四川省凉山州西昌市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题【含答案解析】

西昌市2023—2024学年度上期期末检测高二物理注意事项：1.本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，试题卷6页，答题卡2页。全卷满分为100分，考试时间75分钟。2.答题前考生务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置；选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，其他试题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡对应题框内，不得超越题框区域。考试结束后将答题卡收回。第I卷选择题（共43分）一、选择题（本题共10小题，共43分。第1—7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8—10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.下列物理现象或物理事实，说法正确的是（）A.发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化B.法拉第发现电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系与转化C.核能是真正的新能源D.光缆传递的信息多，是因为光的频率比较低【答案】C【解析】【详解】A．发生多普勒效应时，波源的频率没有发生变化，观察者接受到的频率发生了变化，故A错误；B．奥斯特发现电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系与转化，故B错误；C．核能是通过核反应从原子核释放的能量，是真正的新能源核能，故C正确；D．光缆传递的信息多，是因为光的频率比较高，故D错误。故选C。2.一束粒子沿着图中虚线所示的水平方向飞过，其下方原本静止的小磁针S极向纸内偏转，对该束带电粒子电性及飞行方向的描述，下列说法正确的是（）A.一束电子从左向右运动 B.一束中子从右向左运动C.一束质子从左向右运动 D.一束光子从右向左运动【答案】A【解析】【详解】A．虚线下方原本静止小磁针S极向纸内偏转，表明S极受到向里的磁场力，由于S极所受磁场力的方向与磁场方向相反，表明虚线相反的磁场方向垂直于纸面向外，若一束电子从左向右运动，形成的等效电流方向从右向左，根据安培定则，在虚线下方产生的磁场方向垂直于纸面向外，故A正确；B．若一束中子从右向左运动，由于中子不带电，即不能够形成等效电流，虚线下方没有形成磁场，S极仍然静止不动，故B错误；C．若一束质子从左向右运动，形成的等效电流方向从左向右，根据安培定则，在虚线下方产生的磁场方向垂直于纸面向里，故C错误；D．若一束光从右向左运动，由于光子不带电，即不能够形成等效电流，虚线下方没有形成磁场，S极仍然静止不动，故D错误。故选A。3.甲、乙两点电荷产生的电场线分布如图所示。对该电场的理解，下列说法正确的是（）A.甲的电荷量小于乙的电荷量B.P点电势低于Q点C.电子从P点移动到Q点，电势能减少D.P点的电场强度大于Q点的电场强度【答案】D【解析】【详解】A．根据图像可知，靠近甲的位置的电场线分布比靠近乙的位置的电场线分布密集一些，则甲的电荷量大于乙的电荷量，故A错误；B．沿电场线电势降低，可知，P点电势高于Q点，故B错误；C．电子带负电，所受电场力方向与电场方向相反，可知，电子从P点移动到Q点，电场力做负功，电势能增大，故C错误；D．P点位置的电场线分布的密集程度大于Q点位置的电场线分布的密集程度，可知，P点的电场强度大于Q点的电场强度，故D正确。故选D4.用轻绳栓往质量为m的小球组成单摆，如图甲所示。摆球在AB之间做小角度往复运动，当小球通过P点向B运动瞬间开始计时，小球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（）A.单摆的摆长约为1.0mB.在t=0.5s到t=1.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大C.在t=1.0s到t=1.5s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小D.单摆的位移x随时间t变化的关系为【答案】A【解析】【详解】A．根据图乙可知，周期为2s，根据解得故A正确；B．根据图乙可知，在t=0.5s到t=1.0s的过程中，摆球偏离平衡位置的位移减小，则重力势能减小，动能增大，故B错误；C．根据图乙可知，在t=1.0s到t=1.5s过程中，摆球偏离平衡位置的位移增大，根据可知，回复力增大，故C错误；D．根据图乙可知，单摆的位移x随时间t变化的关系为故D错误故选A。5.如图，在匀强电场中有边长为8cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为φA=4V、φB=6V、φC=8V，下列说法正确的是（）A.O点电势4VB.将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了1eVC.匀强电场的场强大小为50V/m，方向由C指向AD.在三角形ABC内切圆的圆周上，E点电势最高【答案】BC【解析】【详解】A．在匀强电场中平行等间距的两条线段之间的电势差相等，则有由于，解得可知，BOF连线为一条等势线，即O点电势为6V，故A错误；B．结合上述可知由于，解得则将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了故B正确；C．根据上述，BOF连线为一条等势线，电场线与等势线垂直，由高电势点指向低电势点，由于BF与CA垂直，可知，电场方向由，则电场强度大小为方向由C指向A，故C正确；D．匀强电场中等势线彼此平行，将等势线BOF向下平移至E点，可知，过E点的等势线与圆没有相切，一定与圆有另外一个交点，可知，在三角形ABC内切圆的圆周上，E点电势不是最高，故D错误。故选BC。6.如图，平行金属板竖直放置，板间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表。当电路中某电学元件发生故障时，发现电容中的液滴向上运动，且电流表和电压表的示数均增大，其余电学元件均未损坏，则下列说法正确的是（）A.带电液滴带正电 B.R2断路C.灯泡L被烧断 D.电源的输出功率变大【答案】C【解析】【详解】A．根据电路可知，平行金属板上极板带正电，电场方向向下，液滴受到重力与电场力，可知，电场力方向向上，电场力方向与电场方向相反，可知，液滴带负电，故A错误；B．液滴向上运动，平行金属板间电场强度增大，极板之间电压增大，根据可知，干路电流减小，则电路总电阻增大，有可能是电路中并联部分电路中的某器件断路，若R2断路，则电流表示数为0，可知，不可能是R2断路，故B错误；C．若灯泡L被烧断，根据，结合上述，可知，电压表与电流表的示数均增大，故C正确；D．电源的输出功率根据数学函数规律，作出输出功率与外电阻的关系图如图所示由于外电路总电阻与电源内阻关系不确定，则电源输出功率变化情况也不确定，故D错误。故选C。7.科沃斯（ECOVRCS—x2pro）扫地机器人的铭牌信息如下表。当扫地机器人剩余电荷量低于600mA·h时，机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。对该型号扫地机器人的描述，下列说法正确的是（）主机基本参数产品外观产品尺寸345mm*345mm*96mm电池14.8V/5200mA·h锂电池产品质量约3.8kg无线连接WiFi智能快连额定电压14.8V额定功率45WA.扫地时额定电流约4AB.内部电路的总电阻约5ΩC.每次扫地释放的电能最多约2.8×105JD.可以连续扫地的时间约1.5h【答案】D【解析】【详解】A．根据表格中的数据，扫地时额定电流约为故A错误；B．若将扫地机器人当做纯电阻，则有解得但实际上，扫地机器人是非纯电阻，欧姆定律不成立，即上述求解过程不合理，根据表格中的数据，不能够确定扫地机器人内部电路的总电阻，故B错误；C．由于当扫地机器人剩余电荷量低于600mA·h时，机器人自动停止扫地，则每次扫地释放的电能最多约为故C错误；D．由于当扫地机器人剩余电荷量低于600mA·h时，机器人自动停止扫地，则有解得故D正确。故选D。8.一根沿y轴方向竖直放置的直导线MN，通有恒定电流I，它的右侧有一个闭合线圈abcd，如图在线圈内能产生感应电流的是（）A.线圈沿图中y轴方向平行移动B.线圈沿图中x轴方向平行移动C.线圈以导线MN为轴顺时针转动90°D.线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°【答案】BD【解析】【详解】A．根据通电直导线周围的磁场规律可知，当线圈沿图中y轴方向平行移动，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有产生感应电流，故A错误；B．根据通电直导线周围的磁场规律可知，当线圈沿图中x轴方向平行移动，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生感应电流，故B正确；C．根据通电直导线周围的磁场规律可知，当线圈以导线MN为轴顺时针转动90°，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有产生感应电流，故C错误；D．根据通电直导线周围的磁场规律可知，当线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生感应电流，故D正确。故选BD。9.一列沿x轴方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，a、b、c为介质中的三个质点，图乙表示x=6m处质点a的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波的传播速度为v=3m/sB.该波沿x轴负方向传播C.t=2s时，质点b的加速度沿y轴正方向D.质点c的平衡位置坐标为（10m，0）【答案】AC【解析】【详解】B．根据图乙可知，0时刻，质点a的沿y轴负方向振动，根据图甲，利用同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故B错误；A．根据图像可知，波长为12m，周期为4s，则波传播的速度为故A正确；C．根据同侧法，0时刻，质点b的沿y轴负方向振动，由于根据质点做简谐运动的对称性可知，t=2s时，质点b相对于平衡位置的位移为负值，可知，此时b的加速度沿y轴正方向，故C正确；D．一个完整规则的正弦波的函数为当纵坐标为5cm时，解得在x轴正方向上距离原点最近的距离为根据正弦图像的对称性可知，质点c距离原点的间距为即质点c的平衡位置坐标为（11m，0），故D错误。故选AC。10.如图，在竖直平面内有直角坐标系xOy，有一方向水平向右的匀强电场。在电场中有一带电小球，其质量、电荷量，用不可伸长的绝缘细线悬挂于坐标原点O，长。当小球静止于M点时，细线恰好与水平方向成θ=45°角。用外力将小球拉到最低点P，给小球大小为I的冲量，如图所示，小球刚好能做完整的圆周运动，g=10m/s2，下列说法正确的是（）A.电场强度的大小100N/CB.带电小球运动的最小速度C.冲量I的大小D.当带电小球从P点运动到速度最小处时，其电势能增加【答案】ABD【解析】【详解】A．由于小球静止于M点，可知，M点为等效物理最低点，该点电场力与重力的合力方向背离圆心，在M点，对小球进行分析有解得E=100N/C故A正确；B．根据上述可知，圆周上与M点关于圆心对称的点为等效物理最高点，该点电场力与重力的合力方向指向圆心，由于小球刚好能做完整的圆周运动，则在该点的速度最小，且由电场力与重力的合力提供向心力，对小球进行分析有解得故B正确；C．结合上述，小球从P点到等效物理最高点过程，根据动能定理有在最低点P，给小球的冲量大小为解得故C错误；D．结合上述可知，等效物理最高点的速度最小，当带电小球从P点运动到速度最小处时，其电势能增加故D正确。故选ABD。第II卷非选择题（共57分）二、非选择题（本题共5小题，共57分）11.如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：步骤1：用游标卡尺测两小球直径，发现直径大小相同，游标卡尺测得的示数如图乙所示；步骤2：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤3：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们发生碰撞。重复多次，并使用与步骤2同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置：步骤4：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、N、P离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。根据以上描述事实，完成下列各小题：（1）游标卡尺的读数为______cm。（2）对于上述实验操作，下列说法正确的是______A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端不必要求水平C.小球1可以在斜槽上不同的位置从静止滚下D.小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下（3）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______A.B点离地面的高度h2B.A、B两点间的高度差h1C.小球1和小球2的半径rD.小球1和小球2的质量m1、m2（4）当所测物理量满足表达式______时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律；如果还满足表达式______时，即说明两球碰撞是弹性碰撞。（用所测物理量字母m1、m2、OM、OP、ON表示）【答案】①.1.125②.D③.D④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为（2）[2]A．由于小球每次均从斜槽同一位置静止释放，小球克服阻力做功相同，小球飞出的初速度大小一定，因此实验中斜槽轨道不需要确保光滑，故A错误；B．实验中，需要确保小球飞出斜槽做平抛运动，因此斜槽轨道需要调节至水平，故B错误；C．为了从斜槽上滚下确保小球飞出的初速度大小一定，实验中小球1需要确保在斜槽上不同一位置从静止滚下，故C错误；D．为了从斜槽上滚下确保小球飞出的初速度大小一定，实验中小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下，故D正确。故选D。（3）[3]根据实验中的操作步骤可知，小球1单独滚下的落地点为P，小球1碰撞小球2后，两球落地点分别为M、N，小球飞出做平抛运动，则有，根据上述规律可以解得，小球1单独滚下飞出的初速度、小球1碰撞小球2后两球飞出的初速度分别为，，碰撞过程动量守恒，则有解得可知，上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有小球1和小球2的质量m1、m2。故选D。（4）[4]根据上述，若所测物理量满足表达式即说明两球碰撞遵守动量守恒定律；[5]若两球碰撞是弹性碰撞，则有解得12.小明为测量“遥控船载蓄电池”的电源电动势和内阻，利用电压表和电阻箱设计了如图甲所示的测量电路。已知该电池的电动势E约为10V，内阻r约为50Ω，且允许通过的最大电流为150mA；电压表量程（0~15V），内阻约2kΩ；R为电阻箱，阻值范围0~9999Ω；R0是定值电阻，起保护电路的作用。根据以上所给条件，完成下列各小题：（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，该实验应选用______（填入相应的字母）。A．2ΩB.20ΩC.200ΩD.2002Ω（2）在图乙中，已正确连接了部分电路，请完成余下的电路连接______。（3）该同学连接好实验电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表的示数U；再改变电阻箱阻值，取得多组数据，以为横坐标，以为纵坐标，代入数据可画出如图丙所示的图像，对应的函数方程表达式为______（用所给物理量的字母表示）。（4）由丙图可得该电源电动势的测量值E测为______V，内阻测量值r测为______Ω。（保留两位有效数字）【答案】①.B②.见解析③.④.10⑤.50【解析】【详解】（1）[1]由于电池允许通过的最大电流为150mA，则电路中的总电阻的最小值为由于电池内阻r约为50Ω，可知，为了确保安全，保护电阻至少应接入的电阻为可知，给出的电阻中20Ω符合要求。故选B。（2）[2]根据图甲电路图，连接实物图，如图所示（3）[3]根据闭合电路欧姆定律有变形得（4）[4][5]根据上述，结合图丙有，解得，13.如图所示，水平面内有S1、S2两个波源，它们的位置坐标分别为（-4m，0）、（4m，0），M点为水平面内的一点，其位置坐标为（-4m，6m）。已知两波源同时从t=0时刻开始做简谐振动且振动情况完全一致，振动图像如图所示，两列波在介质中的传播速度均为v=10m/s。试求：（1）两列波的波长；（2）当两列波均传播到M点后，M点的振幅。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据波的传播速度公式有根据图乙可知，周期为0.4s，解得（2）根据几何关系有，故两列波的波程差由于波程差为波长的整数倍，故M点是振动加强点则其振幅为14.在水平面上沿水平方向建立x轴，过原点O垂直于x轴的右侧空间内存在一匀强电场，场强的大小，方向沿x正方向，如图所示。在O处放一个质量为m=10g的绝缘物块，其带电荷，物块与水平地面间的摩擦因数，沿x轴正方向给物块一初速度v0=2