广东省茂名市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）

广东省茂名市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．鸡蛋落到瓷砖上会摔碎，但是将鸡蛋从同样的高度落到坐垫上，鸡蛋就不会摔碎.下列关于不会摔碎的原因分析正确的是（）A．减小鸡蛋着地过程中所受冲量B．减小鸡蛋着地过程的动量变化量C．增大鸡蛋对地面的压强，压强越大鸡蛋越不容易碎D．延长鸡蛋与地面的冲击时间，从而减小相互作用力2．某同学用单色光做双缝干涉实验时，观察到条纹如甲图所示，改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图所示.他改变的实验条件可能是（）甲乙A．增大了单色光的波长 B．减小了双缝之间的距离C．减小了光源到单缝的距离 D．减小了双缝到光屏之间的距离3．某同学在研究机械波的形成与传播规律时，将一根粗细均匀的弹性绳右端固定在墙上.手握着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示.下列说法中正确的是（）A．此时刻质点P向上运动 B．手的起振方向向下C．手振动的频率逐渐增大 D．波的传播速度减小4．固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波，当振动片在水面上移动时拍得一幅如图所示的照片，显示出此时波的图样.设单位时间内水波槽左边接受完全波数为n1，右边接受的完全波数为n2.由照片可知（）A．振动片向左移动，n1>n2 B．振动片向左移动，n1<n2C．振动片向右移动，n1<n2 D．振动片向右移动，n1>n25．一圆柱形透明均匀介质放在水平地面上，其横截面如图所示，O点为圆心，直径BC竖直，右侧半圆面镀银.一光线从A点水平向右射入介质，光线在A点的入射角为θ=60°，在镀银处发生一次反射后射出介质，且射出时光线水平向左，则该介质的折射率为（）A．2 B．3 C．23 D．6．电容式液位计可根据电容的变化来判断绝缘液体液面的升降.某型号液位计的工作原理如图所示，一根金属棒插入金属容器内，金属棒为电容器的一个极，容器壁为电容器的另一个极，金属容器接地，在容器内液面升高的过程中，下列说法正确的是（）A．电容器的电容减小 B．电路中有逆时针方向的电流C．电容器的带电量保持不变 D．电容器两极间电场强度增大7．光滑绝缘水平面上，在O点左侧存在水平向右的匀强电场，在O点右侧的B处有一固定挡板，可视为质点的带正电的小球a质量为m1，绝缘小球b质量为m2.已知m2=3m1，最初两球均静止，相距x，如图所示，现释放带电小球a，小球a在O点与小球b发生弹性碰撞（小球a的电量不发生转移）.设小球b与挡板的碰撞也是弹性碰撞，O到挡板B的距离为2L，其中A为OB的中点，若两小球恰好在A点能迎面再次发生碰撞，则x与L之间的关系是（）A．x=1.5L B．x=2L C．x=2.5L D．x=3L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．如图所示，在正六边形的三个顶点M、N、P上各放一完全相同的带正电的点电荷，X、Y、Z为正六边形的另外三个顶点，O点是六边形的中心，下列说法正确的是（）A．O点的电场强度为0B．X、Y、Z三点的电场强度相同C．O点的电势低于Z点的电势D．从O点至Y点移动正试探电荷，电场力做正功9．如图所示为磁流体发电机原理图，平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间便产生电压从而向外供电，下列说法正确的是（）A．B板为发电机正极B．发电机能量来源于磁场能C．仅提高喷射的速度发电机电动势增大D．仅减小金属板间距发电机电动势增大10．如图所示，两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑水平细杆上，初始时刻，细绳处于水平状态.已知A球的质量为m，B球的质量为2m，两球均可视为质点.将A、B由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．B球向右运动的最大位移为L B．B球向右运动的最大位移为2C．B球运动的最大速度为3gL3 D．B球运动的最大速度为三、非选择题：本题共5小题，共54分.11．某同学利用如图甲所示的单摆测量当地的重力加速度.（1）下列说法正确的是____（填字母）.A．测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态B．摆长等于摆线的长度加上摆球的直径C．测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时D．如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球（2）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长l，并测出相应的周期T，算出T2的值，再以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系，将所得数据描点连线如图乙所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=（用k表示）.（3）地面上周期为2s的单摆经常被称为秒摆.若把该秒摆放在“天问一号”探测器中，则探测器刚发射离开地球表面时，此秒摆的周期2s（填“大于”“小于”或“等于”）.12．某实验小组测未知电阻Rx的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”精确测量未知电阻的阻值

（1）先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测，指针如图甲所示，则读数应记为Ω.（2）再改装电表，将量程为100μA、内阻为100Ω的电流表串联一个29900Ω的电阻，将它改装成电压表，则改装后的电压表的量程是V.（3）现另有以下仪器：

电源（电动势3V，内阻不计）

电流表A1（量程3A，内阻约3Ω）

电流表A2（量程1A，内阻约0.5Ω）

滑动变阻器R（最大阻值为2Ω）

开关、导线若干

在图乙框中画出测量Rx最合理的完整电路图并标出所选仪器（4）该小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，用测量数据描绘出I-U图线如图丙所示。由图线可得未知电阻的阻值Rx=Ω（保留2位有效数字）.13．近年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录，其原理如图所示.两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出.已知平行导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流i的关系式为B=ki（k为常量且已知）.金属棒被该磁场力推动.当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I1=2k变为I2=1（1）金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F；（2）金属棒经过第一、二级区域的加速度大小a1、a2；（3）金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v.14．如图所示，质量为2m的小车A静止在光滑水平面上，劲度系数为k的轻质弹簧与小车左端固定挡板相连，一质量为m的小物块B以初速度v0从小车的右端水平向左滑动，而后将弹簧压缩.若小物块B可视为质点，不计任何摩擦，弹簧的弹性势能为Ep=12k（1）弹簧形变量的最大值；（2）弹簧恢复原长后小车A和小物块B的速度.15．如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第I象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在第IV象限内y⩾−d区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以初速度v0从y轴上P（0，h）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x（1）粒子在Q点位置的速度vQ和速度方向与x轴正方向夹角θ；（2）匀强磁场磁感应强度大小B；（3）粒子从P点开始运动至第一次到达磁场下边界所需要的时间.

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】AB.鸡蛋从同一高度下落，由v=2gh知，鸡蛋到达地面的速度相同。落到瓷砖或坐垫的过程中，鸡蛋的速度从2gh(F-mg)∆t=0-m(-合力的冲量也相同，AB错误；

D.鸡蛋与瓷砖的作用时间短，所以鸡蛋与瓷砖间的作用力大，而鸡蛋与坐垫的作用时间长，所以鸡蛋与坐垫间的作用力小，D正确。

C.在面积相同下，由P=FS知，鸡蛋落到坐垫上，减小鸡蛋与地面间的压强，C错误。

故答案为：D2．【答案】D【解析】【解答】由∆x=知，d是双缝间距，L是双缝到屏的距离，∆x是相邻两条亮（暗）纹间的距离，从甲图到乙图，相邻两条亮（暗）纹间的距离变小了，即∆x变小，所以可以通过增大双缝间距或减小双缝到光屏间的距离或减小入射光的波长都可以实现从甲图到乙图的变化。ABC错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】本题考查光的干涉，单色光经过双缝，变成两束同频、同振、同相的相干光源，可以利用实验装置观察到明暗相间的条纹，通过∆x=L3．【答案】B【解析】【解答】B、绳子上的质点起振方向与波源（手）的起振方向相同，由图知，波传播到右侧的质点，根据质点振动方向与波的传播方向具有同侧性判断，右侧质点的起振方向向下，即波源（手）的起振方向向下。

A、根据质点振动方向与波的传播方向具有同侧性判断，质点P此时的振动方向向下，A错误；

CD、波速由介质决定的，所以波的波速不变，由图知，波在向右传播过程中，波长变长，由v=λf知，说明波的频率在变小，CD错误。

故答案为：B

【分析】本题考查机械波的波动图像，根据质点振动方向与波的传播方向具有同侧性判断，质点的振动方向，结合绳子上的质点起振方向与波源（手）的起振方向相同，判断波源的起振方向。根据某时刻的波形图知，波的波长在变长，而波速由介质决定的，所以波的波速不变，结合v=λf判断波的频率在变小4．【答案】C【解析】【解答】振动的振片相当于波源，如果振片不动时，单位时间内水波槽左、右边接受完全波数相同，而当振片向左运动时，单位时间内水波槽左边接受完全波数大于单位时间内水波槽右边接受完全波数，即

n1>n2

当振片向右运动时，单位时间内水波槽左边接受完全波数小于单位时间内水波槽右边接受完全波数，即

n1<5．【答案】B【解析】【解答】光路图如下图所示：

由题意知，θ=60°，根据光路图并结合几何关系知α=30°，由n=B正确，ACD错误。

故答案为：B

【分析】本题考查光的折射，要求学生能够根据题意准确画出光路图，并结合几何关系知α=12θ=30°6．【答案】B【解析】【解答】A、根据电容器的定义，金属棒与金属容器的右侧组成了一个平行板电容器，由于液体是绝缘的，所以液面变化时，影响的是平行板间的相对介电常数。当容器内液面升高的过程中，相对介电常数εrC=知，电容器电容变大，A错误；

C、由C=知，U不变，Q变大，C错误；

B、电容器内液面升高的过程也是平行板电容器充电过程，即电路中有逆时针方向的电流，B正确；

D、由于电容器与电源连接，即两极板间的电压不变，而两极板间的距离不变，由E=知，电容器两极板的电场强度不变，D错误。

故答案为：B。

【分析】本题考查影响平行板电容器电容大小的因素，要求学生能够明白，当容器内液面升高的过程中，相对介电常数εr变大，结合C=εrS4πkd7．【答案】B【解析】【解答】对a：在电场中，a到达O点时的速度为v，则v=a与b第一次发生弹性碰撞，由a、b组成的系统满足动量守恒和机械能守恒，则m1联立以上两式，解得v从a、b第一次碰撞到第二次碰撞，时间相等t则tt联立以上各式，解得x=2LB正确，ACD错误。

故答案为：B

【分析】本题考查弹性碰撞的应用，求解x与L之间的关系，需要知道两个物理量间的关联，即速度关联，通过x和匀变速直线运动的规律可以知道a碰b前的速度v，a与b第一次发生弹性碰撞，通过动量守恒式和机械能守恒式求解两球碰后的速度与v的关系，而两小球还能进行第二次碰撞，说明两球在该过程的时间相同，通过va+2Lv=8．【答案】A,D【解析】【解答】A、根据E=k可知点电荷M、N、P分别在O点产生的电场强度大小相等，且夹角互为120°，根据矢量叠加原理可得O点的电场强度为0，故A正确；

B、依题意，根据E=k由场强叠加原理，判断可知X、Y、Z三点的电场强度大小相等，但方向不相同，故B错误；

C、利用对称性结合场强叠加原理，可判断OZ连线上的合场强沿OZ方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知O点的电势高于Z点的电势，故C错误；

D、同理可知OY连线上的合场强沿OY方向，则从O点至Y点移动正试探电荷，电场力做正功，故D正确。

故答案为：AD。

【分析】本题考查电场强度的叠加，利用对称性结合场强叠加原理判断电场中O点、X、Y、Z三点的电场强度大小与方向，同时判断OZ连线上的合场强沿OZ方向、OY连线上的合场强沿OY方向，从而通过沿电场线方向电势逐渐降低，判断O点与Z点、O点与Y点电势的高低。9．【答案】A,C【解析】【解答】A、当等离子体中的正离子、负离子进入磁场时，在洛伦兹力的作用下，正离子向下偏转，打在B极板，而负离子打在A极板，所以B极板相当于发电机的正极，A极板相当于发电机的负极，A正确；

B、发电机的电能来源于磁流体的动能，B错误；

CD、当等离子体不再打到极板时，发电机的电动势稳定，对离子而言qvB=q即极板间的电压U=Bvd所以提高喷射的速度v，极板间的电压变大，即发电机电动势增大，而仅减小金属板间距，极板间的电压变小，发电机电动势变小，故C正确，D错误。

故答案为：AC

【分析】本题考查磁流体发电机的原理，利用左手定则知正离子向下偏转，B极板相当于发电机的正极，当等离子体不再打到极板时，发电机的电动势稳定，对离子而言，qvB=qU10．【答案】C【解析】【解答】AB.A球从开始释放到最低点的过程中，由A、B两球组成的系统满足水平方向动量守恒和机械能守恒，则有m而x联立以上两式，解得xAB错误；

CD.A球从开始释放到最低点的过程中，由A、B两球组成的系统满足水平方向动量守恒和机械能守恒，则有mm联立以上两式，解得vC正确，D错误。

故答案为：C

【分析】本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律，要求学生能够判断由A、B两球组成的系统，在A球从开始释放到最低点的过程中，满足水平方向动量守恒和机械能守恒，A、B两球发生的水平位移相当“人船”模型，而通过动量守恒式和机械能守恒式联立求解A球到达最低点时A、B两球的速度大小关系。11．【答案】（1）A（2）4（3）小于【解析】【解答】（1）A、测摆长时摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，否则，摆长的测量不准确，故A正确；

B、摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，故B错误；

C、测单摆的周期时，应从摆球经过平衡位置时开始计时，故C错误；

D、摆球选择质量大一些，体积小一些的小球，如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球，故D错误。

（2）根据T=2π可得T可知T2k=解得重力加速度为g=(3)探测器刚发射离开地球表面时处于超重状态，等效重力加速度g'变大，由T=2πLg可得周期变小，即秒摆的周期小于2s。

【分析】本题考查力学实验：测定重力加速度。利用单摆测定当地重力加速度，要求学生能够掌握单摆的周期公式12．【答案】（1）3.5（2）3（3）（4）4.0（3.8~4.1都对）【解析】【解答】（1）由图甲知，待测电阻的阻值读数为3.5×1Ω=3.5Ω（2）小量程电流表与一个大电阻串联后改装为电压表，由欧姆定律有U=即改装后的电压表的量程是3V。

(3)由于改装后的电压表内阻已知R即电压表的分流可以计算，所以应该选择电流表外接法。由图丙知道，电流表的读数从0~0.6A，所以电流表选择A2，而电流表和电压表的读数都是从零开始调节的，所以，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下：

（4）由丙图知，当U=2V，I=0.5I=UR解得R【分析】本题考查电学实验，欧姆表的读数等于欧姆表盘刻度值与欧姆倍率挡的乘积。小量程电流表与一个大电阻串联后改装为电压表，运用欧姆定律求出改装后电压表的量程，同时也知道该电压表的内阻。改装后的电压表内阻已知，即电压表的分流可以计算，所以测量电路选择电流表外接法，通过图丙知电流表和电压表的读数都是从零开始调节的，控制电路采用分压式接法。13．【答案】（1）由题意可知第一级区域中磁感应强度大小为B金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小为F=（2）根据牛顿第二定律可知金属棒经过第一级区域的加速度大小为a第二级区域中磁感应强度大小为B金属棒经过第二级区域时受到安培力的大小为F金属棒经过第二级区域的加速度大小为a（3）金属棒从静止开始经过两级区域推进后根据动能定理可得Fs+F解得v=2【解析】【解答】（1）由题意可知第一级区域中磁感应强度大小为B金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小为F=（2）根据牛顿第二定律可知金属棒经过第一级区域的加速度大小为a第二级区域中磁感应强度大小为B金属棒经过第二级区域时受到安培力的大小为F金属棒经过第二级区域的加速度大小为a（3）金属棒从静止开始经过两级区域推进后根据动能定理可得Fs+F解得v=2【分析】本题考查通电导线在磁场中的运动，由电源、两导轨、金属板构成闭合回路，根据F安=BIL14．【答案】（1）设弹簧的最大压缩量为x0，由动量守恒和能量守恒，得m1联立解得x（2）弹簧恢复原长后，由动量守恒和能量守恒，得m1联立解得v1=−小车A速度大小为23小物块B速度大小为13【解析】【解答】（1）由小车、物块B组成的系统满足动量守恒定律和机械能守恒定律，当弹簧压缩量最大时，两者有相同的速度。设弹簧的最大压缩量为x0，由动量守恒和机械能守恒，得m1联立解得x（2）弹簧恢复原长后，由动量守恒和能量守恒，得m1联立解得v1=−小车A速度大小为23小物块B速度大小为13【分析】本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律，要求学生