广东省名校联盟2023-2024学年高二下学期期中质量检测物理试卷（解析版）

这是一份广东省名校联盟2023-2024学年高二下学期期中质量检测物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，06A等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一、二、三册，选择性必修第一、二册。
一、单项选择题：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. 机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅使用机器人来送餐。某餐厅的送餐机器人的结构简化为如图所示的示意图，机器人的上表面保持水平，当菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）

A. 菜品受到的摩擦力方向与其运动方向相同
B. 菜品受到的合外力始终不变
C. 菜品的质量越大，受到的静摩擦力越大
D. 菜品受到的摩擦力与菜品和机器人上表面间的动摩擦因数成正比
【答案】B
【解析】ACD．当菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品只受到重力和支持力的作用，没有受到摩擦力，ACD错误；
B．由平衡条件可知，菜品受到的合外力为零（不变），B正确。
故选B。
2. 金属探测仪在各场景广泛应用，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数会发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 此时电容器中的电场能正在减小
B. 此时穿过线圈的磁通量的变化率正在增大
C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大
D. 若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍，则其振荡周期变为原来的
【答案】A
【解析】AB．根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知，此时电流方向沿顺时针方向，由下极板流向上极板，且下极板带正电，所以此时电容器正在放电，电容器两板间的电压正在减小，电容器中的电场能减小，线圈中磁场能增大，则电路中电流正在增大，但电流增大越来越慢，所以此时穿过线圈的磁通量的变化率正在减小，故A正确，B错误；
CD．根据
可知，若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期减小，若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍，则其振荡周期变为原来的2倍，故CD错误。
故选A。
3. 我国古代有一种古琴调弦技术，该技术是将一小纸人放在需要校准音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确。如图所示，某匠人正在校准频率为352Hz的“角”音，下列说法正确的是（ ）
A. 该调弦技术主要利用多普勒效应
B. 该调弦技术主要利用共振原理
C. 拨动其他音调的两根琴弦，可能会出现小纸人都明显跳动的情况
D. 敲击352Hz的音叉，可能会出现小纸人明显跳动，而音调准确的古琴纹丝不动的情况
【答案】B
【解析】AB．该调弦技术主要利用共振原理，选项B正确，A错误；
C．当驱动力频率等于物体固有频率时，会发生共振现象，拨动其他音调的两根琴弦，不可能同时发生共振（小纸人明显跳动），选项C错误；
D．敲击352Hz的音叉，则两古琴均会发生共振，选项D错误。
故选B 。
4. 由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路如图甲所示，线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴沿逆时针方向转动，从某时刻开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻线圈处于中性面位置
B. 时刻线圈中感应电流的方向改变
C. 时刻线圈中的感应电动势最大
D. 时间内，电流表的示数逐渐增大
【答案】A
【解析】A．由图乙可知，时刻线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为零，线圈的感应电流为零，线圈处于中性面位置，故A正确；
B．由图乙可知，时刻线圈的磁通量为零，但磁通量变化率最大，线圈的感应电流最大，感应电流的方向没有改变，故B错误；
C．由图乙可知，时刻线圈磁通量变化率为零，感应电动势为零，故C错误；
D．时间内，磁通量的变化率逐渐变大，感应电流逐渐变大，但电流表的示数为有效值不变，故D错误。
5. 如图所示，ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，下列说法正确的是（ ）
A. a光的频率比b光的频率大
B. b光比a光更容易发生明显的衍射现象
C. 在真空中，a光的传播速度比b光的传播速度大
D. 在棱镜中，a光的传播速度比b光的传播速度大
【答案】D
【解析】A．根据题意可知，两种光以相同的入射角射向面时，b光发生全反射，a光发生折射和反射，说明a光的临界角大于b光的临界角，根据
可知，a光在棱镜中的折射率小于b光的折射率，所以a光在介质中的折射率小，频率小，故A错误；
B．频率越大，波长越短，因此b光的波长比a光的短，所以a光比b光更容易发生衍射现象，故B错误；
C．不同频率的光在真空中的传播速度都相同，故C错误；
D．a光在介质中的折射率小，根据
可知，a光的传播速度比b光的传播速度大，故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示，螺线管匝数n=100，横截面积S=0.01m2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω。螺线管内部区域可视为存在水平方向的匀强磁场，以水平向右为正方向，磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 回路中感应电流逐渐增大
B. 0～2s内回路中的电流为0.06A
C. C、D两点间的电势差为0.06V
D. 0～2s内电阻R两端的电压为0.06V
【答案】B
【解析】A．由于磁感应强度随时间均匀变化，根据
可知，回路中感应电动势保持不变，回路中感应电流保持不变，故A错误；
BCD．根据法拉第电磁感应定律可得
C、D两点间的电势差等于电阻R两端的电压，均为
故B正确，CD错误。
故选B。
7. 现代都市高楼林立，高楼出现火情时需要一种高架水炮消防车。现距水平地面65m高的某楼房出现火情，消防员紧急出动救援，已知高架水炮消防车的水炮炮口距离水平地面61.8m，到起火房间的水平距离为4.8m，水柱刚好从起火房间的窗户垂直打入，取重力加速度大小，不计空气阻力，则水炮炮口的水流速度为（ ）
A. 6m/sB. 8m/sC. 10m/sD. 15m/s
【答案】C
【解析】将水的逆过程看做是平抛运动，则
解得
t=0.8s
水炮炮口的水流的水平速度
竖直速度
则水炮炮口的水流速度
故选C。
二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 手机内电容式传感器的工作电路如图所示，M极板固定，N极板可以按图中标识前后左右运动，下列说法正确的是（ ）
A. N极板向左运动一段距离后，电容器的电容减小
B. N极板向前运动一段距离后，电容器间的电场强度减小
C. N极板向后运动一段距离后，电容器的电荷量增加
D. N极板向后运动的过程中，流过电流表的电流方向由b向a
【答案】AD
【解析】A．根据
N极板向左运动一段距离后，电容器两极板正对面积减小，电容器的电容减小，故A正确；
B．N极板向前运动一段距离后，电容器两极板之间的间距d减小，两极板之间电势差不变，根据
电容器间的电场强度增大，故B错误；
C．根据
N极板向后运动一段距离后，电容器两极板之间的间距增大，电容器的电容减小，两极板之间电势差不变，根据
Q=UC
电容器的电荷量减小，故C错误；
D．电容器上极板与电源正极相接，由C项分析可知N极板向后运动的过程中，电容器的电荷量减小，流过电流表的电流方向由b向a，故D正确。
故选AD。
9. 图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为参与波动的x＝2m处质点P的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2m
C. 该波的传播速率为4m/s
D. 该波在传播过程中若遇到尺寸为4m的障碍物，能发生明显的衍射现象
【答案】CD
【解析】A．由图乙可知，时刻处质点P沿轴负方向振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．质点P只能沿轴振动，不会随波的传播方向迁移，故B错误；
C．由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则该波的传播速率为
故C正确；
D．由图甲可知，该波的波长为，该波在传播过程中若遇到尺寸为的障碍物，能发生明显的衍射现象，故D正确。
故选CD。
10. 质谱仪的工作原理图如图所示，若干电荷量均为+q（q>0）而质量m不同的带电粒子经过加速电场加速后，垂直电场方向射入速度选择器，速度选择器中的电场E和磁场B1的方向都与粒子速度的方向垂直，且电场E的方向也垂直于磁场B1的方向。通过速度选择器的粒子接着进入匀强磁场B2中，沿着半圆周运动后到达照相底片上形成谱线。若测出谱线到狭缝P的距离为x，不计带电粒子受到的重力和带电粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B. 这些带电粒子通过狭缝P的速率都等于EB1
C. x与这些带电粒子的质量m成正比
D. x越大，带电粒子的比荷越大
【答案】C
【解析】AB．带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受到的电场力和洛伦兹力二力平衡，即
解得
结合左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，选项AB错误；
C．带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据几何关系有
即
这些粒子带电量相同，x与这些带电粒子的质量m成正比，故C正确；
D．带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据几何关系有
也可写成
x与比荷成反比，x越大，说明带电粒子的比荷越小，故D错误。
故选C。
三、非选择题：共54分。
11. 某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹，回答下列问题：
（1）可以使目镜中观察到的条纹数增加的操作是____________。
A. 将单缝向双缝靠近B. 将屏向靠近双缝的方向移动C. 减小双缝的间距
（2）某次测量时手轮上的示数如图乙所示，此时手轮上的示数为____________mm。
（3）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第2条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离为，则所测单色光的波长____________。
【答案】（1）B （2）2.190（2.189～2.191均正确） （3）
【解析】（1）要增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为
为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离。
故选B。
（2）手轮上的示数为
（3）第2条暗条纹到第6条暗条纹之间的距离为
则两个相邻明纹间的距离
则单色光波长
12. 某校课外兴趣小组的同学欲将量程为3mA的电流表G1改装成量程为9.0V的电压表。已有的实验器材如下：
A.待改装的电流表G1（内阻约为100Ω）；
B.标准电流表G2（满偏电流为5mA，内阻未知）；
C.滑动变阻器R（最大阻值为3kΩ）；
D.电阻箱R′（阻值范围为0～999.9Ω）；
E.电池组、开关、导线若干
（1）为了测量电流表G1的内阻，小东同学设计了如图甲所示的电路，请完成以下实验内容：
①将滑动变阻器R的阻值调至最大，闭合S1；
②调节滑动变阻器R的阻值，使电流表G1满偏；
③保持滑动变阻器R的阻值不变，再闭合S2，调节电阻箱，当电阻箱的示数为204.0Ω时，电流表的指针示数如图乙所示。由此可知电流表G1的内阻测量值为_________Ω（结果保留一位小数），该测量值比电流表内阻的真实值__________（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
（2）为了更加准确地测量电流表G1的内阻，兴趣小组的同学经过讨论，利用题中给出的实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：
①完善图丙的电路图_______；
②实验小组根据图丙设计的电路图进行实验，当电阻箱的示数为25.8Ω时，电流表G1、G2的示数分别为0.9mA、4.5mA，则电流表G1的内阻为___________Ω（结果保留一位小数）。
【答案】（1）102.0 偏小 （2） 103.2
【解析】（1）③[1][2]电流表量程为3mA，满偏时，流过电流表的电流为3mA，保持滑动变阻器R的阻值不变，再闭合S2，认为电路中的电流不变，流过电流表的电流为2mA，则流过电阻箱的电流为1mA，根据欧姆定律可得，电流表的内阻为电阻箱阻值的一半，电阻箱阻值为204.0，则电流表阻值为102.0，由于闭合时，电路中总电阻减小，则总电流变大，即流过电阻箱的电流大于1.0mA，电流表的内阻大于电阻箱阻值的一半，故电流表内阻测量值小于真实值；
（2）①[3]并联电路两端电压相等，可以让电流表与电阻箱并联，然后与电流表串联，实验电路图如图所示
②[4]根据欧姆定律得
代入数据解得
13. 如图所示，间距L=0.8m的固定平行光滑金属导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，导轨上端接有阻值R=4.0Ω的电阻，理想电流表串联在一条导轨上，整个装置处在磁感应强度方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。电阻r=1.0Ω的导体棒ab垂直导轨放置，将导体棒由静止开始释放，一段时间后导体棒以v0=5m/s的速度匀速运动，导体棒匀速运动时电流表的示数恒为2A。取重力加速度大小g=10m/s2，导体棒的长度与导轨间距相等，金属导轨足够长且电阻可忽略不计，求：
（1）导体棒切割磁感线产生的感应电动势E；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）导体棒ab的质量m。
【答案】（1）10V；（2）2.5T；（3）0.8kg
【解析】（1）由闭合电路的欧姆定律可知，感应电动势为
解得
（2）根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为
解得
（3）导体棒匀速运动，由平衡条件得
导体棒受到的安培力
代入数据解得
14. 如图所示，两平行正对金属板A、B水平放置，上极板A带有一定量的正电荷，下极板B带等量负电荷且板上有一小孔，两板间的距离。一带正电小球（视为点电荷）从B板上小孔的正下方C点处以的初速度竖直向上射入两板间，小球恰好穿过小孔到达A板。已知C点到B板的距离，小球的质量，小球所带的电荷量，不考虑空气阻力，取重力加速度大小，两板间电场视为匀强电场。求：
（1）小球到达B板上小孔瞬间的速度大小；
（2）两板间匀强电场的电场强度大小E；
（3）上极板A和下极板B间的电势差。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）小球自C点至B板上小孔的过程中做竖直上抛运动，根据运动规律有
解得
（2）小球自B板上小孔至恰好到达A板的过程中做匀减速直线运动，设该过程中小球的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
根据运动规律有
解得
（3）根据匀强电场中电势差与电场强度的关系有
解得
15. 如图所示，质量的平板车静止在光滑水平地面上，质量的小物块位于平板车的左端。不可伸长的轻质细绳的长度，一端悬于小物块正上方高为0.9m的点，另一端系一质量的小球。现将小球拉至悬线与竖直方向成60°角位置由静止释放，小球到达最低点时与小物块的碰撞时间极短，且无能量损失，最后小物块恰好未从平板车上滑落。已知平板车的长度，重力加速度大小，小球和小物块均可视为质点。
（1）求小球与小物块碰后瞬间，小物块的速度大小；
（2）求小物块与平板车之间的动摩擦因数；
（3）若平板车的长度可以调节，在其他条件不变的情况下，要使小物块离开平板车时小物块的速度是平板车速度的两倍，求调节后平板车的长度。
【答案】（1）2m/s；（2）01；（3）
【解析】（1）小球由静止摆到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有
小球与小物块相撞时，两者组成的系统动量守恒，机械能也守恒，则有
，
解得
（2）小物块在平板车上滑行的过程中，小物块与平板车组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有
小物块在平板车上滑行的过程，根据能量守恒定律有
解得
（3）设小物块离开平板车时平板车的速度为，小物块在平板车上滑行的过程中，系统满足动量守恒，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得