湖南省湘西2023-2024学年高二上学期1月期末质量检测物理试题（含答案）

湖南省湘西2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．如图所示，学校广泛使用了红外体温枪测量体温。已知普朗克常数为h，某红外线的频率为ν，下列说法正确的是（）A．体温越高，人体辐射红外线的强度越弱B．人体辐射该红外线的能量可以取任意值C．该红外线的最小能量值为hνD．红外体温枪是利用体温枪发射的红外线来测量体温的2．当单色光照射直径恰当的不透光小圆板时，会在小圆板后面的光屏上出现环状的互为同心圆的条纹，并且在同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，这个亮斑被称为泊松亮斑，如图所示。下列说法正确的是（）A．泊松亮斑是光发生干涉现象形成的B．泊松亮斑说明光具有粒子性C．当照射光的波长不变时，小圆板的直径越大越容易观察到泊松亮斑D．当小圆板的直径不变时，照射光的波长越大越容易观察到泊松亮斑3．如图1所示，用手将悬浮在水中的浮标往下压一点，放开手后浮标在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图2所示。不计水的阻力，下列说法正确的是（）A．t=TB．t=TC．t=TD．t=T4．一列简谐横波沿着x轴正方向传播，t=8s时的部分波形如图1所示，x=4m处质点的振动图像如图2所示，下列说法正确的是（）A．t=8s时，质点A的振动方向沿y轴负方向B．t=7s到t=11s时间内，x=4m处质点的振动路程为8cmC．该简谐波波长可能为9mD．该简谐波的波速可能为95．如图所示，有两个电荷量均为+q的光滑小球，其中一个固定于绝缘半球形容器的底部A点，另一个小球置于容器右侧B点（未固定），右侧小球恰处于静止状态。已知∠AOB=θ，容器的半径为r，静电力常量为k，两带电小球均可视为点电荷，下列说法正确的是（）A．两个小球间的库仑力大小为kB．圆心O处的电场强度大小为kqC．若两个小球的电荷量缓慢减小，右侧小球所受弹力逐渐增大D．若两个小球的电荷量缓慢减小，右侧小球所受弹力逐渐减小6．喷泉水池里深度为h=1m的位置有一点光源，其发出的光束射到平静水面上，已知水的折射率为n=4A．4.0m2 B．5.0二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。7．下列关于光的说法正确的是（）A．激光是自然光B．激光测距主要利用了激光平行性好的特点C．阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的干涉现象D．佩戴3D眼镜观看立体电影，是利用了光的衍射现象8．如图所示，在静电场中沿着某条电场线建立x轴，x轴上各点电势的φ−x图像关于直线x=xA．在x=0到x=xB．在x=x1到C．质子从x=0位置运动到x=xD．质子经过x=x9．如图所示，水面上有三个振动频率和起振方向均相同的波源A、B、C，三个波源的连线恰构成边长为2L的等边三角形，D为AC边的中点，O为三角形的中心。t=0时，三个波源同时起振，t=t0时，D质点开始振动且方向向上，下列说法正确的是（）A．三个波源的起振方向均为竖直向上B．O点为振动减弱点C．若水波的波长为(3−1)D．水波的传播速度为2L10．如图1所示，长为L的轻绳拴一小球A在竖直平面内做简谐运动；如图2所示，长为L的轻绳拴一小球B在水平面内做匀速圆周运动，其中θ<5∘，α=37∘，sin3A．小球A与小球B的周期之比为2B．小球B所受的拉力大小为5C．小球B的动量保持不变D．小球A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程，拉力的冲量大小为m三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．如图1所示，实验小组用5个完全相同的定值电阻R0（1）按照电路图将实验器材连接好。（2）闭合开关S1，再依次闭合S2、S3、S（3）根据记录的数据作出1U（4）由图2可知，电源的电动势为V，内阻为Ω（均保留2位有效数字），电动势的测量值真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。12．我们用图1所示装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验：（1）下列说法正确的是____（填选项序号）。A．安装单缝和双缝时，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行B．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可减小双缝间的距离（2）某次测量时，手轮上的示数如图2所示，该读数为mm。（3）图3中，Δx应选（填“甲”或“乙”）更为合适。（4）若所用装置的双缝间距为0.600mm，屏与双缝间的距离为2.40m，测得第2条亮条纹到第5条亮条纹之间的距离为713．如图所示，有一半径为R的半球形透明工件，O为球心，AOB为水平直径，光线从水平直径上的C点射入，从圆弧上的某点射出，已知OC=R2，光在真空中的传播速度为（1）当光在C点的入射角为α=45°时，折射光线从O点正下方射出，入射光线与出射光线恰好平行，求该工件的折射率。（2）在（1）的条件下计算光在工件中的传播时间（不考虑反射）。14．如图所示，光滑绝缘的水平地面上竖直固定一光滑绝缘的半圆形轨道，一质量为m、电荷量为+q的带电小滑块静止在水平地面上，空间存在方向竖直向下的匀强电场（图中未画出）。已知半圆轨道的半径为R，重力加速度为g，电场强度大小为E=mgq。现给小滑块水平向右的初速度（1）小滑块经过半圆轨道最高点B时所受弹力大小；（2）小滑块的落地点与半圆轨道最低点A之间的距离。15．如图所示，光洐水平地而上放置着一光滑的14圆弧形槽（未固定），弧形槽的右侧在一水平传送带，初始时弧形槽的末端与传送带的左端平滑接触。已知弧形槽的质量为M=9kg。半径为R=89200m，传送带左右两端的距离为L=77m，传送带道时针匀速转动的速度为v1=11m/s。现将一质量为（1）滑块在传送带上的运动时间及滑块与传送带间因摩擦产生的热量Q；（2）滑块离开弧形槽顶端后又上升的最大高度∆h；（3）滑块再次到达弧形槽末端时所受的弹力大小FN（保留1位小数）。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】AD、人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就能测出个各部位的温度；故红外体温计不是靠体温计发射红外线来测体温的。故AD错误；

B、人体辐射该红外线的能量是不连续的，是以离散的方式存在的。故B错误；

C、根据光子能量方程可知，该红外线的最小能量值为ε=hν故C正确。

故答案为：C。

【分析】人体辐射该红外线的能量是不连续的，是以离散的方式存在的。温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低。2．【答案】D【解析】【解答】A、泊松亮斑是光发生衍射现象形成的。故A错误；

B、衍射是波所具有的特性，泊松亮斑证实的是光的波动性，不能说明粒子性。故B错误；

CD、只有在障碍物或孔的尺寸比光的波长小或者跟波长差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象。当照射光的波长不变时，小圆板的直径越大越不容易观察到泊松亮斑；当小圆板的直径不变时，照射光的波长越大越容易观察到泊松亮斑。故C错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】衍射是波所具有的特性，障碍物或孔的尺寸比光的波长小或者跟波长差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象，泊松亮斑是光发生衍射现象形成的。3．【答案】D【解析】【解答】A、t=T8时刻，浮标处于平衡位置下方，浮标的加速度方向向上，速度方向向上，浮标的加速度方向和速度方向同，故A错误；

B、t=T4时刻，浮标处于平衡位置，速度最大，故B错误；

C、t=T2时刻，浮标处于向上位移最大处，浮标的加速度最大，故C错误；

D、4．【答案】B【解析】【解答】A、简谐横波沿着x轴正方向传播，由同侧法可知，t=8s时，质点A的振动方向沿y轴正方向，故A错误；

Bt=7s到t=11s时间内，x=4m处质点的振动的时间为半个周期，故振动路程为s=2A=8故B正确；

C、由图可知，波长满足λ解得λ=故该列波的波长不可能为9m，故C错误；

D、该简谐波的波速可能为v=故该列波的波速不可能为98m/s，故D错误。5．【答案】A【解析】【解答】A、由余弦定理可知，两小球之间的距离为r两小球之间的库仑力大小为F=故A正确；

B、两小球在O点的电场强度大小均为E=故合场强为E故B错误；

CD、由受力分析可知，右侧小球所受库仑力，重力，支持力构成的矢量三角形始终与三角形OAB相似，满足mg故在两个小球的电荷量缓慢减小时，右侧小球所受弹力大小不变，故CD错误。

故答案为：A。

【分析】根据几何关系确定AB之间的距离，在根据库仑定律确定两球间的库仑力大小。根据两球到O点的距离结合点电荷场强公式结合矢量求和法则确定O点场强大小。根据矢量三角形法则结合几何关系动态分析各力的变化情况。6．【答案】A【解析】【解答】当点光源发出的光恰好发生全反射时sinC=1其中tan联立解得r=该点光源照亮的水面面积约为s=π故A正确，BCD错误。

故答案为：A。

【分析】点光源照亮的水面为一个圆。根据全反射条件确定发生全反射时的夹角，再根据几何关系确定圆的半径及面积。7．【答案】B,C【解析】【解答】A、激光是人造光，故A错误；

B、激光测距主要利用了激光平行性好的特点，故B正确；

C、阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，故C正确；

D、佩戴3D眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象，故D错误。

故答案为：BC。

【分析】激光测距主要利用了激光平行性好的特点，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，佩戴3D眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象。8．【答案】A,D【解析】【解答】A、在x=0到x=x1区间，电势逐渐降低，沿电场线方向电势降低，所以电场方向水平向右，故A正确；

B、在x=x1到x=x2区间，电场方向水平向左，所以质子所受电场力的方向水平向左，故B错误；

C、质子从x=0位置运动到x=x2位置的过程中，其电势先降低后升高，所以电势能先减小后增大，故C错误；

D、φ−x图线切线的斜率表示电场强度，所以x=x1位置电场强度为零，则质子经过x=x1位置时，其加速度为零，故D正确。

故答案为：AD。9．【答案】A,C【解析】【解答】A、介质中质点的起振方向与波源的起振方向相同，由于D质点开始振动的方向向上，所以三个波源的起振方向均为竖直向上，故A正确；

B、由于O点到三个波源的距离相等，即波程差为零，所以O点为振动加强点，故B错误；

C、根据几何关系可得BD=若水波的波长为3-1L，则D点的波程差等于波长，所以D点为振动加强点，故C正确；v=故D错误。

故答案为：AC。

【分析】介质中质点的起振方向与波源的起振方向相同，根据质点到波源的波程差与波长的关系判断质点为振动加强或减弱点。10．【答案】B,D【解析】【解答】A、小球A周期为T绳子的拉力与重力提供向心力，则mg小球B的周期为T小球A与小球B的周期之比为T故A错误；

B、根据平衡条件，小球B所受的拉力大小为F故B正确；

C、根据p=mv小球B做圆周运动，速度方向时刻变化，则小球B的动量是变化的，故C错误；

D、小球A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程，根据动能定理mgL(1-小球A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程，拉力的冲量大小为I故D正确。

故答案为：BD。

【分析】球A做单摆运动，根据单摆周期公式确定球A的运动周期。球B最匀速圆周运动，根据力的合成与分解确定其向心力，再根据牛顿第二定律确定其周期。动量时矢量，具有方向性。单摆在运动过程中机械能守恒，根据动能定理确定单摆在最低点的速度，再根据矢量的合成确定拉力冲量的大小。11．【答案】（1）无（2）无（3）无（4）1.4；1.2；小于【解析】【解答】（4）由闭合电路欧姆定律可知E=U+Ir=U+由此可知，图像的解析式为1结合图2解得E=1.4V，由图可知，当1n1即U=E，但由于电压表并非理想电压表，此时干路中仍有电流，即U'=E-Ir<E故电动势的测量值小于真实值。

【分析】根据实验原理结合电路图推到得出图像的函数表达式，分析图像斜率及截距的物理意义，再结合图像进行数据处理。误差主要来源于电压表的分流。12．【答案】（1）A（2）0.699~0.701均可（3）甲（4）630【解析】【解答】（1）A、在安装单缝和双缝时，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行放置，故A正确；

B、由Δx=可知，若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应减小相邻亮条纹的间距Δx，该同学可将屏向靠近双缝的方向移动，减小L，或使用间距d更大的双缝，故B错误。

故答案为：A。

（2）某次测量时，手轮上的示数如图2所示，该读数为0.5（3）图3中，在实际操作中标度线在明条纹中容易观察，故Δx应选甲更为合适。

（4）相邻亮条纹间距为Δx=由双缝干涉规律可得Δx=代入数据可解得入射光的波长为λ=6.3×【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。安装单缝和双缝时，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行放置，想增加从目镜中观察到的条纹个数，应减小相邻亮条纹的间距Δx。标度线在明条纹中容易观察。熟悉掌握相邻条纹间距与条纹距离好条数之间的关系，再结合实验原理进行数据处理，注意点单位的换算。13．【答案】（1）解：光路图如图所示由几何关系得sinθ=由折射定律得sin解得n=（2）解：光在工件中的传播速度为v=光在工件中的传播路程为s=光在工件中的传播时间为t=【解析】【分析】（1）根据题意画出光路图，再根据几何关系及光的折射定律进行解答；

（2）根据几何关系确定光在工件中的传播路程，再根据光的折射定律及匀速运动规律进行解答。14．【答案】（1）解：滑块从A点运动到B点的过程中，由动能定理得−(mg+qE)×2R=解得v在B点处，由牛顿第二定律得mg+qE+解得F（2）解：滑块从B点飞出后做类平抛运动，竖直方向上有mg+qE=ma，2R=水平方向上有x=解得x=4R【解析】【分析】（1）确定滑块从A运动到B过程各力的做功情况，再根据动能定理去诶多功能滑块在B点的速度，确定滑块在B点向心力的来源，再根据牛顿第二定律进行解答；

（2）滑块从B点飞出后做类平抛运动，确定滑块在竖直方向上的位