福建省泉州市部分中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（Word版含答案）

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物理

考生注意：

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。

2.請將各題答案填寫在答題卡上。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.高壓輸電線因結(jié)冰易造成損毀風(fēng)險(xiǎn)，如圖所示。可以利用電流熱效應(yīng)消除高壓輸電線上的冰凌，當(dāng)輸送功率和輸電線電阻一定時(shí)，要使輸電線上損耗的熱功率增大為原來的4倍，輸電電壓U應(yīng)變?yōu)?/p>

A.4UB.2UC.UD.U

2.電容式傳感器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可變電容器，當(dāng)某待測量發(fā)生變化時(shí)，能引起電容器的電容變化。如圖是四個(gè)電容式傳感器的示意圖，其中通過改變電容器兩極板間的距離而引起電容變化的是

A.B.C.D.

3.1657年惠更斯利用擺的等時(shí)性原理制成了第一座擺鐘。下圖為某一擺鐘的結(jié)構(gòu)示意圖，圓盤固定在擺桿上，螺母可以沿?cái)[桿上下移動(dòng)。下列情形會(huì)使擺鐘變快的是

A.使螺母沿?cái)[桿上移B.在原位置換一個(gè)質(zhì)量更大的螺母

C.由冬季變?yōu)橄募緯r(shí)D.把擺鐘從哈爾濱移到泉州

4.《大國重器Ⅲ》節(jié)目介紹的GIL輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)，如圖甲所示。管道內(nèi)部有三根絕緣超高壓輸電線纜平行且間距相等，截面圖如圖乙所示，截面圓心構(gòu)成正三角形，上方兩根輸電線纜A、B圓心連線水平。某時(shí)刻A中電流方向垂直于紙面向外、B中電流方向垂直于紙面向里，A、B中電流大小均為Ⅰ，下方輸電線纜C中電流方向垂直于紙面向外、電流大小為2I，電流方向如圖，則

A.A、B輸電線纜相互吸引

B.A輸電線纜所受安培力方向垂直線纜A、B圓心連線向下

C.輸電線纜A、B圓心連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上

D.正三角形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左

5.近些年高壓水槍水射流清洗技術(shù)迅速發(fā)展，可以用于清洗汽車上許多種類的污垢層。設(shè)高壓水槍洗車時(shí)，垂直射向車身的圓柱形水流的橫截面直徑為d，水從出水口水平出射，水打到車身后不反彈順車身流下。已知車身受到水的平均沖力大小為F，水的密度為p，則水的流量Q(單位時(shí)間流出水的體積)為

A.B.C.D.

6.半導(dǎo)體材料一般分為N型半導(dǎo)體(載流子為負(fù)電荷)和Р型半導(dǎo)體(載流子為正電荷)兩種。如圖所示，一塊長為a、寬為b高為c的長方體半導(dǎo)體器件，其內(nèi)載流子數(shù)密度為n，沿+y方向通有恒定電流I。在空間中施加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向沿-x方向的勻強(qiáng)磁場，半導(dǎo)體上、下表面之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電勢差U，下列說法正確的是

A.若器件為N型半導(dǎo)體，則上表面電勢高于下表面電勢

B.電勢差U與載流子數(shù)密度n成正比

C.若器件為Р型半導(dǎo)體，載流子所帶電荷量為

D.半導(dǎo)體內(nèi)載流子所受沿z軸方向電場力的大小

二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但選不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

7.國產(chǎn)新能源汽車安裝了“防撞預(yù)警安全系統(tǒng)”。如圖所示，新能源汽車配備的雷達(dá)會(huì)發(fā)射毫米級電磁波(簡稱“毫米波”)，并對前車反射的毫米波進(jìn)行處理。下列關(guān)于毫米波和防撞系統(tǒng)的說法正確的是

A.毫米波是橫波B.毫米波不能在真空中傳播

C.毫米波遇到前車時(shí)會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象D.該系統(tǒng)運(yùn)用了多普勒效應(yīng)

8.如圖甲，“戰(zhàn)繩訓(xùn)練”是當(dāng)下常見的健身方式，健身愛好者甩動(dòng)戰(zhàn)繩令其在豎直平面內(nèi)形成簡諧波。圖乙是某次訓(xùn)練中t=0時(shí)刻戰(zhàn)繩波形圖，繩上質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖丙所示。下列說法正確的是

A.增加抖動(dòng)的頻率，波速會(huì)增大B.從t=0到t=0.5s，質(zhì)點(diǎn)Р通過的路程為500cm

C.圖乙中波沿x軸正方向傳播D.P點(diǎn)的振動(dòng)方程為(cm)

9.2023年泉州市區(qū)投入大量共享自行車，為市民低碳出行提供了便利。為保證安全，自行車上裝有能為車燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)。圖甲為發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使矩形線框abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化曲線如圖乙所示。已知自行車車輪半徑r1=35.0cm，摩擦小輪半徑r2=1.0cm，摩擦小輪與自行車輪間無相對滑動(dòng)，外接車燈的阻值R1=4.0Ω，線框的電阻R2=1.0Ω，則下列說法正確的是

A.1×10-2s末穿過線框的磁通量變化率最小B.用電流表測得線框回路的電流值為1A

C.外接車燈消耗的熱功率為2.5wD.自行車前進(jìn)時(shí)的速率約為6.3m/s

10.在水平光滑絕緣桌面上有一邊長為L的正方形金屬線框abcd，被限制在沿cd方向的水平長直軌道自由滑動(dòng)。da邊右側(cè)有一等腰直角三角形勻強(qiáng)磁場區(qū)域efg，直角邊等于L，ef邊與cd邊在同一直線上，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示。線框在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場區(qū)域，若圖示位置為t=0時(shí)刻，設(shè)逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，水平向右的拉力為正，磁場穿過線框向里時(shí)磁通量為正。則穿過線框的磁通量、感應(yīng)電流i、bc間的電勢差Ubc、外力F隨位移x變化的圖像正確的是

A.B.C.D.

三、非選擇題：共60分，其中11、12題為填空題，13、14為實(shí)驗(yàn)題，15一18為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。

11.(3分)如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0。A和B是兩個(gè)相同的小燈泡。當(dāng)開關(guān)S接通后，A燈的亮度將_________(選填“不變”、“由暗變亮”或“由亮變暗”)，B燈的亮度將____________(選填“不變”、“慢慢變亮”或“先亮后滅”)。若當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，B燈的亮度將___________(選填“閃一下再熄滅”或“不亮”)。

12.(4分)如圖所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度B。天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，寬為L，共n匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面。當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖)時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為mymz的砝碼，天平平衡。當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡。已知重力加速度為g。由此可知磁場方向垂直紙面_______(選填“向里”或“向外”)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為________。

13.(6分)某同學(xué)用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。

(1)先將圖甲中的零件組裝成圖乙中的變壓器。再將原線圈接在交流電源上，之后再將副線圈接在電壓傳感器(可視為理想電壓表)上，觀察到副線圈輸出電壓U。隨時(shí)間t變化的圖像如圖丙所示，在保證安全的前提下，該同學(xué)可能在t1~t2時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的操作是__________。

A.減少了原線圈的匝數(shù)B.減少了原線圈的輸入電壓

C.增大了交流電源的頻率D.拔掉了變壓器鐵芯Q

(2)用匝數(shù)na=50匝和nb=150匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如下表。

U/V1.252.613.30

Ub/V3.807.929.98

根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是_________。(選填“n?！被颉皀”)

(3)實(shí)驗(yàn)中原，副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別，原因不可能為_________。

A.原、副線圈通電發(fā)熱B.鐵芯在交變磁場作用下產(chǎn)生渦流

C.變壓器鐵芯“漏磁”D.原線圈輸入電壓發(fā)生變化

14.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

圖中О點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的豎直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)將斜槽末4omi端處的切線調(diào)成水平。先讓入射小球多次從斜槽上位置S由靜止釋放，通過白紙和復(fù)寫紙找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測出平拋射程OP。然后，把半徑相同的被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上位置S由靜止釋放，與被碰小球發(fā)生正碰，且均向前拋出，并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點(diǎn)位置分別為M、N。(選填選項(xiàng)前的字母)

(1)在本次操作中，入射小球m的質(zhì)量應(yīng)______(填“大于”“等于”或“小于”)被碰小球m2的質(zhì)量。

(2)測出各落點(diǎn)位置與水平面上O點(diǎn)間的距離分別為OM=L1，OP=L2，ON=L3。

(3)用天平分別測出小球的質(zhì)量分別為m1、m2，若滿足m1L2=_________，則兩小球碰撞時(shí)遵循動(dòng)量守恒定律；若滿足____________(用m1、m2表示)，則兩小球碰撞為彈性碰撞。

15.(6分)如圖所示，一種光學(xué)傳感器是通過接收器Q接收到光的強(qiáng)度變化而觸發(fā)工作的，光從玻璃內(nèi)側(cè)Р點(diǎn)射向外側(cè)M點(diǎn)再折射到空氣中，測得=30°，=30°；光從Р點(diǎn)射向外側(cè)N點(diǎn)，剛好發(fā)生全反射并被Q接收，已知擋風(fēng)玻璃的厚度為d，光在空氣中的傳播速度為c，求：

(1)該玻璃的折射率；

(2)光從P點(diǎn)射向外側(cè)N并被Q接收所需的時(shí)間。

16.(9分)如圖所示，MN和PQ是傾斜放置足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，傾角為θ，導(dǎo)軌間距為L，其頂端和底端分別接有阻值為R的定值電阻，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根長為L，質(zhì)量為m，電阻，的導(dǎo)體棒ab由靜止開始釋放，當(dāng)下滑位移為x時(shí)，速度達(dá)到最大，下滑過程中導(dǎo)體棒與兩導(dǎo)軌保持接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。求：

(1當(dāng)導(dǎo)體棒ab的速度為v時(shí)，導(dǎo)體棒ab兩端的電壓U；

(2)導(dǎo)體棒ab的最大速度；

(3)導(dǎo)體棒ab由靜止達(dá)到最大速度的過程中，整個(gè)回路上產(chǎn)生的熱量Q。

17.(12分)如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)(1.5L，0)為中心，邊長為L的正方形區(qū)域abcd，其邊界ab與x軸平行，正方形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N。在該正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)有電子從y軸上的坐標(biāo)為(0，)的A點(diǎn)以速度=6.0×106m/s沿x軸正方向射入電場，恰好從M點(diǎn)進(jìn)入正方形磁場區(qū)域，并從d點(diǎn)射出。取電子的比荷=1.8×1011C/kg，正方形邊長L=20cm。求：

(1)勻強(qiáng)電場E的大小；

(2)勻強(qiáng)磁場B的大??；

(3)若當(dāng)電子到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，在正方形區(qū)域換成如圖乙所示周期性變化的磁場(以垂直于紙面

向外為磁場正方向)，最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N點(diǎn)飛出，求正方形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0大小的表達(dá)式。(用題中所給字母表達(dá))

18.(14分)如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊A與豎直放置的輕彈簧上端連接，彈簧下端固定在地面上。t=0時(shí)，物塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊B從A正上方一定高度處自由落下，與A發(fā)生碰撞后一起向下運(yùn)動(dòng)(碰撞時(shí)間極短，且未粘連)，到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)。已知B運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示，其中0~t1的圖線為直線，重力加速度為g，彈簧的彈性勢能表達(dá)式為(其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量)，不計(jì)空氣阻力。

(1)求物塊B的質(zhì)量；

(2)如果v-t圖像中v為已知量，t1、t2為未知量，求彈簧的勁度系數(shù)﹔

(3)如果v-t圖像中t1、t2為已知量，v為未知量，求物塊A、B到達(dá)最低點(diǎn)的時(shí)刻。

(4)物塊A、B運(yùn)動(dòng)過程是否會(huì)分離如果A、B會(huì)分離，則分離瞬間物塊的速度大小為多少

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物理參考答案

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.D2.C3.A4.B5.B6.D

二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但選不全的得⒉分，有選錯(cuò)的得0分。

7.AD8.BD9.AD10.BC

三、非選擇題：共60分，考生根據(jù)要求作答。

11.由暗變亮(1分)；先亮后滅(1分)；閃一下再熄滅(1分)；

12.向外(2分)；(2分)13.(6分)(1)A(2分)；(2)nb(2分)；(3)D(2分)

14.(6分)(1)大于(2分)；(2)(2分)；(3)(2分)

15.(6分)

解：(1)光線在M點(diǎn)發(fā)生折射，由折射定律：

，(1分)

得或n=1.732，(1分)

(2)在N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，則臨界角C=θ，根據(jù)，(1分)

由幾何關(guān)系可知光在玻璃中傳播的長度：，(1分)

傳播速度，(1分)

傳播時(shí)間。(1分)

16.(9分)

解：(1)導(dǎo)體棒ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小，(1分)

R1、R2并聯(lián)電阻為

由閉合電路歐姆定律有，(1分)

導(dǎo)體棒ab兩端的電壓為，(l分)

聯(lián)立以上式子，解得，(1分)

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒加速度為零時(shí)，速度最大，ab棒所受的安培力為F=I'LB，(1分)

由平衡條件得F=mgsinθ，(1分)

聯(lián)立①②⑤⑥解得最大速度，(1分)

(3)導(dǎo)體棒整個(gè)加速過程，由能量守恒定律可得：

，(1分)

聯(lián)立⑦⑧解得.(1分)

17.(12分)

解：(l)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有

，(1分)

，(1分)

，(1分)

聯(lián)立①②③得N/C，(1分)

(2)電子進(jìn)入磁場時(shí)，沿y軸方向速度，(1分)

，(l分)

由幾何關(guān)系可知：，(1分)

根據(jù)牛頓第二定律可知，(1分）M

聯(lián)立④～⑦得，B=6.7×10-4T，(1分)

(3)若電子從N點(diǎn)飛出，在磁場中的運(yùn)動(dòng)如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得(n=1，2，3……)(1分)