精品解析：福建省泉州市2023-2024学年高二下学期教学质量监测物理试卷

2024年春季高二年期末质量监测物理试题 （考试时间75分钟，总分100分） 学校______ 班级______ 姓名______ 座号______ 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 下列关于冲量的说法中正确的是（ ） A. 冲量矢量 B. 冲量的单位是焦耳 C. 当力与位移垂直时，该力的冲量为零 D. 一个力作用在物体上，物体保持不动，则该力的冲量为零 2. 利用如图（a）所示的装置，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到图（b）中甲和乙两种图样。则（ ） A. 甲、乙都是单缝衍射图样 B. 甲、乙都是双缝干涉图样 C. 甲是单缝衍射图样，乙是双缝干涉图样 D. 甲是双缝干涉图样，乙是单缝衍射图样 3. 如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(　　) A. 向右摆动 B. 向左摆动 C. 静止 D. 无法判定 4. 如图在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为（）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限。若粒子重力不计，则粒子在磁场中运动的时间为（ ） A B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，通过旋转滑动触头的位置可以改变副线圈的匝数，其输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 通过R的交变电流的频率为50Hz B. 时电流表示数为0 C. 将沿顺时针方向转动一些，电流表的示数变大 D. 将沿逆时针方向转动一些，电流表的示数变大 6. 如图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，图（b）为介质中平衡位置在处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该横波沿x轴正方向传播 B. 该横波的波速为1.0m/s C. 0~2s时间内，质点P运动的路程为8cm D. 若该横波传播过程遇到宽度为0.2m的障碍物，不会观察到明显的衍射现象 7. 如图空间中存在沿水平方向且互相垂直的匀强磁场B和匀强电场E，一带电液滴以一定速度沿斜向上的虚线做直线运动，则液滴（ ） A. 带负电 B. 一定做匀速直线运动 C. 可能做匀减速直线运动 D. 电势能减小 8. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上，现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ） A. 时刻弹簧最长 B. 时刻弹簧最长 C. D. 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. 如图是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。图中a点为振动______，图中b点为振动______，图中c点为振动______（皆选填“加强点”或“减弱点”）。 10. 如图在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中摆长关系为，让d先摆动起来后，其他各摆随后也跟着摆动起来。稳定后a、b、c、三个摆的周期关系____________（选填“>”“=”或“<”），在开始的一小段时间内d摆的振幅______（选填“逐渐减小”“逐渐增大”或“保持不变”）。 11. 炎热的夏日，在公路上向远处看去，有时路面会显得格外明亮光滑，像有一层积水能倒映出汽车的像，这属于光的______（选填“干涉”“衍射”或“全反射”）现象，这时越靠近路面的空气的折射率______（选填“越大”或“越小”）。 12. 用图甲所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。 （1）组装单摆时，应该选用______（用器材前的字母表示）。 A. 长度为1m左右的细线 B. 长度为30cm左右的细线 C. 直径约为1.8cm的塑料球 D. 直径约为1.8cm的钢球 （2）如图乙所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径______cm。 （3）甲同学测量了多组数据，在坐标纸上描点作图得到了如图丙所示的图像，图像的斜率为k，其中T表示单摆的周期，L表示单摆的摆长。由此可计算出当地的重力加速度______（用题中所给符号表示）。 13. 某同学用如图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球时入射小球的平均落点，M为与被碰小球碰后入射小球的平均落点，N为被碰小球的平均落点。 （1）下列说法正确的是______。 A. 为完成此实验，必须使用的测量器材有天平、秒表、刻度尺 B. 安装轨道时，轨道末端必须水平 C. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 D. 入射小球的质量小于被碰小球的质量，两球的半径相同 （2）实验中，除测量平抛射程OM、ON、OP外，还需要测量的物理量有______。（填序号） A. 入射小球开始释放高度h B. 抛出点距地面的高度H C. 入射小球质量和被碰小球质量 （3）若测量的物理量满足关系式____________________（用所测物理量的字母表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变。 14. 如图，从离子源产生质量为m，电量为q的离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，从磁场边界的N点射出。已知MN长为L，不计离子重力。求： （1）离子进入磁场的速度； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。 15. 如图，空间存在方向竖直向下匀强磁场，磁感应强度大小为B，MN，PQ是水平放置的不计电阻的平行长直导轨，其间距为L，N、Q两点间接有阻值为R的定值电阻，质量为m，电阻不计的金属棒ab与导轨保持垂直且接触良好。对ab棒施加一个水平向左垂直棒的恒力F，使金属棒由静止开始沿导轨滑动。金属导轨光滑，求 （1）当ab棒的速度为v时，导体棒中电流的大小和方向； （2）当ab棒的速度为v时，导体棒的加速度大小； （3）ab棒的最大速度。 16. 如图，质量M的小车置于光滑水平地面上，其左端与固定的半径的光滑圆弧轨道AB等高对接。小车上表面CD段粗糙，DE曲面光滑。一质量为m可视为质点的小滑块P，从A点由静止释放，经B点滑上小车，恰静止于D点。已知CD段的动摩擦因数，，。重力加速度。求： （1）滑块经过B点时的速度大小； （2）滑块经过B点时，圆弧轨道对滑块支持力大小； （3）CD段的长度； （4）若CD段光滑，小车上表面C点离地面高。且DE足够长，求滑块P落地时与小车左端点C的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年春季高二年期末质量监测物理试题 （考试时间75分钟，总分100分） 学校______ 班级______ 姓名______ 座号______ 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 下列关于冲量的说法中正确的是（ ） A. 冲量是矢量 B. 冲量的单位是焦耳 C. 当力与位移垂直时，该力的冲量为零 D. 一个力作用在物体上，物体保持不动，则该力的冲量为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．由冲量的定义式可知，冲量是矢量，方向与力的方向相同，故A正确； B．由冲量的定义式可知，冲量的单位为，故B错误； CD．由冲量的定义式可知，只要有力且作用了时间，冲量就不会零，故CD错误。 故选A。 2. 利用如图（a）所示的装置，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到图（b）中甲和乙两种图样。则（ ） A. 甲、乙都单缝衍射图样 B. 甲、乙都是双缝干涉图样 C. 甲是单缝衍射图样，乙是双缝干涉图样 D. 甲是双缝干涉图样，乙是单缝衍射图样 【答案】C 【解析】 【详解】在单色光的双缝干涉实验中，干涉条纹等间距分布；而单缝衍射实验中，衍射条纹中间宽，向两侧逐渐变窄，所以甲是单缝衍射图样，乙是双缝干涉图样。 故选C。 3. 如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(　　) A. 向右摆动 B. 向左摆动 C. 静止 D. 无法判定 【答案】A 【解析】 【详解】当磁铁向铜环运动时,铜环的磁通量增大,则由楞次定律可知,铜环为了阻碍磁通量的变化而会向后摆,即向右摆,故A正确. 4. 如图在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为（）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限。若粒子重力不计，则粒子在磁场中运动的时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】粒子在磁场中的第二象限和第一象限的运动轨迹如图所示 对应的轨迹半径分别为和，由洛伦兹力提供向心力有 可得 ， 根据几何关系可得 解得 粒子在第二象限、第一象限做圆周运动的周期分别为 ， 则带电粒子在第二象限、第一象限中运动的时间分别为 ， 则粒子在磁场中运动的时间 故选D。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，通过旋转滑动触头的位置可以改变副线圈的匝数，其输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 通过R的交变电流的频率为50Hz B. 时电流表的示数为0 C. 将沿顺时针方向转动一些，电流表的示数变大 D. 将沿逆时针方向转动一些，电流表的示数变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，该交变电流的周期为 则通过R的交变电流的频率为 故A正确； B．电流表的读数为电流有效值，所以时电流表的示数不为0，故B错误； C．将沿顺时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变小，根据 可知副线圈输出电压变小，输出功率变小，所以输入功率也变小，故电流表的示数将变小，故C错误； D．将沿逆时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变大，根据 可知副线圈输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表的示数将变大，故D正确。 故选AD。 6. 如图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，图（b）为介质中平衡位置在处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该横波沿x轴正方向传播 B. 该横波的波速为1.0m/s C. 0~2s时间内，质点P运动的路程为8cm D. 若该横波传播过程遇到宽度为0.2m的障碍物，不会观察到明显的衍射现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图（a）为t=0s时的波形图，图（b）为在x=1.5m处的质点P的振动图像，该质点在t=0s时向上振动，则该横波沿x轴正方向传播，故A正确； B．由图（a）可知波长，由图（b）可知周期T=4s，则波速为 故B错误； C．0~2s时间内，质点P运动了，则有质点P运动的路程为 故C正确； D．当障碍物的尺寸与波长相差不多，或比波长更小时，就能观察到明显的衍射现象，所以若该横波传播运动中遇到宽度为0.2m的障碍物，可以观察到明显的衍射现象，故D错误。 故选AC。 7. 如图空间中存在沿水平方向且互相垂直的匀强磁场B和匀强电场E，一带电液滴以一定速度沿斜向上的虚线做直线运动，则液滴（ ） A. 带负电 B. 一定做匀速直线运动 C. 可能做匀减速直线运动 D. 电势能减小 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．带电液滴以一定速度沿斜向上的虚线做直线运动，由于洛伦兹力会随速度变化而变化，所以带电液滴一定做匀速直线运动，则油滴的受力如图所示 由于电场力与电场方向相同，所以液滴带正电，故B正确，AC错误； D．由于电场力对带电液滴做正功，可知带电液滴的电势能减小，故D正确。 故选BD。 8. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上，现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ） A. 时刻弹簧最长 B. 时刻弹簧最长 C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．图乙可知两物块的运动过程，开始时逐渐减速，逐渐加速，弹簧被压缩，时刻二者速度相同，弹簧被压缩至最短，系统动能最小，弹性势能最大，然后弹簧逐渐恢复原长，继续加速，先减速为零，然后反向加速，时刻，弹簧恢复原长状态，因为此时两物块速度相反，所以弹簧的长度将逐渐增大，时刻，两物块速度相等，弹簧最长，系统动能最小，弹性势能最大，故A错误，B正确； CD．根据系统动量守恒，从开始到时刻有 其中 ， 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. 如图是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。图中a点为振动______，图中b点为振动______，图中c点为振动______（皆选填“加强点”或“减弱点”）。 【答案】 ①. 减弱点 ②. 加强点 ③. 加强点 【解析】 【详解】[1][2][3]图中a点为波峰与波谷叠加，所以a点为振动减弱点；图中b点为波峰与波峰叠加，所以b点为振动加强点；图中c点为波谷与波谷叠加，所以c点为振动加强点。 10. 如图在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中摆长关系为，让d先摆动起来后，其他各摆随后也跟着摆动起来。稳定后a、b、c、三个摆的周期关系____________（选填“>”“=”或“<”），在开始的一小段时间内d摆的振幅______（选填“逐渐减小”“逐渐增大”或“保持不变”）。 【答案】 ①. = ②. = ③. 逐渐减小 【解析】 【详解】[1][2]让d先摆动起来后，其他各摆随后也跟着摆动起来，可知a、b、c三个摆做受迫振动，它们的周期都等于d摆自由振动的周期，则有 [3]在开始的一小段时间内，由于a、b、c三个摆跟着开始做受迫振动，根据能守恒可知，d摆的能量应逐渐减小，则在开始的一小段时间内d摆的振幅逐渐减小。 11. 炎热的夏日，在公路上向远处看去，有时路面会显得格外明亮光滑，像有一层积水能倒映出汽车的像，这属于光的______（选填“干涉”“衍射”或“全反射”）现象，这时越靠近路面的空气的折射率______（选填“越大”或“越小”）。 【答案】 ①. 全反射 ②. 越小 【解析】 【详解】[1][2]炎热的夏日，在公路上向远处看去，有时路面会显得格外明亮光滑，像有一层积水能倒映出汽车的像，这属于光的全反射现象；由于只有从光密介质到光疏介质才能发生全反射，可知越靠近路面的空气的折射率越小。 12. 用图甲所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。 （1）组装单摆时，应该选用______（用器材前的字母表示）。 A. 长度为1m左右的细线 B. 长度为30cm左右的细线 C. 直径约为1.8cm的塑料球 D. 直径约为1.8cm的钢球 （2）如图乙所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径______cm。 （3）甲同学测量了多组数据，在坐标纸上描点作图得到了如图丙所示的图像，图像的斜率为k，其中T表示单摆的周期，L表示单摆的摆长。由此可计算出当地的重力加速度______（用题中所给符号表示）。 【答案】（1）AD （2）1.85 （3） 【解析】 小问1详解】 AB．根据 为了减小摆长测量和周期测量的误差，摆线应选择长度为1m左右的细线，故A正确，B错误； CD．为了减小空气阻力的影响，摆球应选择密度大、体积小的钢球，故C错误，D正确。 故选AD。 【小问2详解】 10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知摆球直径为 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可得 可知图像的斜率为 可得重力加速度 13. 某同学用如图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球时入射小球的平均落点，M为与被碰小球碰后入射小球的平均落点，N为被碰小球的平均落点。 （1）下列说法正确的是______。 A. 为完成此实验，必须使用的测量器材有天平、秒表、刻度尺 B. 安装轨道时，轨道末端必须水平 C. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 D. 入射小球的质量小于被碰小球的质量，两球的半径相同 （2）实验中，除测量平抛射程OM、ON、OP外，还需要测量的物理量有______。（填序号） A. 入射小球开始释放高度h B. 抛出点距地面的高度H C. 入射小球质量和被碰小球质量 （3）若测量的物理量满足关系式____________________（用所测物理量的字母表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变。 【答案】（1）BC （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 A．小球碰撞后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，小球水平位移与初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验要测量小球的质量与水平位移，需要刻度尺与天平，本实验不需要测量时间，不需要秒表，故A错误； B．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确； C．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证到达底端做平抛运动时的速度相同，故C正确； D．为防止入射小球碰后反弹，则入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 小球碰撞后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，小球水平位移与初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验要测量小球的质量与水平位移。 故选C。 【小问3详解】 如果碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得 即 14. 如图，从离子源产生质量为m，电量为q的离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，从磁场边界的N点射出。已知MN长为L，不计离子重力。求： （1）离子进入磁场的速度； （2）匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理 解得 （2）离子磁场中，根据牛顿第二定律 其中 解得 15. 如图，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，MN，PQ是水平放置的不计电阻的平行长直导轨，其间距为L，N、Q两点间接有阻值为R的定值电阻，质量为m，电阻不计的金属棒ab与导轨保持垂直且接触良好。对ab棒施加一个水平向左垂直棒的恒力F，使金属棒由静止开始沿导轨滑动。金属导轨光滑，求 （1）当ab棒的速度为v时，导体棒中电流的大小和方向； （2）当ab棒速度为v时，导体棒的加速度大小； （3）ab棒的最大速度。 【答案】（1），方向由a到b；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当ab棒的速度为v时，产生的电动势大小为 根据闭合电路欧姆定律可知，导体棒中电流的大小为 根据右手定则可知，通过导体棒的电流方向由a到b。 （2）当ab棒的速度为v时，导体棒受到的安培力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得导体棒的加速度大小为 （3）当导体棒受到的安培力等于恒力F时，ab棒的速度达到最大，则有 解得ab棒的最大速度为 16. 如图，质量M的小车置于光滑水平地面上，其左端与固定的半径的光滑圆弧轨道AB等高对接。小车上表面CD段粗糙，DE曲面光滑。一质量为m可视为质点的小滑块P，从A点由静止释放，经B点滑上小车，恰静止于D点。已知CD段的动摩擦因数，，。重力加速度。求： （1）滑块经过B点时的速度大小； （2）滑块经过B点时，圆弧轨道对滑块支持力的大小； （3）CD段的长度； （4）若CD段光滑，小车上表面C点离地面高。且DE足够长，求滑块P落地时与小车左端点C的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）滑块从A点静止释放到B点过程，根据动能定理可得 解得滑块经过B点时的速度大小为 （2）滑块经过B点时，根据牛顿第二定律可得 解得圆弧轨道对滑块支持力的大小为 （3）滑块滑上小车后，滑块与小车组成的系统满足水平方向动量守恒，根据题意可知滑块到达D点时与小车刚好达到共速，则有 解得共同速度大小为 根据能量守恒可得 解得CD段的长度为 （4）若CD段光滑，设滑块从小车左端滑离时，滑块的速度为，小车的速度为，从滑块从小车左端滑上小车到从小车左端滑离过程，根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒可得 解得 ， 可知滑块滑离小车后以速度大小向左做平抛运动，竖直方向有 解得 则求滑块P落地时与小车左端点C的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$