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三明市2023—2024学年第二学期普通高中期末质量检测
高二物理试题
（满分：100分；考试时间：90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。
2．回答选择题时，选出每题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1．与光的偏振原理有关的是（ ）
A．泊松亮斑 B．3D电影 C．小孔成像 D．海市蜃楼
2．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（ ）
A．米波的频率比厘米波频率高 B．和机械波一样须靠介质传播
C．同光波一样均为横波 D．比声波的传播速度小
3．如图甲，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，下列说法中正确的是（ ）
A．换用间距更小的双缝，观察到的条纹宽度会变小
B．若用红光替换绿光实验，观察到的条纹个数会增加
C．若实验中将条纹数量多数一条，则波长测量值将偏小
D．若乙图中亮条纹与分划板中心刻线未对齐，需旋转双缝进行调整
4．如图甲，轻弹簧上端固定，下端拴接一钢球，将钢球从平衡位置向下拉一段距离A，然后由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向下为正方向建立x轴，当钢球经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移一时间图像如图乙所示。若振动过程中弹簧始终未恢复原长，则钢球（ ）
A．在时处于失重状态 B．在时速度方向向上
C．在内动能逐渐增大 D．在内机械能逐渐减小
5．如图，光滑水平面上一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m、静止的B球发生对心正碰。碰后A的速度方向与碰撞前相反，则碰后B的速度大小可能是（ ）
A．0.40v B．0.50v C．0.60v D．0.70v
6．三明公交明通卡（IC卡）内部有一LC振荡电路，当刷卡时读卡机（刷卡时会发出“滴”的一声）向外发射某一特定频率的电磁波，卡内的线圈L中产生较强感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（ ）
A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流
D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，不能向读卡机传输自身的数据信息
7．如图甲，水波干涉实验中形成两列水波相向传播，波长为1.2cm，振幅为A。取两波源连线上某点为坐标原点，以两波源连线为x轴，以垂直于水面方向向上为y轴正方向，某时刻两波源传播的波形如图乙所示，实线与虚线分别为向右、向左传播的波形图，则0.2cm处质元（ ）
A．为振动减弱点，位移始终为零
B．为振动加强点，振动方向沿y轴正方向
C．再经过，位移为2A
D．再经过，振动方向沿y轴负方向
8．喷砂除锈是将砂料以高速喷射到工件表面，通过磨料的冲击和切削作用，去除工件表面的铁锈污渍。若高速射流时间t内均匀喷出砂料的质量为m，平均密度为，射流垂直喷到工件表面反弹后速度大小变为原来的k倍（）。现对工件的某一平面进行除锈，需要高速射流在工件表面产生的压强为p。忽略高速射流在空中的形状变化与速度变化，则喷嘴横截面积的最大值为（ ）
A． B． C． D．
二、双项选择题（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，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答得0分）
9．体积相同的两容器，装着质量相等，温度分别为0℃与100℃的氮气。如图所示是二者的分子速率分布图像，则（ ）
A．分布曲线的峰值是相同的 B．a线对应的气体压强更小
C．a线对应的气体温度是0℃ D．b线对应的气体分子平均动能更小
10．一列沿x轴正方向传播的横波，时刻恰好传播至Q点，其波形如图甲所示，图乙为M、N、P、Q四个质点中某一质点的振动图像。则（ ）
A．该波的传播速度为1m/s
B．波源起振方向沿y轴正方向
C．图乙为质点M的振动图像
D．质点Q起振后的振动方程为
11．如图为一圆柱状的光导纤维，其纵截面MNPQ为矩形，MQ为材料的截面直径。与MNPQ在同一平面内的一束单色光，以入射角从空气经圆心O射入光导纤维内，恰好未从MN边界射出，则（ ）
A．临界角为60° B．折射率为
C．单色光射入后波长变长 D．减小入射角α，传播的时间变短
12．如图甲，湖泊水面上有一列浮球，用来警示过往船只注意安全。图乙为简化俯视图，所有浮球等间距排成一条直线，水面上的O点垂直于水面xOy持续沿z轴振动，形成了沿水面传播波长的水波。当所有浮球全部振动后开始计时，以竖直向上为z轴正方向，其中浮球A、B的振动图像如图丙所示，已知，，。则（ ）
A．时，1号浮球位于平衡位置下方且沿z轴正向运动
B．时，6号浮球位于平衡位置上方且沿z轴负向运动
C．时，1号浮球与2号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反
D．时，5号浮球与6号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反
三、填空实验题（本大题共5小题，共21分）
13．（3分）
一定质量的理想气体，经历如图所示A→B→C的状态变化，则此过程气体温度变化情况是______（选填“先减后增”“先增后减”或“不变”），温度______（（选填“>”“<”或“=”）。
14．（3分）
双缝干涉实验中，光的波长越长，干涉条纹的间距______（选填“越大”“越小”或“不变”）。如图所示，用波长为的单色光垂直照射双缝、，点P出现第2条暗条纹，则P到、的路程差______。
15．（3分）
高空作业须系安全带。如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前，用时为，再经历时间安全带伸长到最长，则内人的动量______（选填“始终减小”或“先增大后减小”），若安全带对人的作用力始终竖直向上，重力加速度为g，则内，安全带对人的平均作用力大小为______。
16．（5分）
某同学通过实验测定玻璃砖的折射率n。开始玻璃砖的位置如图甲所示，描出玻璃砖的两个透光面边界a和。两大头针、插在玻璃砖的一侧，同时在另一侧透过玻璃砖观察、的像，且的像挡住的像，再依次插上大头针和。
（1）在插时，应使______（选填选项前的字母）
A．只挡住的像 B．同时挡住、的像
（2）如图乙，请在答题卡上画出光路图，标出在a界面的法线、入射角和折射角；根据光路图，该玻璃砖的折射率______。
（3）下列说法正确的是______。
A．入射角越小，误差越小
B．、间与、间距离应适当大些
（4）如图丙，因为操作不当，玻璃砖下边界描成图中虚线，该测量值______真实值（选填填“大于”“等于”或“小于”）。
17．（7分）
“用单摆测量重力加速度的大小”实验中：
（1）先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图甲所示，则摆球直径______cm；
（2）如图乙所示，安装力传感器、连接计算机进行测量。根据图丙显示的图像信息中可测出摆球的周期______s，若测得摆长为0.64m，，则______（保留3位有效数字）
（3）若将摆球直径d计入摆长中，g测量值将______（填“偏大”“相等”或“偏小”）。
四、计算题（本大题3小题，共39分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18．（12分）英国物理学家查德威克通过实验测出某种不带电的“未知粒子”的质量几乎与质子的质量相等，进而发现这就是中子。其测量思路是：用初速度的“未知粒子”与静止的原子核弹性正碰。
（1）若“未知粒子”的质量为m，被碰原子核的质量为M。求弹性正碰后“未知粒子”的速度大小和被碰原子核的速度大小；
（2）若实验测得“未知粒子”以初速度与静止的氢原子核（）发生弹性正碰后，氢原子核的速度为，求“未知粒子”的质量m与氢原子核的质量M之比。
19．（12分）
如图甲为一气压型弹跳杆，其核心部分可简化为由连杆、活塞及竖直倒立的、导热性良好的圆柱形汽缸组成。如图乙所示，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，汽缸内密封有一定质量的气体（可视为理想气体），初始气体压强为。没有站人时，活塞位于A处与缸底的距离为H；当人踩在踏板上稳定时（静止在汽缸顶端），活塞位于B处与缸底的距离为。已知大气压强为，，外界温度为27℃，人的质量，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直，忽略汽缸质量与厚度，不计其与活塞间的摩擦。
（1）求活塞位于B处与缸底的距离；
（2）人静止在踏板上，通过热传递使活塞回到A处，求气体升高的温度。
20．（15分）
如图，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场内的金属杆N处于静止状态，磁场外的金属杆M以初速度向右运动。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。杆M、N的质量分别为m、2m，在导轨间的电阻分别为R、2R，除两金属杆电阻外，其他电阻不计，忽略金属杆的粗细及感应电流产生的磁场。
（1）求M刚进入磁场时受到安培力F的大小和方向；
（2）若两杆在磁场内未相撞，杆N出cd时的速度为，求：
（ⅰ）杆N在磁场内运动过程，整个回路产生的焦耳热；
（ⅱ）初始时刻N到ab的最小距离x；
（3）若金属杆N的质量为。初始时刻，杆N到ab的距离为kx（x为前问中的最小距离），从ab至右侧无穷远处区域均有大小、方向不变的上述匀强磁场。试分析，无论n取何值，两杆在磁场内都不相撞，满足该条件下求k的取值范围。
三明市2023—2024学年第二学期普通高中期末质量检测
高二物理参考答案
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C C B C B D A
二、多项选择题（每小题4分，共16分）
题号 9 10 11 12
答案 BC AD BC AC
三、填空实验题（本题共5小题，共21分）
13．先增后减 > 14．越大 15．先增大后减小
16．（1） （2）如图 （3） （4）小于
17．（1）1.84 （2）1.6 9.86 （3）偏大
四、计算题（本题3小题，共39分）
18．（12分）
（1）（8分） ①
②
联立①②得 ③
④
（2）（4分）
由 ⑤
解得 ⑥
19．（12分）
（1）（8分）
以被密封气体为研究对象，在位置处由平衡条件得 ①
活塞从位置到位置，由玻意耳定律 ②
由①②解得 ③
（2）（4分）
活塞从回到的过程 ④
解得 ⑤
⑥
20．（15分）
（1）（5分）
金属杆以初速度向右刚进入磁场时
电动势 ①
电流 ②
安培力 ③
联立①②③解得 ④
安培力的方向水平向左 ⑤
（2）（6分）
（ⅰ）到边的速度大小恒为，根据动量守恒定律可知
⑥
解得
回路中产生的焦耳热 ⑦
解得 ⑧
（ⅱ）
法一：对金属杆，由动量定理有 ⑨
⑩
若两杆在磁场内刚好相撞，到的最小距离为
由⑨⑩解得
法二：
设两杆在磁场中相对靠近的位移为，有
金属杆在磁场内运动过程中，由动量定理有 ⑨
联立解得
若两杆在磁场内刚好相撞，到的最小距离为 ⑩
（3）（4分）
法一：
因右侧磁场区域足够大，两杆的最终状态速度必相等，根据动量守恒定律可知

对金属杆由动量定理有
解得
两杆在磁场内不相撞条件需满足
解得
当时，故
法二：
当时，杆的质量远大于杆，极限情形下，等效于杆固定，
杆以速度进入磁场做减速运动
金属杆在磁场内运动过程中，由动量定理有
解得，故

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