吉林省四平市2023-2024学年高二下学期期中质量监测物理试题 含解析

四平市2023-2024学年度第二学期期中质量监测高二物理试题全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。5.本卷主要考查内容：选择性必修第二册第四章~第五章，选择性必修第一册第二章~第四章。一、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，只有一项是符合题目要求的。1.关于光的性质与应用，下列说法正确的是（）A.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理B.内窥镜利用了多普勒效应C.观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这是应用了光的衍射D.照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的反射现象引起的【答案】A【解析】【详解】A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，选项A正确；B．内窥镜利用了光的全反射原理，选项B错误；C．观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这是应用了光的偏振，选项C错误；D．照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的干涉现象引起的，选项D错误。故选A。2.如图所示，图甲为振荡电路，通过A点的电流如图乙所示，规定通过A点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（）A.在第1s末，线圈中的磁场能最大 B.在第1.5s末，电容器的电场能最小C.0~1s电容器正在充电，上极板带正电 D.1~1.5s电容器正在放电，上极板带正电【答案】B【解析】【详解】AC．由图乙可知0.5s~1s，电流为正，且正在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电。在第1s末，电流最小，而线圈中的磁场能与电流同步变化，则在第1s末，线圈中的磁场能最小，故AC错误；BD．由图乙可知在1s~1.5s，电流为负，且正在增加，即电流为顺时针方向增加，说明电容器正在放电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电。在第1.5s末，电流最大，电流的变化率为零，电容器的带电荷量为零，电容器电场能最小，故B正确，D错误。故选B。3.关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是（）A.无线电波发射时，应使信号产生电谐振B.天线在接收到电磁波时，天线上不会产生感应电流C.要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程D.音频信号在发射时，调频是调制的唯一方法【答案】C【解析】【详解】A．无线电波发射时，应对低频信号进行调频或调幅，然后通过开放电路发射，A错误；B．天线在接收到电磁波时，天线上会产生感应电流，B错误；C．要使电视机屏上有图像，必须要有解调过程，C正确；D．音频信号在发射时，有调频和调幅两种调制方法，D错误。故选C。4.如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为，O点正下方处有一铁钉。重力加速度为g，不计空气阻力，将小球拉至A处无初速度释放（摆角很小），这个摆的周期为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】由题意，根据单摆周期公式，有则这个摆的周期为故选A。5.如图所示。将质量为m的小球悬挂在一轻质弹簧下端，静止后小球所在的位置为O点（图中未标出）。现将小球从O点向下拉至弹簧对小球的弹力大小为2mg（g为重力加速度），然后释放，已知小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。则小球位于最高点时弹簧的弹力大小为（）A.2mg B.0 C.mg D.mg【答案】B【解析】【详解】小球处于最低点时弹簧的伸长量为，则有释放瞬间对小球由牛顿第二定律可得解得小球运动到最高点时弹簧的形变量的大小，加速度大小为，根据对称性可得在最高点对小球由牛顿第二定律可得解得故小球位于最高点时弹簧的弹力大小为0。故选B。6.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图是LED灯内部结构示意图，发光体封装在半径为R、折射率为n的半球形介质中，是其圆形发光体的直径，其圆心位于半球的球心O。已知真空中的光速为c，下列说法正确的是（）A.光在该介质中的传播速度为B.从O点发出的光在半球形介质中传播到球面所需要的时间为C.当由发光面边缘M（或N）发出的光与面垂直时，入射角最大D.为确保发光面发出的光第一次到达半球面时都不发生全反射，则该发光面的最大面积为【答案】C【解析】【详解】A．真空中的光速为c，该介质的折射率为n，则光在该介质中的传播速度为故A错误；B．从O点发出的光在半球形介质中传播到球面所需要的时间为故B错误；C．如图所示当由发光面边缘M（或N）发出的光与面垂直时，入射角最大，故C正确；D．如果入射角最大的这条光线不发生全反射，则其他光线均不会发生全反射，故临界条件为设发光面的半径为r，由几何关系可知发光面的最大面积为联立解得故D错误。故选C。7.如图所示，在学校操场与人耳等高的A、B两处有两个扬声器，是长方形，且，。若两个扬声器同相位地发出频率为660Hz的声音，现有甲同学沿边移动，乙同学沿连线移动，取声速。则下列说法正确的是（）A.甲从C到D的过程中会听到3个声音极强点B.甲从C到D的过程中会听到4个声音极强点C.乙从A到D的过程中（不包含A点）会听到8个声音极强点D.乙从A到D的过程中（不包含A点）会听到9个声音极强点【答案】C【解析】【详解】AB．声波波长为设某点到声源A、B的距离分别为、，其差为，当时，此位置为干涉极大点，即声音极强点，当时，此位置为干涉极小点，即声音极弱点。由图可知、长度均为5m，所以在C、D连线上，满足解得n可取值有3个，即0，1，2，对应的的值有5个，所以应有5个干涉极大点，即声音极强点，故AB错误；CD．设对角线、相交于点O，在段（包含点O），有解得n可取值有6个，在此段只能取零或负值，所以在段有6个干涉极大点，在段（不包含点O），有解得n可取值有2个，此段只能取正值，所以在段有2个干涉极大点。所以A、D连线上（不包含A点）共有8个干涉极大点，故C正确，D错误。故选C。二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.为防范和打击利用无线电技术手段进行考试作弊行为，确保2023年普通高考公平顺利进行，各市无线电管理处周密部署，多措并举，全力以赴确保高考期间无线电安全。关于电磁波的特性，下列说法正确的是（）A.红外线波长短，分辨率高，侦察上可用红外线拍摄指纹照片BX射线可用于进行人体透视C.雷达发出或接收电磁波受天气影响，在浓雾天能见度低的黑夜不能使用D.空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力【答案】BD【解析】【详解】A．侦察上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高，故A错误；B．X射线有较强的穿透能力，用来进行人体透视，故B正确；C．电磁波的使用不受天气影响，故雷达在能见度低的黑夜一样使用，故C错误；D．红外线的热作用很强，有较好的穿透云雾烟尘的能力，可以制成热谱仪、红外线夜视仪等等，所以在空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力，故D正确。故选BD。9.图甲是一列机械波在t=0时刻的波形图，该波沿x轴的正方向传播，图乙是质点A的振动图像，则下列说法正确的是（）A.该列波的传播速度为10m/sB.质点A经过0.4s的时间将沿x轴传播4mC.在t=0.2s时，质点A具有向下的最大加速度D.在t=0.3s时，x=2m处质点位于处【答案】AD【解析】【详解】A．由图甲和图乙可知，，，则该列波的传播速度为故A正确；B．质点A只是在平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故B错误；C．由图乙可知，在t=0.2s时，质点A处于负向最大位移处，具有向上的最大加速度，故C错误；D．由于该波沿x轴的正方向传播，根据波形平移法可知，t=0时刻，x=2m处质点在平衡位置向上振动，由于可知在t=0.3s时，x=2m处质点位于处，故D正确。故选AD。10.如图所示，一质量为5kg的小球穿过粗糙的竖直杆，轻质弹性绳的左端与小球相连，右端固定在墙上N点，弹性绳跨过固定在M处的光滑小滑轮，O为竖直杆上的一点，O、M、N在同一水平线上，弹性绳的自然长度和间距离相同。小球从O点静止释放，到达最低点P后又继续向上运动，Q为中点。已知O、M间距为4m，O、Q间距为3m，小球与杆间动摩擦因数为0.5，重力加速度，绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（）A.小球从O运动至P的过程中，受到摩擦力逐渐增大B.小球第一次运动至Q点时，速度最大C.弹性绳的劲度系数为10N/mD.小球最终可以停在Q点下方的某一位置【答案】BCD【解析】【详解】A．设弹性绳与竖直方向的夹角为，弹性绳的弹力为（l为弹性绳与滑轮所在M点及杆上O点构成的直角三角形的斜边长），当小球从O点沿着杆下降的过程中，对小球做受力分析如图所示弹性绳的弹力在水平方向的分力大小为由几何关系可知，始终等于的长度，因此可知弹性绳的弹力在水平方向的分力大小始终不变，而，可知小球在竖直杆上滑动的过程中摩擦力始终不变，故A错误；B．对小球在O点向P点运动的过程中竖直方向上受力分析可得其中始终等于小球从O点下落的距离设为x，则有重力和摩擦力为恒力，以上等式关系可类比弹簧振子在最大位移处竖直向下做简谐振动时合力的变化，而Q为的中点，则可知小球第一次运动至Q点时速度最大，故B正确；C．小球在Q点时，此时小球处于平衡状态，有其中，，解得故C正确；D．从P点返回的过程中，摩擦力向下，竖直方向有类比小球第一次下降的过程，若合力不变，则小球仍然在上升至Q点时速度达到最大，但实际上在小球第一次从最低点P上升的过程中，竖直向下的力增大了，则小球需要克服阻碍其运动的力而做的功增加了，因此从能量的角度考虑，小球从P点返回的过程中，速度最大的位置一定在Q点的下方，小球每次下降后再上升的过程中其平衡位置都在下降，由此可知，当小球最终停止时一定停在Q点下方的某一位置处，故D正确。故选BCD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某实验小组的同学利用如图甲所示的装置测量了光的波长，其中单缝与双缝相互平行。（1）实验时，在光屏上得到了明暗相间的条纹，则下列说法正确的是（）A.单缝到双缝的距离越远，条纹间距越大B.屏上的条纹与双缝垂直C.条纹间距与光波的波长无关D.条纹间距与双缝的宽度有关（2）第16条亮纹、第22条亮纹分别到第1条亮纹之间的距离为图乙和图丙所示，则相邻两亮条纹之间的距离为________mm（结果保留两位有效数字）；（3）如果双缝屏到光屏之间的距离为L，两狭缝之间的距离为d，相邻亮条纹间距为，则波长的关系式为________。【答案】（1）D（2）0.75（3）【解析】【小问1详解】A．条纹间距与单缝到双缝之间的距离无关，故A错误；B．为使屏上的干涉条纹清晰，单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，故B错误；CD．由公式可知，条纹间距与光波的波长以及双缝之间的距离均有关，故C错误，D正确；故选D。【小问2详解】由游标卡尺的读数规则可知，图乙和图丙的示数分别为则相邻两亮条纹之间的距离为【小问3详解】由公式，得12.某兴趣小组利用实验室的器材自制了一台电子秤，其原理如图甲所示。由电压表的读数可计算物体的质量。电阻不计的弹簧与托盘相连，当盘中无重物时，电压表的读数恰好为0。重力加速度，摩擦阻力、空气阻力可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。实验时提供的器材有：A．电源E：电动势，内阻为；B．电压表：量程为0~15V，内阻约为；C．电压表：量程为0~3V，内阻约为；D．滑动变阻器R：总电阻为，总长度为；E．定值电阻：阻值为；F．弹簧：劲度系数为；G．开关S，导线若干。（1）电压表应选择________（填“”或“”）。（2）该台秤所能称量的最大质量为________kg。（3）当电压表指针如图乙所示时，读数为________V。（4）若将电压表的电压刻度改写为质量刻度，下列表盘刻度可能正确的是（）A. B. C.【答案】（1）（2）1（3）1.50（4）B【解析】【小问1详解】由于电源电动势为3V，故应选电压表；【小问2详解】由电阻的决定式可知及胡克定律可得该台科所能称量的最大质量为1kg；【小问3详解】由闭合电路欧姆定律电压表示数联立求解得将数据代入公式可得【小问4详解】由由数学知识可知，U与m不是线性变化规律，因此刻度是不均匀，且刻度线左疏右密，可知图B符合U和m的关系。故选B。13.一列简谐横波在时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为5m/s，则：（1）判断波的传播方向和时刻质点P的振动方向；（2）若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，求另一列简谐横波的频率；（3）写出处的质点的位移表达式。【答案】（1）波沿x轴负方向，沿y轴负方向运动；（2）1.25Hz；（3）【解析】【详解】（1）由图可知波长经0.2s向前传播的距离可知波沿x轴负方向传播，根据同侧法，可判断时时刻质点P沿y轴负方向运动。（2）由得此波频率为由发生稳定的干涉现象的条件可知，另一列简谐横波的频率为1.25Hz。（3）由图可知波的振幅为由可知处的质点的位移表达式为14.两列简谐横波P、Q在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，P、Q两列波在时刻的波形分别如图甲中实线、虚线所示，处质点的振动图像如图乙所示。简