福建省南平市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1南平市2023-2024學(xué)年第二學(xué)期高二期末質(zhì)量檢測(cè)物理試題注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡對(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)。回答非選擇題時(shí)，將〖答案〗寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.北京時(shí)間2024年5月21日，中國(guó)首顆商業(yè)紅外氣象衛(wèi)星“星環(huán)號(hào)?南信大星”發(fā)射升空，地面衛(wèi)星控制中心利用電磁波向衛(wèi)星發(fā)送指令，未來(lái)實(shí)現(xiàn)星座組網(wǎng)后可提供全球范圍內(nèi)任意地區(qū)紅外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。下列說(shuō)法正確的是（）A.紅外線有顯著的熱效應(yīng)B.紅外線屬于可見(jiàn)光C.電磁波不能真空中傳播D.電磁波經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)頻率發(fā)生變化〖答案〗A〖解析〗AB．紅外線有顯著的熱效應(yīng)，紅外線屬于不可見(jiàn)光，故A正確，B錯(cuò)誤；C．電磁波能在真空中傳播，故C錯(cuò)誤；D．電磁波經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)頻率不發(fā)生變化，波速和波長(zhǎng)發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。2.如圖，ab、cd兩塊平直玻璃板固定放置，ab、cd間有一楔形空氣薄膜。一束平行單色光垂直cd入射，則觀測(cè)到的干涉條紋圖像可能正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗光線在空氣膜的上、下表面發(fā)生反射，并發(fā)生干涉，從而形成干涉條紋。設(shè)空氣膜頂角為，、處為兩相鄰亮條紋，如圖所示則此兩處的光程分別為，因?yàn)楫?dāng)光程差為波長(zhǎng)整數(shù)倍時(shí)表現(xiàn)為亮條紋，則有即設(shè)此兩相鄰亮紋中心的距離為，則由幾何關(guān)系得即可知夾角不變，條紋間距等大。故選B。3.電影《熱辣滾燙》中賈玲爆減100斤引發(fā)熱議，影片中賈玲通過(guò)多種運(yùn)動(dòng)來(lái)減重塑形，舉杠鈴是其中一種方式。在舉杠鈴過(guò)程中，會(huì)備有緩沖墊以減震消音降噪，如圖所示。在某次訓(xùn)練中，賈玲將質(zhì)量為的杠鈴舉到某高度時(shí)，不慎脫手，杠鈴自由下落，與緩沖墊接觸瞬間速度為，經(jīng)時(shí)間后靜止。不考慮杠鈴反彈且不計(jì)空氣阻力，重力加速度為。則杠鈴受到緩沖墊的平均作用力大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗規(guī)定向下為正，由動(dòng)量定理得解得故選C。4.在一均勻介質(zhì)中，由波源S發(fā)出的波同時(shí)沿軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播。時(shí)波源S開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖所示。則波源S振動(dòng)半個(gè)周期時(shí)，軸上形成的波形圖為（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗由波源的振動(dòng)圖像可知，波源的起振方向沿y軸正方向，即波前的起振方向也是沿y軸正方向，波源振動(dòng)半個(gè)周期，向左和向右分別形成半個(gè)波長(zhǎng)的波形。故選A。二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有2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，不選或選錯(cuò)的得0分。5.圖（a）和圖（b）是教材中關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的兩幅圖，下列敘述正確的是（）A.圖（a）中的折線是記錄微粒布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡B.圖（a）中的折線是按等間隔時(shí)間依次記錄的運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線C.圖（b）說(shuō)明布朗運(yùn)動(dòng)是由微粒在液體中受到液體分子撞擊引起的D.圖（b）說(shuō)明微粒越大，液體分子沿各方向撞擊它的數(shù)量越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯〖答案〗BC〖解析〗AB．圖（a）中的折線是按等間隔時(shí)間依次記錄的運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線。故A錯(cuò)誤；B正確；CD．圖（b）說(shuō)明布朗運(yùn)動(dòng)是由微粒在液體中受到液體分子撞擊引起的。故C正確；D錯(cuò)誤。故選BC。6.如圖，在一次特警訓(xùn)練中，質(zhì)量為140kg的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，A、B為小車(chē)的兩端。質(zhì)量為70kg的特警站在A端，起跳后恰好落到B端，相對(duì)地面的位移為2m。該過(guò)程不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.小車(chē)后退了1m B.小車(chē)后退了C.小車(chē)AB長(zhǎng)為3m D.小車(chē)AB長(zhǎng)為〖答案〗AC〖解析〗設(shè)小車(chē)質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，對(duì)系統(tǒng)，在水平方向上由動(dòng)能定理得兩邊同時(shí)乘以得即設(shè)小車(chē)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則聯(lián)立解得，故選AC。7.如圖，平靜的水面上漂浮一塊保持靜止且厚度不計(jì)的圓形木板，AB是直徑。一條小魚(yú)正好靜止在A點(diǎn)正下方的C處。魚(yú)沿著CB方向看向水面，恰好看不到水面上方的任何東西，水的折射率為，忽略小魚(yú)的大小。則（）A.木板直徑為B.木板直徑為C.若小魚(yú)上浮到A點(diǎn)正下方處，隨后以的水平速度勻速游過(guò)木板直徑正下方，則在水面上任意位置看不到小魚(yú)的時(shí)間為D.若小魚(yú)上浮到A點(diǎn)正下方處，隨后以的水平速度勻速游過(guò)木板直徑正下方，則在水面上任意位值看不到小魚(yú)的時(shí)間為〖答案〗BC〖解析〗AB．依題意，做出小魚(yú)恰好看不到水面上方的任何東西的光路圖，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，可得又聯(lián)立，解得故A錯(cuò)誤；B正確；CD．若小魚(yú)上浮到A點(diǎn)正下方處，隨后以的水平速度勻速游過(guò)木板直徑正下方，則在水面上任意位置看不到小魚(yú)的時(shí)間為根據(jù)題意可知，當(dāng)小魚(yú)反射的光在木板邊緣水面上發(fā)生全反射時(shí)，則在水面上看不到小魚(yú)，光路圖如圖所示根據(jù)可得則在水面之上看不到小魚(yú)運(yùn)動(dòng)的位移可表示為又聯(lián)立，解得故C正確；D錯(cuò)誤。8.如圖，一輕質(zhì)彈簧左端與墻固定，右端與鐵塊連接，鐵塊在光滑水平面上的B、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)為平衡位置?，F(xiàn)有一橡皮泥從點(diǎn)正上方某處豎直下落，恰好以速率擊中速率也為的鐵塊，并與之粘連。橡皮泥與鐵塊質(zhì)量相同且均可視為質(zhì)點(diǎn)。彈簧振子簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)周期（其中為彈簧的勁度系數(shù)，為振子的質(zhì)量）。則（）A.橡皮泥與鐵塊粘連時(shí)，橡皮泥和鐵塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.橡皮泥與鐵塊粘連的過(guò)程中，橡皮泥和鐵塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能損失了C.橡皮泥擊中鐵塊后，系統(tǒng)的振幅變大D.橡皮泥擊中鐵塊后，系統(tǒng)周期變大〖答案〗BD〖解析〗A．橡皮泥與鐵塊粘連過(guò)程中，豎直方向上系統(tǒng)所受合外力不為零，即小球和小車(chē)在豎直方向上動(dòng)量不守恒，水平方向上動(dòng)量守恒。故A錯(cuò)誤；B．橡皮泥與鐵塊粘連的過(guò)程中，水平方向動(dòng)量守恒，可得橡皮泥和鐵塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能損失了聯(lián)立，解得故B正確；C．橡皮泥擊中鐵塊前，在光滑水平面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)其振幅為A，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得橡皮泥擊中鐵塊后，二者一起在光滑水平面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)其振幅為，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得聯(lián)立，解得即橡皮泥擊中鐵塊后，系統(tǒng)的振幅變小。故C錯(cuò)誤；D．橡皮泥擊中鐵塊后，根據(jù)彈簧振子的周期公式可知彈簧振子的質(zhì)量增加，彈簧勁度系數(shù)未變，所以整個(gè)彈簧振子的周期變大。故D正確。故選BD。三、非選擇題：共60分，其中9、10、11題為填空題，12、13題為實(shí)驗(yàn)題，14、15、16題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。9.如圖，手機(jī)連接有線耳機(jī)。某時(shí)刻來(lái)電，手機(jī)開(kāi)始振動(dòng)，耳機(jī)線做______（選填“受迫振動(dòng)”或“自由振動(dòng)”），手機(jī)振動(dòng)的頻率為，耳機(jī)線上點(diǎn)的振動(dòng)頻率為，則______（選填“>”“=”或“<”）?！即鸢浮绞芷日駝?dòng)=〖解析〗[1][2]鬧鐘響起手機(jī)振動(dòng)，充電線也跟著振動(dòng)，可知充電線做受迫振動(dòng)，則有10.一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)經(jīng)歷的循環(huán)過(guò)程，其圖像如圖所示。氣體在狀態(tài)A的溫度______（選填“大于”“小于”或“等于”）在狀態(tài)B的溫度。完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功為_(kāi)_____（用、表示）?！即鸢浮叫∮凇冀馕觥絒1]由圖可知，為等壓變化，則有氣體在狀態(tài)A的體積小于在狀態(tài)B的體積，所以氣體在狀態(tài)A的溫度小于在狀態(tài)B的溫度。[2]根據(jù)p-V圖像中圖線與橫軸所圍面積表示氣體做功可知，完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功為氣體對(duì)外界做功為。11.用如圖所示裝置可測(cè)量?jī)?chǔ)液罐中不導(dǎo)電液體的液面高度。將與儲(chǔ)液罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器置于儲(chǔ)液罐中（金屬板已做絕緣處理）電容器可通過(guò)開(kāi)關(guān)與線圈或電源相連。當(dāng)開(kāi)關(guān)與接觸時(shí)，電容器的左極板帶______（選填“正電”“負(fù)電”或“不帶電”）；再將開(kāi)關(guān)從撥到，線圈與電容器構(gòu)成的回路中將產(chǎn)生振蕩電流，振蕩電流的頻率（其中為線圈的自感系數(shù)，為電容器的電容）。當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)的液面高度升高時(shí)，電容______（選填“增大”“減小”或“不變”），振蕩電流的頻率將______（選填“增大”“減小”或“不變”），通過(guò)測(cè)量振蕩頻率可知儲(chǔ)液罐內(nèi)不導(dǎo)電液面的高度變化?！即鸢浮秸娫龃鬁p小〖解析〗[1]當(dāng)開(kāi)關(guān)與接觸時(shí)，電容器的左極板與電源正極相連，帶正電。[2]根據(jù)可知，當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)的液面高度升高時(shí)，極板間的有液體部分的正對(duì)面積增大，電容增大。[3]根據(jù)可知，振蕩電流頻率將減小。12.小明同學(xué)用插針?lè)y(cè)量某種介質(zhì)制成的直角三棱鏡的折射率，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：②將三棱鏡的一個(gè)光學(xué)面與AB重合，在紙上確定三棱鏡的另外兩個(gè)光學(xué)面BC、AC，俯視圖如圖（a）；③在直線DO上依次插上、兩枚大頭針，圖中用“·”表示大頭針的位置；④在BC側(cè)透過(guò)三棱鏡觀察，并依次插上大頭針和；⑤移去三棱鏡和大頭針，做出光路圖，測(cè)出相關(guān)數(shù)據(jù)，算出三棱鏡的折射率。（1）下列操作正確的是______。A.在白紙上放好三棱鏡后，用鉛筆貼著光學(xué)面畫(huà)出界面BC、ACB.插針時(shí)，大頭針應(yīng)與木板垂直C.插針時(shí)，應(yīng)使擋住的同時(shí)，還要擋住和的像（2）經(jīng)正確操作后，四枚大頭針的位置如圖（a）所示，請(qǐng)?jiān)趫D（a）上將實(shí)驗(yàn)光路圖補(bǔ)充完整_____；（3）依據(jù)光路圖，可得該三棱鏡的折射率為_(kāi)_____（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（4）若實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中不慎使三棱鏡的位置由圖（b）中的實(shí)線移至虛線處，由此得出該三棱鏡折射率的測(cè)量值______真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）?！即鸢浮剑?）BC（2）（3）1.32##1.33##1.34##1.35（4）等于〖解析〗（1）A．為了保護(hù)光學(xué)面，不能用鉛筆貼著光學(xué)面畫(huà)出界面BC、AC，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．插針時(shí)，大頭針應(yīng)與木板垂直，選項(xiàng)B正確；C．插針時(shí)，應(yīng)使擋住的同時(shí)，還要擋住和的像，選項(xiàng)C正確。故選BC。（2）實(shí)驗(yàn)光路圖如圖（3）設(shè)每格長(zhǎng)度為a，則由圖可知該三棱鏡的折射率為（4）若實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中不慎使三棱鏡的位置由圖（b）中的實(shí)線移至虛線處，則光線在BC面上的入射角和折射角都不變，由此得出該三棱鏡折射率的測(cè)量值等于真實(shí)值。13.某實(shí)驗(yàn)小組利用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的裝置：①在點(diǎn)安裝力傳感器并與細(xì)線的一個(gè)端點(diǎn)固定，細(xì)線另一端系一個(gè)小球A；②在點(diǎn)懸掛體積與相同的小球B，調(diào)節(jié)連接B球的細(xì)線長(zhǎng)度，使兩擺線的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，兩細(xì)線保持自然下垂且平行，A、B兩球恰好接觸；③將小球A小角度拉至同一豎直面內(nèi)的C點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與B球發(fā)生對(duì)心正碰（A、B每次碰撞均為彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)），不計(jì)空氣阻力。（1）用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（b）所示，讀出______；（2）、球質(zhì)量分布均勻，碰撞時(shí)，要發(fā)生速度交換，則______（選填“>”“=”或“<”）；（3）在滿足（2）的條件下，得到的圖（c）是與拉力傳感器連接的計(jì)算機(jī)屏幕所顯示的圖像，根據(jù)圖像可知擺球的運(yùn)動(dòng)周期______，測(cè)得重力加速度______（用、d、表示）?！即鸢浮剑?）17.6（2）=（3）〖解析〗（1）游標(biāo)卡尺的示數(shù)為（2）根據(jù)兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒，可得，解得，當(dāng)=時(shí)，碰撞時(shí)，要發(fā)生速度交換。（3）[1]由圖（c）可知F變化周期為4t0，則擺球的運(yùn)動(dòng)周期也是。[2]根據(jù)解得14.如圖（a）平靜的水面有兩個(gè)波源和，一浮標(biāo)靜止在水面上的點(diǎn)，與兩波源的水平距離分別為和。和均在時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，它們做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像均如圖（b）所示，兩列波在水面?zhèn)鞑ニ俣却笮∠嗟?，?dāng)時(shí)浮標(biāo)開(kāi)始振動(dòng)。求：（1）波速和波長(zhǎng)；（2）通過(guò)計(jì)算分析點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱點(diǎn)?！即鸢浮剑?）1m/s，0.4m；（2）振動(dòng)減弱點(diǎn)〖解析〗（1）由兩列波波速相同可知先傳播到P點(diǎn)，則兩列波的波速代入數(shù)據(jù)得由兩列波的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像可知，兩列波的周期都是根據(jù)聯(lián)立，解得（2）波程差由于波程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，因此P點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。15.如圖，將粗細(xì)均勻的“L”形、導(dǎo)熱性能良好的特制細(xì)玻璃管固定在豎直面內(nèi)，BC水平放置，AB與BC相互垂直，A端開(kāi)口、C端封閉。水銀柱封閉著一段理想氣體，某次實(shí)驗(yàn)中，初始時(shí)，實(shí)驗(yàn)溫度為，封閉氣柱長(zhǎng)為，水銀柱總長(zhǎng)為。大氣壓強(qiáng)始終保持不變且數(shù)值上等于（為水銀密度，為重力加速度），為熱力學(xué)溫度。（1）求初始時(shí)氣柱的壓強(qiáng)；（2）若溫度升高，BC管內(nèi)水銀柱往右移動(dòng)且未完全進(jìn)入豎直管，該過(guò)程封閉氣體對(duì)外做功為，吸收熱量為，求封閉氣體的內(nèi)能改變量；（3）若實(shí)驗(yàn)溫度緩慢升高到時(shí)，水銀柱全部進(jìn)入豎直管并上升一段距離，求水銀柱上表面升高的高度?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）4h〖解析〗（1）初始時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)又解得（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律，封閉氣體的內(nèi)能改變量（3）水銀柱全部進(jìn)入豎直管并上升一段距離后，封閉氣體壓強(qiáng)設(shè)細(xì)管橫截面積為S，封閉氣體膨脹后長(zhǎng)度為x，則初始狀態(tài)，，溫度升高后，，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程聯(lián)立，解得則水銀柱上表面升高的高度16.如圖，水平傳送帶BC勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、傳送帶左右兩側(cè)分別與光滑水平軌道AB、CD平滑連接，D處連接一光滑豎直半圓弧軌道DE?；瑝K1以速度向右水平運(yùn)動(dòng)，與靜止在B處的滑塊2發(fā)生碰撞，碰后滑塊2恰好能到達(dá)最高點(diǎn)E。已知傳送帶長(zhǎng)，圓弧半徑，滑塊1的速度，滑塊2質(zhì)量，兩滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，兩滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取。求：（1）滑塊2到達(dá)E點(diǎn)時(shí)的速度vE；（2）若傳送帶以5m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，為保證滑塊2被撞擊后都