精品解析：福建省莆田市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

莆田市2023—2024学年下学期期末质量监测 高二物理 满分：100分　考试时间：75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上并粘贴条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 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，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 关于电磁波的特性和应用，下列说法中正确的是（　　） A. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 B. 紫外线具有杀菌作用，医院常用紫外线进行消毒 C. γ射线穿透力很强，医学上常用它进行人体透视检查 D. 车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 【答案】B 【解析】 【详解】A．微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的，故A错误； B．紫外线具有杀菌作用，医院常用紫外线进行消毒，故B正确； C ．X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体，故C错误； D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是X射线，故D错误。 故选B。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，在r由变到的过程中分子力做负功 B. 图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小 D. 图丁为布朗运动实验中的某次观察记录，图中的折线是固体颗粒的运动轨迹 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，在r由变到的过程中，分子势能减小，分子力做正功，故A错误； B．图乙可知，曲线②速率大的分子比例较大，故曲线②对应的温度较高，故B错误； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小，故C正确； D．图丁中固体颗粒的位置是每隔一定时间记录的，连线的位置不能表示该固体颗粒做布朗运动的轨迹，故D错误。 故选C。 3. 如下图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成。当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电流由电源正极经炮弹流向电源负极，炮弹受到的安培力方向应水平向前，由左手定则判断磁场方向是否正确。 A．由左手定则可知，图示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向后，不符合实际，故A错误； B．由左手定则可知，图示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向前，符合实际，故B正确； C．电流与磁场方向在一条直线上，不受安培力作用，不符合要求，故C错误； D．电流与磁场方向在一条直线上，不受安培力作用，不符合要求，故D错误； 故选B。 4. 如图是我国百丈漈瀑布的局部风景图。已知该级瀑布的落差约为，流量（单位时间内流出水的体积），忽略水的初速度及空气的影响，可认为水落到瀑布底部的岩石上时竖直速度减为0（水撞击岩石的过程中可以忽略重力的影响），则瀑布对底部岩石的冲击力大小约为（　　）（水的密度为） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】水近似做自由落体运动，撞击岩石前速度 假设经过一段极短的时间，该时间内撞上岩石的水的质量为 由动量定理，可得 ， 根据牛顿第三定律，水对岩石的冲击力大小约为。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。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. 如图所示，光滑水平地面上P、Q两物体质量都为m，P以速度v向右运动，Q静止且左端有一轻弹簧。当P撞上弹簧，弹簧被压缩至最短时（　　） A. P的动量变为0 B. P、Q的速度相等 C. Q的动量达到最大值 D. P、Q系统总动量仍然为mv 【答案】BD 【解析】 【详解】D．P、Q组成系统所受的合外力为零，系统动量守恒，初始时总动量为mv。弹簧被压缩到最短时，P、Q系统总动量仍为mv，故D正确； ABC．P在压缩弹簧的过程中，Q做加速运动，P做减速运动，两者速度相等时，弹簧压缩量最大，然后Q继续加速，P继续减速，所以弹簧压缩最短时，Q的动量未达到最大值。弹簧被压缩到最短时，P、Q的速度相等，根据 可知此时P的动量为，故AC错误，B正确。 故选BD。 6. 中国的特高压直流输电网已达到世界先进水平。图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大示意图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流和，且。a、b、c三点连线与两根导线等高且垂直，b点位于两根导线的正中间，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是（　　） A. b点处的磁感应强度为零 B. 导线A、B之间的安培力是吸引力 C. a点和c点处的磁感应强度方向相同 D. 若输电功率一定，采用特高压输电会降低输电的效率 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由安培定则，b点位于两根导线的正中间，直导线A和B在b点的磁感应强度等大反向，由矢量叠加法则，b点磁感应强度为零，A正确； B．由安培定则，直导线A所在磁场方向为垂直纸面向里，由左手定则，直导线A所受安培力方向为水平向左。同理，直导线B所在磁场方向为垂直纸面向外，由左手定则，直导线B所受安培力方向为水平向右，所以导线A、B之间的安培力是吸引力，B正确； C．由安培定则与矢量叠加法则，a点处的磁感应强度方向垂直纸面向里，c点处的磁感应强度方向垂直纸面向外，a点和c点处的磁感应强度方向不同，C错误； D．若输电功率一定，提高输电电压，则由 得，损失的功率变小，故在输电功率一定的情况下，采用特高压输电会减少输电线上的损耗，提高输电的效率，D错误。 故选AB 7. “海上充电宝”——南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理：海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 B. 线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C. 线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 D. 线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．如图所示，穿过线圈的磁通量为0，该位置与中性面垂直，线圈经过中性面时，电流方向发生变化，经过与中性面垂直位置时，感应电流最大，则线圈转动到如图所示位置时电流方向不发生变化，且感应电流最大，故A正确，B错误； C．线圈产生的电动势峰值为 故线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率有关，故C错误； D．线圈转动到如图所示为止时，根据右手定则可知线圈内部电流方向由b流向a，电源内部电流从低电势流向高电势，则a端电势高于b端电势，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，A、B端加上的交流电压，通过移动滑动触头P来调节C、D端输出电压。当P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比。现想将一个“12V，6W”的灯泡接到输出端C、D，下列操作可使灯泡正常发光的是（　　） A. 仅将P顺时针旋转到合适位置 B. 仅将P逆时针旋转到合适位置 C. 仅将灯泡串联一个阻值为196Ω的电阻 D. 仅将灯泡并联一个阻值为196Ω的电阻 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．输入电压的有效值为 根据变压器两端的电压与线圈的匝数的关系，可知 灯泡的额定电压为12V，可知现在想将一个“12V，6W”的灯泡接到输出端C、D，要想让灯泡正常发光，可以将P顺时针旋转到合适的位置，减小副线圈的匝数。故A正确，B错误； CD．可以在副线圈串联一个电阻，起到分压的作用；因为副线圈中的电流为 则串联的电阻阻值为 故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共8小题，共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 海洋浮标是一个无人的自动海洋观测站。浮标上下振动可简化成简谐运动，海水波可看成简谐横波。图甲为一列沿x轴方向传播的海水波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图像，则这列波沿x轴___________（填“正”或“负”）方向传播，其波速为___________m/s。 【答案】 ①. 正 ②. 7.5 【解析】 【详解】[1]由图乙可知在时A质点向y轴正方向运动，结合图甲可知这列波沿x轴正方向传播。 [2]由图甲可知，波长 由图乙可知，周期 则波速 10. 一定质量的理想气体从状态经等压过程到状态，如图所示。在这个过程中，气体压强，吸收的热量，则状态对应的体积为_____________，此过程中气体内能的增量为_____________J。 【答案】 ①. ②. 450 【解析】 【详解】[1]根据盖吕萨克定律可得 即 解得 [2]此过程中气体体积变大，对外做功 根据热力学第一定律可知此过程中气体内能的增量为 11. 光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，则与没加入液体相比，深紫外线进入液体后传播速度_____________（填“变大”“变小”或“不变”），深紫外线在液体中_____________发生明显衍射（填“更容易”或“更不容易”）。 【答案】 ①. 变小 ②. 更不容易 【解析】 【详解】[1]深紫外线在空气中的传播速度大于在液体里的传播速度，则与没加入液体相比，深紫外线进入液体后传播速度变小； [2]根据 可知，深紫外线在液体中的波长变小，则更不容易发生明显衍射。 12. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间的距离为d，双缝到光屏间的距离为L。 （1）某同学在做双缝干涉实验时，在光屏上观察不到干涉图样，可能是由于_____________。 A. 没有安装滤光片 B 单缝与双缝不平行 C. 光源发出的光束太强 D. 光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大 （2）调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图乙所示。 ①分划板在图中位置时游标卡尺的读数记为，在位置时游标卡尺读数记为，相邻两条纹间距_____________； ②该单色光波长_____________。（用字母表示） 【答案】（1）BD （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，在光屏上观察不到干涉图样，可能不满足频率相同的条件，也可能满足条件，但不能满足单缝与双缝平行，及中央轴线与遮光筒的轴线在同一条直线上，与是否安装滤光片，及光源的强弱无关，故BD正确，AC错误； 故选BD。 【小问2详解】 ①[1]相邻两条纹间距 ②[2]根据 可得该单色光的波长 13. 在“用单摆测重力加速度”的实验中： （1）下列器材和操作最合理的是_____________。 A. B. C. D. （2）用10分度的游标卡尺测量摆球的直径如图，读出小球的直径d为_____________mm。 （3）实验时，改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出图像，则利用A、B两点的坐标求得重力加速度的表达式为_____________。 【答案】（1）C （2）18.6 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据单摆理想模型可知，为减小空气阻力的影响，摆球应采用密度较大，体积较小的铁球，为使单摆摆动时摆长不变，摆球应用不易变形的弹性棉线，悬点应用铁夹来固定。 故选C。 【小问2详解】 小球的直径d为 【小问3详解】 根据单摆的周期公式，化简得摆长 根据A、B两点的坐标结合图像的斜率可知 所以重力加速度表达式 14. 2023年10月在沈阳举行第九届中国二次离子质谱会议。某种质谱仪的磁场偏转部分如图所示，在下方存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个带电粒子在O处以速度v垂直磁场边界入射，在磁场中偏转后落在Q处，P、O、Q、在同一直线上。已知O、Q两点间的距离为d，粒子重力不计。求 （1）带电粒子带何种电荷； （2）带电粒子在磁场中运动的时间t； （3）带电粒子的比荷。 【答案】（1）正电荷；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子进入磁场后向右偏转，由左手定则可知粒子带正电荷。 （2）根据匀速圆周运动规律得 根据几何关系可知圆周半径 解得 （3）根据牛顿运动定律得 解得 15. 2024年6月2日，“嫦娥六号”探测器在月球背面艾特肯盆地着陆。如图所示，假设探测器在反推发动机作用下距月面处悬停，选定着陆点后，开始以加速度竖直下降，当四条“缓冲腿”接触月面时，反推发动机立即停止工作，探测器经速度减为0，探测器质量，月球表面重力加速度。求 （1）探测器竖直下降过程中反推发动机推力的大小F； （2）探测器竖直下降过程中反推发动机推力的冲量大小I； （3）接触月球的过程中月面对探测器的平均作用力大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿运动定律得 解得 （2）设匀加速下落时间为，由运动学公式得 反推发动机推力的冲量大小为 可得 （3）设“缓冲腿”接触月面前瞬间，飞探测器速度大小为，由运动学公式得 从“缓冲腿”接触月面到探测器速度减为0的过程中，以竖直向下为正方向，根据动量定理 解得 16. 我国新一代航母福建舰采用全新的电磁阻拦技术。舰载机着舰时电磁阻拦技术的基本原理如图甲所示，平行导轨与间距，电阻不计，间接有阻值的电阻。某舰载机质量，金属棒质量，电阻也为，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度。某次测试，舰载机以水平速度通过绝缘阻拦索迅速钩住轨道上的金属棒后，立即关闭动力系统获得共同速度，在磁场中一起减速滑行至停下，舰载机、金属棒的图像如图乙所示，除安培力外舰载机克服其它恒定阻力做功为，求： （1）舰载机钩住金属棒后它们获得的共同速度大小； （2）从舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中，回路中产生的焦耳热； （3）若舰载机和金属棒一起减速滑行了后停下，则从舰载机与金属棒共速到它们停下来所经历的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对M、m由动量守恒定律得 解得 （2）舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中，根据动能定理得 又 解得 （3）舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中，根据动量定理得 安培力 通过金属棒得电荷量 又 ， 解得 又 ， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 莆田市2023—2024学年下学期期末质量监测 高二物理 满分：100分　考试时间：75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上并粘贴条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 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，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 关于电磁波的特性和应用，下列说法中正确的是（　　） A. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 B. 紫外线具有杀菌作用，医院常用紫外线进行消毒 C. γ射线穿透力很强，医学上常用它进行人体透视检查 D. 车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 2. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，在r由变到过程中分子力做负功 B. 图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小 D. 图丁为布朗运动实验中的某次观察记录，图中的折线是固体颗粒的运动轨迹 3. 如下图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成。当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图是我国百丈漈瀑布的局部风景图。已知该级瀑布的落差约为，流量（单位时间内流出水的体积），忽略水的初速度及空气的影响，可认为水落到瀑布底部的岩石上时竖直速度减为0（水撞击岩石的过程中可以忽略重力的影响），则瀑布对底部岩石的冲击力大小约为（　　）（水的密度为） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。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. 如图所示，光滑水平地面上的P、Q两物体质量都为m，P以速度v向右运动，Q静止且左端有一轻弹簧。当P撞上弹簧，弹簧被压缩至最短时（　　） A. P的动量变为0 B. P、Q的速度相等 C. Q的动量达到最大值 D. P、Q系统总动量仍然为mv 6. 中国特高压直流输电网已达到世界先进水平。图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大示意图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流和，且。a、b、c三点连线与两根导线等高且垂直，b点位于两根导线的正中间，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是（　　） A. b点处磁感应强度为零 B. 导线A、B之间的安培力是吸引力 C. a点和c点处的磁感应强度方向相同 D. 若输电功率一定，采用特高压输电会降低输电的效率 7. “海上充电宝”——南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理：海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 B. 线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C. 线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 D. 线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势 8. 如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，A、B端加上的交流电压，通过移动滑动触头P来调节C、D端输出电压。当P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比。现想将一个“12V，6W”的灯泡接到输出端C、D，下列操作可使灯泡正常发光的是（　　） A. 仅将P顺时针旋转到合适位置 B. 仅将P逆时针旋转到合适位置 C. 仅将灯泡串联一个阻值为196Ω的电阻 D. 仅将灯泡并联一个阻值为196Ω的电阻 三、非选择题：本题共8小题，共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 海洋浮标是一个无人的自动海洋观测站。浮标上下振动可简化成简谐运动，海水波可看成简谐横波。图甲为一列沿x轴方向传播的海水波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图像，则这列波沿x轴___________（填“正”或“负”）方向传播，其波速为___________m/s。 10. 一定质量的理想气体从状态经等压过程到状态，如图所示。在这个过程中，气体压强，吸收的热量，则状态对应的体积为_____________，此过程中气体内能的增量为_____________J。 11. 光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，则与没加入液体相比，深紫外线进入液体后传播速度_____________（填“变大”“变小”或“不变”），深紫外线在液体中_____________发生明显衍射（填“更容易”或“更不容易”）。 12. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间的距离为d，双缝到光屏间的距离为L。 （1）某同学在做双缝干涉实验时，在光屏上观察不到干涉图样，可能是由于_____________。 A. 没有安装滤光片 B. 单缝与双缝不平行 C. 光源发出的光束太强 D. 光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大 （2）调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图乙所示。 ①分划板在图中位置时游标卡尺的读数记为，在位置时游标卡尺读数记为，相邻两条纹间距_____________； ②该单色光的波长_____________。（用字母表示） 13. 在“用单摆测重力加速度”的实验中： （1）下列器材和操作最合理的是_____________。 A. B. C. D. （2）用10分度的游标卡尺测量摆球的直径如图，读出小球的直径d为_____________mm。 （3）实验时，改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出图像，则利用A、B两点的坐标求得重力加速度的表达式为_____________。 14. 2023年10月在沈阳举行第九届中国二次离子质谱会议。某种质谱仪的磁场偏转部分如图所示，在下方存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个带电粒子在O处以速度v垂直磁场边界入射，在磁场中偏转后落在Q处，P、O、Q、在同一直线上。已知O、Q两点间的距离为d，粒子重力不计。求 （1）带电粒子带何种电荷； （2）带电粒子在磁场中运动的时间t； （3）带电粒子的比荷。 15. 2024年6月2日，“嫦娥六号”探测器在月球背面艾特肯盆地着陆。如图所示，假设探测器在反推发动机作用下距月面处悬停，选定着陆点后，开始以加速度竖直下降，当四条“缓冲腿”接触月面时，反推发动机立即停止工作，探测器经速度减为0，探测器质量，月球表面重力加速度。求 （1）探测器竖直下降过程中反推发动机推力的大小F； （2）探测器竖直下降过程中反推发动机推力的冲量大小I； （3）接触月球的过程中月面对探测器的平均作用力大小。 16. 我国新一代航母福建舰采用全新电磁阻拦技术。舰载机着舰时电磁阻拦技术的基本原理如图甲所示，平行导轨与间距，电阻不计，间接有阻值的电阻。某舰载机质量，金属棒质量，电阻也为，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度。某次测试，舰载机以水平速度通过绝缘阻拦索迅速钩住轨道上的金属棒后，立即关闭动力系统获得共同速度，在磁场中一起减速滑行至停下，舰载机、金属棒的图像如图乙所示，除安培力外舰载机克服其它恒定阻力做功为，求： （1）舰载机钩住金属棒后它们获得共同速度大小； （2）从舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中，回路中产生的焦耳热； （3）若舰载机和金属棒一起减速滑行了后停下，则从舰载机与金属棒共速到它们停下来所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$