重庆市部分区2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题（解析版）

重庆市部分区2023~2024学年度第二学期期末联考高二物理试题卷注意事项：1．考试时间：75分钟，满分：100分。试题卷总页数：6页。2．所有题目必须在答题卷上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。3．需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑，需要书写的地方一律用0.5m签字笔。4．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卷规定的位置上。5．考试结束后，将试题卷和答题卷一并交回。第I卷选择题一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。）1.电磁波在日常生产生活中已经被大量应用。关于电磁波，下列说法正确的是（）A.控制电视、空调的遥控器使用的是��射线B.智能手机发射与接收信号使用的是无线电波C.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线D.银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是X射线【答案】B【解析】【详解】A．控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，故A错误；B．智能手机发射与接收信号使用的是无线电波，故B正确；C．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线，故C错误；D．银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是紫外线，故D错误。故选B。2.宇宙中的星球都在不停地运动。测量某星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出该星球靠近或远离我们的速度。其运用的原理是（）A.波的干涉 B.波的衍射 C.波的反射 D.多普勒效应【答案】D【解析】【详解】星球靠近或远离我们时，会产生多普勒效应，当地球上测量者接收到的频率小于发出频率时，星球离我们而去；若接收到的频率大于发出频率时，则星球向我们靠近，并能算出星球靠近或远离我们的速度。故选D。3.某实验室使用的学生电源，一端输入的交流电，另一端输出的交流电，则连接该学生电源的输入端和输出端之间的理想变压器的原、副线圈匝数之比为（）A B. C. D.【答案】A【解析】【详解】理想变压器的原、副线圈匝数之比为。故选A。4.关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（）A.图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会反向转动B.图乙：给真空冶炼炉通入高频交流电，通电的导线会产生大量热量，从而冶炼金属C.图丙：在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，如果忽略摩擦，铜盘会一直转动下去D.图丁：微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起从而保护电表指针，这是利用了电磁阻尼原理【答案】D【解析】【详解】A．当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，但转得比磁铁慢，故A错误；B．给真空冶炼炉通入高频交流电，炉内的金属中会产生涡流，从而产生大量热量，从而冶炼金属，故B错误；C．在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，就算摩擦极小，也会因产生感应电流，在电磁阻尼的作用下，而停下，故C错误；D．微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起（从而保护电表指针）这是利用了电磁阻尼原理，故D正确。故选D。5.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置，P、Q端与门铃（图中未画出）连接构成回路。下列说法正确的是（）A.按下按钮的过程，螺线管P端电势较高B.松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高C.按下和松开按钮过程，螺线管产生的感应电流方向相同D.按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相反【答案】D【解析】【详解】A．按下按钮过程中，穿过线圈的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，感应电动势的方向从P端经螺线管向Q端，则螺线管Q端电势较高，故A错误；B．松开按钮过程中，穿过线圈的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，感应电动势的方向从Q端经螺线管向P端，此时螺线管P端电势较高，故B错误；C．按下按钮过程中，螺线管Q端电势较高；松开按钮过程中，螺线管P端电势较高，按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反，故C错误；D．按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反，磁场方向不变，螺线管所受磁铁的安培力方向相反，故D正确。故选D。6.在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的浮船上下做受迫振动。如图，船下方通过长为L的绝缘轻杆连接着质量为m，长度为d的水平金属棒MN，位于纸面内。已知整个系统在竖直方向近似做简谐运动，浮船的运动速度随时间变化的关系式。若将海面下地磁场的水平分量视为磁感应强度大小为B、垂直于纸面向里的匀强磁场，忽略金属棒MN的电阻，则（）A.金属棒MN两端电压的最大值B.金属棒MN两端电压的最大值C.金属棒MN两端电压的有效值D.金属棒MN两端电压的有效值【答案】C【解析】【详解】AB．根据题已知条件可知，金属棒速度的最大值为因此，可知金属棒MN两端产生的电压的最大值为故AB错误；CD．因为金属棒运动的速度满足正弦函数，因此可知，产生的电动势同样满足正弦函数关系，可知金属棒MN两端产生的电压的有效值故C正确，D错误。故选C。7.如图所示，两个固定倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L，电阻不计，导轨平面与水平方向的夹角为θ，导轨上端接入一内电阻可忽略的电源，电动势为E．一粗细均匀的金属棒电阻为R，质量为m，已知当地的重力加速度为g，金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好，欲使金属棒静止在导轨上不动，则以下说法正确的是（）A.可加竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.可加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为C.所加匀强磁场磁感应强度的最大值为D.所加匀强磁场磁感应强度的最大值为【答案】A【解析】【详解】当加竖直向下的匀强磁场时，导体棒受重力、支持力和水平向右的安培力，如图所示根据共点力平衡有mgtanθ=BIL电流为联立可得故A正确，B错误；CD．根据受力分析可知随着磁场方向的不同，导体所受安培力最大值趋于无穷大，因此磁感应强度最大值趋于无穷大，故CD错误。故选A。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.如图是一列简谐横波的波形图，传播速度v=1m/s，则该列简谐横波（）A.一定向右传播 B.波长为1mC.振幅为0.4m D.周期为2s【答案】CD【解析】【详解】A．该列简谐横波不一定向右传播，也可能向左传播，故A错误；BCD．由波形图可知振幅为，波长为，则周期为故B错误，CD正确。故选CD。9.发电厂通过较长距离输电线直接向学校供电，发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线总电阻为R，通过输电线的电流为I，学校的输入电压为U2，下列计算输电线损耗功率的表达式中正确的是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】【详解】输电线上损失的电压为根据欧姆定律可得则输电线损耗功率为故A、C错误，B、D正确。故选BD。10.如图所示，半径为R的圆形区域内（含边界）有垂直圆形区域向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a、b、c、d为圆上等间隔的四点，O为圆心。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，从a点沿aO方向以某速度进入磁场，历时离开磁场，不计粒子重力。若该粒子从圆上e点沿平行aO方向以相同大小的速度进入磁场，∠eOa=30°，则该粒子从e点进入磁场后（）A.从圆上c点离开磁场 B.从圆上d点离开磁场C.该粒子在磁场中运动时间为 D.该粒子在磁场中运动时间为【答案】BC【解析】【详解】AB．该粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子从a点沿aO方向以某速度进入磁场，历时离开磁场，说明，则该粒子的轨迹半径r=R；若该粒子从圆上e点沿平行aO方向以相同大小的速度进入磁场，则该粒子的轨迹半径还是为r=R，可绘出粒子的运动轨迹如下图所示则该粒子从e点进入磁场后，将从圆上d点离开磁场，A错误、B正确；CD．根据上图可知，粒子运动的圆心角为120°，则该粒子在磁场中运动时间C正确、D错误。故选BC。第II卷非选择题三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。）11.利用如图所示装置“测量某单色光的波长”。（1）实验中，若想增加从目镜中观察到的条纹数量，可将毛玻璃屏向__________（选填“靠近”“远离”）双缝的方向移动；（2）某次测量时，手轮上的示数如图所示，则其示数为__________mm；（3）若双缝中心之间的距离为d，毛玻璃屏与双缝之间的距离为l，测得第1条亮条纹中心到第n条亮条纹中心之间的距离为，则该单色光的波长的表达式__________。【答案】①.靠近②.0.770③.【解析】【详解】（1）[1]设该单色光的波长为，双缝中心之间的距离为d，双缝到屏的距离为l，屏上相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距若想增加从目镜中观察到的条纹数量，则需减小，即减小l，因此，可将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动；（2）[2]手轮上的示数为；（3）[3]由题知，解得12.2024年4月24日，中国发布载人月球探测工程目标——2030年前实现中国人登陆月球。宇航员其任务之一是通过单摆测量出月球表面的重力加速度大小，若没有合适的摆球，就从地上找到了一块大小适中、外形不规则的小石块代替。目前实验舱中还有以下设备：刻度尺、轻细线（无弹性）、秒表和足够高的固定支架。宇航员设计了如下实验，以完成本次登月的这项任务。实验步骤如下：A.如图，用细线将石块系好，将细线的上端固定于O点；B.将石块拉至一个大约5°的角度，然后由静止释放；C.从石块摆到最低点开始计时，测出n次全振动的总时间t1；（1）测得的单摆周期为______；（2）若细线OM长L，用OM的长作为摆长，则求出的月球表面的重力加速度大小为______；求出的重力加速度的值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。（3）为了能更准确地测量出重力加速度，宇航员缩短细线长度，重复B、C步骤，得到n次全振动的总时间t2；若细线缩短的长度为（小于刻度尺量程），则重力加速度的表达式为______（用题中已知物理量表示）。【答案】（1）（2）①.②.偏小（3）【解析】【小问1详解】从石块摆到最低点开始计时，测出n次全振动的总时间t1；则测得的单摆周期为【小问2详解】[1]若细线OM长L，用OM的长作为摆长，由单摆的周期公式可得联立可得月球表面的重力加速度大小为[2]用细线OM的长L作为摆长，则摆长偏短，求出的重力加速度的值比真实值偏小。【小问3详解】设原来摆长为，测出n次全振动的总时间t1，则对应周期为根据单摆周期公式可得若细线缩短的长度为，测出n次全振动的总时间t2，则对应周期为根据单摆周期公式可得联立解得重力加速度表达式为四、计算题（本题共3小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分，要求写出必要的文字说明和重要的步骤，只写出最后结果不得分。）13.一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，OABC为矩形，，AB=2d，OCD是以O为圆心的圆。现有一细束单色光在图示平面内从AB中点P以i=45°的入射角射入，折射后经过O点。（1）求玻璃砖的折射率；（2）作出光从P点进入玻璃砖到射出玻璃砖的光路图。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由题意作出光从P点进入玻璃砖的光路图，如图所示由题知，解得则解得折射率n（2）光射到界面上的O点时入射角根据，解得则故光束在O点发生全反射，则光束沿半径在CD弧射出，出光路图如图所示14.如图所示为质谱仪的原理图，由加速电场、速度选择器和偏转磁场组成。在速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过加速电场加速后，进入速度选择器，并能沿直线穿过速度选择器，从A点垂直于MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达底片的C点。已知加速电场的电势差为U、速度选择器中的电场方向水平向右，场强大小为E，偏转磁场的磁感应强度为B2，带电粒子的重力忽略不计。求：（1）粒子从加速电场射出时速度的大小；（2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度的大小；（3）A点到C点距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得解得粒子从加速电场射出时速度的大小为（2）设速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为，根据受力平衡可得解得（3）粒子进入偏转磁场中，由洛伦兹力提供向心力得解得则A点到C点的距离为15.如图所示，长直金属杆M、N在水平固定平行光滑长直金属导轨上运动，导轨间距为L；导轨上P、Q两点连线与导轨垂直，PQ左、右两侧区域分别充满垂直于导轨平面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。初始时刻，N静止在PQ左侧导轨上，M从N左侧以初速度v0水平向右运动。M、N质量均为m、在导轨间的电阻均为R，整个运动过程中，两金属