广东省茂名市高州市2023-2024学年高二上学期期末质量监测物理试卷（含答案解析）

高州市2023~2024学年度第一学期高二期末教学质量监测物理全卷满分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：粤教版必修第三册，选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章。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.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.减小鸡蛋着地过程所受冲量B.减小鸡蛋着地过程的动量变化量C.增大对地面的压强，压强越大越鸡蛋不容易碎D.延长鸡蛋与地面的冲击时间，从而减小相互作用力【答案】D【解析】【详解】AB．鸡蛋落到地面的速度一定，动量一定，落地后速度减为零，动量减为零，则动量变化量和所受冲量是保持不变的，故AB错误；CD．是在动量变化量一定的情况下，通过延长鸡蛋与地面的冲击时间，从而减小相互作用力，防止鸡蛋摔碎，与增大压强无关，故C错误，D正确。故选D。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（）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【答案】D【解析】【详解】由可得要想减小条纹间距，需要减小单色光的波长或增大双缝之间的距离或减小双缝到光屏之间的距离。故选D。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.手振动频率逐渐增大D.波的传播速度减小【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，波向右传播，根据“上下坡法”可得此时刻质点P向下运动。故A错误；B．此时刻，刚开始运动的质点向下运动，则波源的起振方向向下。故B正确；CD．由图可知，波长逐渐增大，而波速由介质决定是不变的，根据则周期逐渐增大，则频率逐渐减小。故CD错误。故选B。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，右边接受的完全波数为。由照片可知（）A.振动片向左移动， B.振动片向右移动，C.振动片向左移动， D.振动片向右移动，【答案】B【解析】【详解】根据水波的波纹可知，右边形成的波纹比较密，左边的稀疏，所以振动片是向右侧移动，单位时间内水波槽左边接受完全波数小于右边接受的完全波数，故ACD错误，B正确。故选B。5.一圆柱形透明介质放在水平地面上，其横截面如图所示，点为圆心，直径竖直，右侧半圆面镀银。一光线从点水平向右射入介质，光线在点的入射角为，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. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由于只发生一次反射，根据对称性可知光路图如图所示由几何关系可得由折射率公式可知故选B。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【答案】B【解析】【详解】A．根据电容器的决定式在液面升高的过程中，两极间填充电介质增加，即电容器的电容增大，故A错误；BC．根据由于电容器电压不变，电容增大，则电容器的带电量增加，电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，故B正确，C错误；D．根据可知电容器两极间电场强度不变，故D错误。故选B。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【答案】B【解析】【详解】设电场对小球a产生加速度为a，则到达O点碰前的速度为小球a在O点与小球b发生弹性碰撞，有联立解得，设恰好在A点再次相碰有解得故选B。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，在正六边形三个顶点上各放一完全相同、带正电的点电荷，为正六边形的另外三个顶点，点是正六边形的中心，下列说法正确的是（）A.三点的电场强度相同B.点的电场强度为0C.点的电势低于点的电势D.从点至Y点移动正试探电荷，电场力做正功【答案】BD【解析】【详解】A．依题意，根据，由场强叠加原理，判断可知三点的电场强度大小相等，但方向不相同，故A错误；B．根据可知点电荷、、分别在点产生的电场强度大小相等，且夹角互为，根据矢量叠加原理可得点的电场强度为0，故B正确；C．利用对称性结合场强叠加原理，可判断连线上的合场强沿方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知点的电势高于点的电势，故C错误；D．同理可知连线上的合场强沿方向，则从点至点移动正试探电荷，电场力做正功，故D正确。故选BD。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【答案】AC【解析】【详解】A．根据左手定则可知，等离子体在洛伦兹力的作用下向下运动至B板，则B板带正电，B板为发电机正极，故A正确；B．发电机能量来源于气体的内能，故B错误；CD．当平衡时有解得故仅提高喷射的速度发电机电动势增大，仅减小金属板间距发电机电动势减小，故C正确，D错误。故选AC。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B.B球向右运动的最大位移为LC.B球运动的最大速度为D.B球运动的最大速度为【答案】AD【解析】【详解】AB．对于A、B组成的系统，当A球摆到B球的左侧，细绳再次处于水平状态时，B球有向右的最大位移，此时对系统有，解得B球向右运动的最大位移为A正确，B错误；CD．当A球摆到B球正下方时，B球的速度最大，在水平方向上由动量守恒定律有由机械能守恒定律有解得B球运动的最大速度为C错误，D正确。故选AD。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”）。【答案】①.A②.③.小于【解析】【详解】（1）[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。故选A。（2）[2]根据，可得可知图像的斜率为解得重力加速度为（3）[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，由可得周期变小，即秒摆的周期小于2s。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”准确测量未知电阻。（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V，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3Ω）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）。【答案】①.3.5②.3③.④.3.8##3.9##4.0##4.1【解析】【详解】（1）[1]由图示多用电表可知，待测电阻阻值是（2）[2]灵敏电流表与一较大的电阻串联即可改装成电压表（3）[3]根据I-U图像，要求Rx中的电流I、电压U从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法。如图（4）[4]由图丙可知电压为2V时，电流为0.5A，则Rx阻值为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，回路中的电流由变为，两导轨内侧间距为k，每一级区域中金属棒被推进的距离均为s=2m，金属棒的质量为m=1kg，不计任何摩擦与阻力，求：（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。【答案】（1）4N；（2）4m/s2，1m/s2；（3）【解析】【详解】（1）由题意可知第一级区域中磁感应强度大小为金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小为（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第二级区域中磁感应强度大小为金属棒经过第二级区域时受到安培力的大小为金属棒经过第二级区域的加速度大小为（3）金属棒从静止开始经过两级区域推进后，根据动能定理可得解得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（k为劲度系数，x为弹簧的形变量）。求：（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。【答案】（1）；（2），方向水平向左，，方向水平向右【解析】【详解】（1）设弹簧的最大压缩量为x0，由动量守恒和能量守恒，得联立解得（2）弹簧恢复原长后，由动量守恒和能量守恒，得联立解得可知小车A速度大小为，方向水平向左；小物块B速度大小为，方向水平向右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轴上的点进入磁场，粒子恰好不能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求：（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；（