流表D．多用電表（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是___________。A．為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B．因?yàn)槭褂玫碾妷狠^低，所以通電時(shí)可直接用手接觸裸露的導(dǎo)線C．實(shí)驗(yàn)時(shí)可以保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，探究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響D．變壓器開始正常工作后，通過鐵芯導(dǎo)電將電能從原線圈傳遞到副線圈【答案】①.BD##DB②.C【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”需使用交流電源，故需使用學(xué)生電源，需使用多用電表測(cè)量交流電壓，不需要使用干電池、電流表。故選BD。（2）[2]A．為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，故A錯(cuò)誤；B．即使使用的電壓較低，通電時(shí)也不可直接用手接觸裸露的導(dǎo)線進(jìn)行連接，況且這樣無形之中，將人體并聯(lián)在電路中，導(dǎo)致所測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)可以保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，探究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響，故C正確；D．變壓器開始正常工作后，通過電磁感應(yīng)將電能從原線圈傳遞到副線圈，故D錯(cuò)誤。故選C。12.某中學(xué)實(shí)驗(yàn)探究小組用如圖甲所示裝置來做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)。（1）將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖甲所示，則在甲圖中1、2處分別應(yīng)該安裝的器材是___________。A．1處為單縫、2處為雙縫B．1處為單縫、2處為濾光片C．1處為濾光片、2處為單縫D．1處為雙縫、2處為單縫（2）單色光照射雙縫得到的干涉條紋如圖乙所示，分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)也在圖乙中給出。①分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺的示數(shù)為___________，在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺的示數(shù)為___________，相鄰兩亮條紋間距___________；②若雙縫間距，雙縫到光屏間的距離，由公式___________，該單色光的波長(zhǎng)___________?！敬鸢浮竣?A②.11.1③.15.6④.0.75⑤.⑥.【解析】【詳解】（1）[1]圖中1、2處分別應(yīng)該安裝的器材是1處為單縫、2處為雙縫；故選A。（2）①[2]游標(biāo)卡尺精度為0.1mm，分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺的示數(shù)為=11mm+mm=11.1mm[3]在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)為=15mm+mm=15.6mm[4]相鄰兩亮條紋間距mm=0.75mm②[5]根據(jù)條紋間距公式可知[6]代入數(shù)據(jù)解得m13.在傾角的絕緣斜面上有一質(zhì)量、電荷量的滑塊以速度v向下恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，空間存在垂直紙面向里、大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，取重力加速度大小，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，求：（1）滑塊受到的洛倫茲力F；（2）速度v的大小?！敬鸢浮浚?）；方向垂直斜面向下；（2）【解析】【詳解】（1）滑塊在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)解得方向垂直斜面向下。（2）由洛倫茲力公式可得解得14.質(zhì)量的小球a與質(zhì)量的小球b靜止于光滑水平桌面上，桌面高、長(zhǎng)，現(xiàn)給小球a一水平向右、大小為的瞬時(shí)沖量I，兩小球發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，取重力加速度大，兩小球都看成質(zhì)點(diǎn)，求：（1）碰后瞬間小球a的速度v；（2）小球b落到水平地面瞬間的動(dòng)能；（3）兩小球在地面的落點(diǎn)之間的距離d。【答案】（1），小球a水平向左運(yùn)動(dòng)；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）兩球發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒解得小球a水平向左運(yùn)動(dòng)。（2）由機(jī)械能守恒定律得解得（3）離開桌面后，兩小球都做平拋運(yùn)動(dòng)解得15.邊長(zhǎng)、質(zhì)量、電阻的正方形線框cdef以速度沿傾角的光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)，在斜面上方有垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其寬度，，取重力加速度大小，cf邊與磁場(chǎng)邊界平行，當(dāng)cf邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，在cf邊加一沿斜面向上、大小為的拉力F，線框恰好可做勻速直線運(yùn)