陕西省渭南市大荔县2023-2024学年高二下学期期末质量检测物理试卷（原卷版+解析版）

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注意事项：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．选择题用2B铅笔将正确答案涂写在答题卡上；非选择题用黑色墨水签字笔答在答题卡的指定答题区域内，超出答题区域答案无效。
3．答题前，请将姓名、考号、试卷类型按要求涂写在答题卡上。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个符合要求．
1. 分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处向O点运动，以下说法正确的是（ ）
A. 当两分子间距时，分子间作用力表现为引力
B. 当两分子间距时，分子间作用力表现为斥力
C. 当两分子间距r=r2时，分子间作用力最小
D. 在两分子间距从减小到的过程中分子力一直做负功
2. 一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 过程中，气体分子热运动的平均动能减小
B. 过程中，单位面积上气体分子对容器壁的作用力减小
C. 过程中，气体体积增大
D. 过程中，气体内能减小
3. 一列沿+x轴方向传播的简谐横波，振幅为A，波长为λ，波源的振动周期为T，某一时刻的波形如图所示，在该时刻，某质点的坐标为（λ，0），则经后，该质点的坐标为（ ）
A. B. C. D.
4. 交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是（ ）
A. 波的干涉B. 波的衍射C. 波的折射D. 多普勒效应
5. 某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉现象。狭缝、之间的距离为d，狭缝到屏的距离为L。用同一单色光垂直照射狭缝，在屏上得到了图乙所示的图样。下列说法正确的是（ ）
A. 图乙是光的衍射图样，相邻两条纹之间的距离不一定相等
B. 若屏上P点到狭缝、的距离差为波长的整数倍，则P点处一定是暗条纹
C. 若其他条件不变，只增大L，则图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D. 若其他条件不变，只增大d，则图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
6. 为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入。CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随入射角变化的情况如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 入射角越大，则反射光越强
B. 当入射角时，光在AB界面上同时发生反射和折射
C. 若将图甲中的角减小，则反射光线和折射光线的夹角将增大
D. 该新材料的折射率
7. 某研究小组通过实验，测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图像。图中的三条线段分别表示在光滑水平面上，沿同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移随时间变化关系。已知相互作用时间极短，由图像给出的信息可知（ ）
A. 两滑块发生的是弹性碰撞
B. 碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量大
C. 碰前滑块Ⅰ的速度大小为
D. 滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的
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. 如图所示为一款落锤冲击试验机，将重锤从不同高度落到样本（片、薄膜、制品）上，以检测其在不同温度、湿度、冲击能量下的性能表现。现将一质量为的重锤从高度处由静止释放，重锤与样本冲击时间约为，然后以的速度反弹。已知重力加速度，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 与样本冲击过程，重锤的动量变化量大小为
B. 与样本冲击过程，重锤的动量变化量大小为
C. 重锤对样本的冲击力大小约为
D. 重锤对样本的冲击力大小约为
9. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。当振子位于A点时弹簧处于原长状态。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。振子的位移x随时间t变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 振子位移的表达式为
B. 时，振子速度方向竖直向下
C. 振子在B点的加速度大小为g
D. 振子的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变
10. 一列简谐波沿x轴传播，时刻的波形图如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，则下列判断正确的是（ ）
A. 若波沿x轴正方向传播，则内传播的距离一定为
B. 若波沿x轴正方向传播，则波的周期可能为
C. 若波沿x轴负方向传播，则波周期的最小值为
D. 若波沿x轴负方向传播，则波速的最小值为
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
三、实验题：本题共2小题，共计15分。
11. 某学习小组采用图甲所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。
（1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）质量分别为、；
（2）用游标卡尺测得固定在滑块A、B上的挡光片的宽度为d；
（3）为了将气垫导轨调节为水平状态，在接通充气泵电源后，导轨左侧放一滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为、，则应将导轨右端__________（选填“调高”或“调低”），直至滑块通过两个光电门两个计时器显示的时间相等；
（4）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上弹片后释放滑块A，碰后滑块A、B均一直向右运动。与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为、，则碰后滑块A的速度大小为__________（用测得的物理量表示）；
（5）在实验误差允许范围内，若表达式___________（用测得的物理量表示）成立，则说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒。
12. 甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
（1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。
①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用________；（用器材前的字母表示）
a．长度为左右的细绳 b.长度接近的细绳
c．直径为的塑料球 d．直径为的铁球
e．最小刻度为的米尺 f．最小刻度为的米尺
②该组同学先测出悬点到小球球心的距离，然后用秒表测出单摆完成次全振动所用的时间。请写出重力加速度的表达式________。（用所测物理量表示）
③若在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（2）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的图线。
①由图丙可知，该单摆周期________s；（结果保留2位有效数字）
②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出（周期平方－摆长）图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度________。（取，结果保留3位有效数字）
四、解答题：本题共3小题，共计39分。
13. 一个容器内部呈不规则形状，为测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积为，管内一静止水银柱封闭着长度为的空气柱，如图，此时外界的温度为。现把容器浸在温度为的热水中，水银柱静止时下方的空气柱长度变为。实验过程中认为大气压没有变化，请根据以上数据推导容器容积的表达式。
14. 当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。下图为光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长度为l，折射率为，AB代表端面。现要使光能够从玻璃丝的AB端传播到另一端面。求：
（1）光在端面AB上的入射角i应满足的条件；
（2）已知光在真空中的传播速度为c，求光从玻璃丝的AB端传播到另一端面所用的最长时间。
15. 如图所示，足够大的光滑水平面上静置有三个小滑块A、B、C（均视为质点），A、B用细线连接且A、B间夹有压缩的水平轻弹簧（弹簧在弹性限度内）。弹簧的左端与A连接，右端与B不粘连，C的右侧有一固定的竖直挡板。现将细线烧断，B以速率v离开弹簧，与C发生碰撞。已知A、B的质量分别为4m和3m，所有碰撞均为弹性碰撞，A、B、C始终在一条直线上。
（1）求细线烧断后的瞬间，A的速度大小及方向；
（2）若C的质量为3m，求在B返回后压缩弹簧的过程中弹簧的最大弹性势能。