山东省菏泽市十校2023-2024学年高二上学期期末质量检测物理试卷【含答案解析】

2023-2024学年高二上学期教学质量检测物理试题注意事项：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.关于磁场、磁感线和磁通量的描述，正确的说法有（）A.磁感线是看不见的曲线，却客观存在B.异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，都是通过磁场发生的相互作用C.穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度一定为零D.一小段通电直导线在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零【答案】B【解析】【详解】A．磁感线是人们为了描述磁场而假想的曲线，实际并不存在，选项A错误；B．异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，都是通过磁场发生的相互作用，选项B正确；C．穿过线圈的磁通量为零时，可能是线圈平面与磁场平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项C错误；D．一小段通电直导线在磁场中某点不受磁场力作用，可能是导线与磁场平行，而该点的磁感应强度不一定为零，选项D错误。故选B。2.2024年1月10日，华为Mate60系列手机携带自研麒麟5G芯片回归。5G网络使用通信频率3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段。下列说法正确的是（）A.在同一介质中，5G信号比4G信号波长更长B.在同一介质中，5G信号比4G信号衍射本领更弱C.在同一介质中，5G信号比4G信号的传播速度更大D.在同一介质中，5G信号与4G信号会发生干涉【答案】B【解析】【详解】A．在同一介质中，5G信号频率高，则比4G信号波长短，选项A错误；B．在同一介质中，5G信号波长较短，则比4G信号衍射本领更弱，选项B正确；C．在同一介质中，5G信号与4G信号的传播速度相等，选项C错误；D．在同一介质中，5G信号与4G信号频率不同，不会发生干涉，选项D错误。故选B。3.关于机械振动与机械波的描述，下列说法中正确的是（）A.机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定B.机械波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直C.机械波不仅能传递能量，参与振动的质点也以波速随波迁移D.受迫振动中，如果驱动力的频率与固有频率相差越小，受迫振动的振幅越小【答案】A【解析】【详解】A．机械波的传播速度只取决于介质，故A正确；B．波分为横波和纵波，纵波的质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，故B错误；C．机械波传播过程中，介质中质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，振动能量随波传递，选项C错误；D．受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等，与固有周期、频率无关，并且驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大，D错误。故选A。4.近年来，机器人逐渐走入我们的生活。已知一款机器人内部的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r。当电动机正常工作时，下列说法正确的是（）A.电动机消耗的总功率为UI B.电动机的输出功率为I2rC.电动机的效率为 D.电动机消耗的热功率为【答案】A【解析】【详解】A．电动机消耗的总功率是故A正确；D．电动机消耗的热功率是故D错误；B．电动机的输出功率为故B错误；C．电动机的效率为故C错误。故选A。5.如图所示，透明圆柱体的横截面半径为是一条直径，一束平行单色光沿与平行的方向射向圆柱体，其中一条入射光线经折射后恰好经过点，且这条入射光线与间的距离是。透明圆柱体材料的折射率为（）A. B. C.2 D.1.5【答案】A【解析】【详解】由题意可知入射角则i=60°折射角折射率故选A。6.很多学校广泛开展校园足球活动，一学生练习用脚颠球，足球自静止开始下落后被颠起，离开脚竖直向上运动的最大高度为。足球的质量为，与脚的作用时间为，不计空气阻力，以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（）A.在足球下落和上升的过程中，重力冲量的方向相反B.足球下落至刚接触脚时的动量为C.足球上升过程中重力的冲量小于下落过程中重力的冲量D.足球与脚作用的过程中，足球动量变化量的大小为【答案】C【解析】【详解】A．在足球下落和上升的过程中，重力冲量的方向相同，均为竖直向下，选项A错误；B．足球下落至刚接触脚时的速度则此时的动量为选项B错误；C．足球上升过程中的时间小于下落过程中的时间，根据IG=mgt可知，足球上升过程中重力的冲量小于下落过程中重力的冲量，选项C正确；D．足球上升刚脱离脚时的速度足球与脚作用的过程中，足球动量变化量的大小为选项D错误。故选C。7.如图所示，竖直弹簧上端固定，质量为的小球在竖直方向做振幅为的简谐运动。当小球振动到最高点时弹簧恰好为原长，重力加速度为，则小球在简谐运动过程中，下列说法正确的是（）A.弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变B.小球最大动能等于C.弹簧最大弹性势能等于D.小球在最低点时弹簧的弹力大小为【答案】D【解析】【详解】A．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，因此弹簧的弹性势能和小球的动能、重力势能之和保持不变，A错误；B．小球在平衡位置的速度最大，动能最大，根据解得即小球的最大动小于，B错误；C．由于小球在竖直方向做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时，弹簧正好为原长，则小球运动到最低点时，小球下降的高度为2A，减小的重力势能全部转化为弹性势能，即弹簧的最大弹性势能等于，C错误；D．当小球振动到最高点时，弹簧正好为原长，则在最高点小球仅仅受到重力作用，加速度为a=g根据简谐运动的对称性可知小球在最低点时有解得D正确。故选D。8.城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。如图为一则安全警示广告，形象描述了高空坠物对人伤害的严重性。若一个的鸡蛋从居民楼25层队下，与地面碰撞时间约为，每层楼高度为。鸡蛋对地面的冲击力约为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】鸡蛋下落的高度为则下落的时间为取向下为正方向，根据动量定理得解得根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面的冲击力为故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。9.如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上。下列说法正确的是（）A.线圈A插入线圈B中稳定后，闭合开关瞬间，灵敏电流计指针将偏转B.线圈A插入线圈B中稳定后，断开开关瞬间，灵敏电流计指针不会偏转C.闭合开关后，把线圈A从线圈B中拔出的过程中，灵敏电流计指针将偏转D.线圈A插入线圈B中稳定后，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右或向左移动过程中，灵敏电流计指针都将偏转【答案】ACD【解析】【详解】AB．线圈A插入线圈B中稳定后，闭合开关或断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，因此灵敏电流计指针会发生偏转，故A正确，B错误；C．闭合开关后，把线圈A从线圈B中拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，因此灵敏电流计指针会发生偏转，故C正确；D．闭合开关，滑动变阻器滑片P向右或向左移动过程中，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，灵敏电流计指针都将发生偏转，故D正确。故选ACD。10.对如图所示图样、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（）A.甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B.乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，观测到的条纹是光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果C.丙图是双缝干涉原理图，若到的光程差是波长的奇数倍，则处是亮纹D.丁图中的是偏振片，是光屏，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，P处光的亮度比转动前明显变暗【答案】CD【解析】【详解】A．甲图是小孔衍射的图样，不是“泊松亮斑”，“泊松亮斑”是由圆板衍射形成的，选项A错误；B．乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，观测到的条纹是光在被检测玻璃板的上表面反射与标准样板的下表面反射后叠加的结果，选项B错误；C．丙图是双缝干涉原理图，若到的光程差是波长的奇数倍，则处是亮纹，选项C正确；D．当M固定不动，绕水平转轴在竖直面内转动N

顺时针90°，两偏振片透振方向垂直，所以P上的光亮度明显变暗，故D正确。故选CD。11.如图甲所示为一款节能路灯，它的亮度随环境亮度的改变而改变。原理如图乙所示，电源的电动势为、内阻为是定值电阻，是光敏电阻（光照强度变大时，电阻变小），是滑动变阻器。下列说法正确的是（）A.若光照强度变小，则灯泡变亮B.若光照强度变小，则通过电阻的电流变大C.若光照强度不变，滑动变阻器的滑片下滑，则电流表的示数变大D.若光照强度不变，滑动变阻器的滑片下滑，则电源的输出功率一定变小【答案】AC【解析】【详解】AB．若光照强度变小，则R1阻值变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则通过电阻的电流变小，内阻r和R0上的电压减小，并联支路的电压变大，则灯泡变亮，选项A正确，B错误；C．若光照强度不变，滑动变阻器滑片下滑，则阻值减小，总电阻减小，总电流变大，内阻r和R0上的电压变大，并联支路的电压减小，即通过R1和灯泡L的电流减小，则电流表的示数变大，选项C正确；D．当电源外电阻等于电源内阻时输出功率最大，因则外电阻大于电源内阻，当光照强度不变，滑动变阻器的滑片下滑时，外电阻减小，即外电阻向电源内阻靠近，则电源的输出功率一定变大，选项D错误。故选AC。12.2023年8月19日，中国人民解放军东部战区按计划在台岛周边进行实战化综合演练。演练中出动了中国最先进的警用12旋翼无人机，装备有攻击性武器，无人机和武器的总质量为，旋翼启动后恰能悬停在离水平地面高为的空中，升力大小不变，以相对于地面的水平速度大小发射一枚质量为的微型导弹，不计空气阻力，下列描述符合事实的是（）A.发射出微型导弹后，无人机将做匀变速直线运动B.发射出微型导弹瞬间，无人机相对于地面水平速度大小为C.微型导弹落地时，无人机离地高度为D.微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为【答案】BC【解析】【详解】A．发射微型导弹后，其重力减小，竖直方向做匀加速运动，水平方向因为动量守恒具有向后的速度，将做匀变速曲线运动，故A错误；B．根据动量守恒得故B正确；C．由于微型导弹落地过程中做平抛运动，则有无人机上升加速度为高度为联立得无人机离地高度为故C正确；D．微型导弹落地时经过的时间为微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为故D错误。故选BC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某小组在“用单摆测量重力加速度”实验中。（1）安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长，再用游标卡尺测量摆球直径，其示数如图甲所示，________；（2）若完成次全振动的时间为，用题目所测物理量的符号表示重力加速度的表达式________；（3）该组同学测出几组单摆振动周期与摆长的数据，并作出关系如图乙。根据图像可得重力加速度________（结果保留3位有效数字）。【答案】①.1.45×10-2②.③.9.85##9.86##9.87【解析】【详解】（1）[1]用游标卡尺测量摆球直径d=1.4cm+0.1mm×5=1.45cm=1.45×10-2m；（2）[2]单摆的周期根据解得（3）[3]根据可得由图可得解得g=9.86m/s214.测电阻有多种方法。（1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“×10”，则的测量值为______Ω。（2）乙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻的测量值为______。若不考虑偶然误差，该测量值与的真实值相比______（选填“偏小”或“偏大”）。（3）丙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。操作步骤如下：①先将开关S接1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数I；②再将开关S接2，保持不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为______；电流表内阻对测量结果______（选填“有’”或“无”影响。（4）丁同学用如图所示的电路，测量电流计内阻的阻值，操作步骤如下：①先闭合开关，调节，使电流计指针满偏；②再闭合开关，保持不变，调节使得电流计指针半偏，记下此时的值为，则的测量值为______；若不考虑偶然误差，电流计内阻的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。【答案】①.60②.③.偏大④.⑤.无⑥.⑦.小于【解析】【详解】（1）[1]的测量值为（2）[2]根据欧姆定律，待测电阻[3]图乙的误差来源于电流表的分压，待测电阻两端电压待测电阻的真实值所以该测量值与Rx的真实值相比偏大。（3）[4]根据“等效法”测电阻的原理可知[5]由于单刀双掷开关从“1”位置扳到“2”位置时，电流表的示数不变，根据闭合电路的欧姆定律可知电路中的总电阻不变；由于滑动变阻器的接入电阻，电流表的内阻，电源内阻不变，因此有因此电流表内阻对实验测量结果无影响；（4）[6]根据半偏法测电流表内阻的原理，电流表内阻的测量值[7]实际上保持R1的阻值不变，再闭合S2时，电路中的总电阻变小，根据闭合电路的欧姆定律可知，总电流将大于Ig；当电流表半偏时，通过电阻箱的电流根据欧姆定律及并联电路的特点得解得Rg真＞Rg即电流计内阻的测量值小于其真实值。15.在如图甲所示的电路中，电源的路端电压随电流的变化图线及外电阻的图线如图乙所示，求：（1）电源的内阻；（2）电阻的阻值；（3）电源的效率。【答案】（1）1Ω；（2）3Ω；（3）75%【解析】【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可知由电源的U-I图像可得，电源的内阻（2）由电阻的U-I图像可得，电阻（3）电源的效率16.图甲是一列简谐横波恰好传播到质点时的波形图，图乙是质点从该时刻开始计时的振动图像，是位于处的质点，求：（1）这列波的波速大小；（2）从该时刻起，经过多长时间质点Q第一次处于波谷位置；（3）从该时刻到质点Q第二次处于波峰位置过程中，质点N通过的路程。【答案】（1）1m/s；（2）8s；（3）100cm【解析】【详解】（1）这列波的波长周期T=4s波速大小（2）由乙图知该时刻N点运动方向向下，根据同侧法知甲图中波沿x轴正方向移动，波从M点传到Q点的时间为质点Q第一次处于波谷位置需要时间（3）从该时刻到质点Q第二次处于波峰需要时间则质点N通过的路程17.如图所示，为直角三棱镜的横截面，面涂有反光膜（相当于平面镜），，垂足与B点的距离为。与平行的光线从点射入三棱镜，经反射后，射到上的点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度。求：（1）