2023-2024學(xué)年福建省福州四中高二（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年福建省福州四中高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共5小題，共20分。1.為方便使用，可將筆記本電腦放在傾角可調(diào)的支架上，如圖甲所示，支架可簡(jiǎn)化為圖乙所示模型，斜面AB的傾角為θ，支架底端的固定擋板AC與斜面垂直。若筆記本電腦的重力大小為G，不計(jì)一切摩擦，則(

)A.筆記本電腦對(duì)擋板AC的壓力小于GB.筆記本電腦只受重力和斜面AB的支持力作用

C.支架對(duì)筆記本電腦的作用力大小小于GD.筆記本電腦對(duì)斜面AB的壓力大小為Gsinθ2.高鐵站內(nèi)的鐵軌上有甲、乙兩列車(chē)，坐在甲車(chē)上的乘客看到其左邊的乙車(chē)向東運(yùn)行，右邊站臺(tái)上的站牌不動(dòng)，以地面為參考系，下列說(shuō)法正確的是(

)A.乙車(chē)向東運(yùn)行 B.乙車(chē)向西運(yùn)行 C.甲車(chē)向東運(yùn)行 D.甲車(chē)向西運(yùn)行3.一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖3所示。對(duì)于a、b兩束光(

)A.在光導(dǎo)纖維中a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B.a光頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小

C.對(duì)同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋間距比b光的干涉條紋間距小

D.若a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)4.如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=55：1，原線圈接入電壓u=2202sin100πt(V)的交流電源，圖中電表均為理想電表，閉合開(kāi)關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭A.副線圈中交變電流的頻率為100Hz B.t=0.02s時(shí)，電壓表的示數(shù)為0

C.電流表的示數(shù)先變小后變大 D.定值電阻R消耗的功率先變大后變小5.如圖，傾角為θ的斜面固定在墻角，質(zhì)量為M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右側(cè)面豎直，用輕繩系住一個(gè)質(zhì)量為m的球緊靠在尖劈的右側(cè)，輕繩與斜面平行，球與尖劈的接觸面光滑，斜面對(duì)尖劈的靜摩擦力恰好為0，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。沿球心O對(duì)球施加一個(gè)水平向左的恒定推力F，系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。則(

)A.尖劈的質(zhì)量M與球的質(zhì)量m之比為tan2θ

B.對(duì)球施加水平推力后，輕繩的拉力不變

C.對(duì)球施加水平推力后，尖劈對(duì)斜面的壓力不變

D.對(duì)球施加水平推力后，斜面對(duì)尖劈的摩擦力可能仍為二、多選題：本大題共3小題，共12分。6.下列說(shuō)法正確的有(

)A.表面張力的作用是使液體表面伸張

B.表面張力的作用是使液體表面收縮

C.有些小昆蟲(chóng)能在水面自由行走，這是由于有表面張力的緣故

D.用滴管滴液滴，滴的液滴總是球形，這是由于表面張力的緣故7.如圖所示，橫截面積為直角三角形的斜劈A，力F通過(guò)球心水平作用在光滑球B上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)力F增大時(shí)，系統(tǒng)還保持靜止，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.A所受合外力增大 B.A對(duì)豎直墻壁的壓力增大

C.墻面對(duì)A的摩擦力一定增大 D.墻面對(duì)A的摩擦力可能減小8.如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊靜止在豎直放置的輕彈簧上(不相連)，彈簧下端固定，勁度系數(shù)為k。t=0時(shí)刻，對(duì)物塊施加一豎直向上的外力F，使物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，撤去外力F。從0時(shí)刻到F撤去前，物塊的加速度a隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示。重力加速度為g，忽略空氣阻力，則在物塊上升過(guò)程(

)A.外力F為恒力

B.物塊的最大加速度大小為2g

C.外力F撤去后物塊可以繼續(xù)上升的最大高度為mg2k

D.彈簧最大彈性勢(shì)能E三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。9.如圖(甲)所示，小虎同學(xué)將氣墊導(dǎo)軌的右支撐點(diǎn)調(diào)高支成斜面，用圖示裝置測(cè)量滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑的加速度，遮光片固定在滑塊的左端并與滑塊左端平齊，光電門(mén)固定在導(dǎo)軌上，導(dǎo)光孔與導(dǎo)軌上的位置A齊，讓滑塊左端位于斜面上的位置B處，打開(kāi)氣源，將滑塊由靜止釋放，測(cè)得AB氣墊導(dǎo)軌的距離L、遮光片的寬度及遮光時(shí)間，算出遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度v?，視為滑塊左端到達(dá)A處時(shí)的速度，從而測(cè)出滑塊下滑的加速度。

(1)小虎運(yùn)用該方案測(cè)得加速度的表達(dá)式為a=______(用題目中所給的物理量的字母表示)。

(2)為了更精確地測(cè)得滑塊的加速度，小芳對(duì)方案進(jìn)行了改進(jìn)：運(yùn)用同一氣墊導(dǎo)軌裝置，僅換用不同寬度的遮光片固定在滑塊的左端并與滑塊左端平齊，讓滑塊左端位于斜面上的同一位置B處。打開(kāi)氣源，將滑塊由靜止釋放，記錄每次實(shí)驗(yàn)遮光片的寬度Δx和遮光時(shí)間t，并算出各次遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度v?。記錄數(shù)據(jù)并作出v??t圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象可知，滑塊左端過(guò)A處的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_____m/s，滑塊的加速度大小為_(kāi)_____m/s210.某同學(xué)利用圖甲裝置測(cè)量滑塊(含定滑輪和遮光條)與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測(cè)出滑塊的質(zhì)量m和托盤(pán)(含砝碼)的質(zhì)量M；

②用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d；

③將實(shí)物安裝好，把長(zhǎng)木板、細(xì)線調(diào)整至水平狀態(tài)；

④讓滑塊從某位置由靜止釋放，記錄遮光條依次通過(guò)光電門(mén)a、b的時(shí)間Δt1、Δt2，以及從光電門(mén)a運(yùn)動(dòng)到b的時(shí)間t，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；

⑤重復(fù)步驟④，多次記錄Δt1、Δt2、t和F，并取它們各自的平均值。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)按正確方法操作游標(biāo)卡尺，測(cè)量遮光條的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則遮光條的寬度d=______mm。

(2)實(shí)驗(yàn)操作中，下列說(shuō)法正確的是______。

A.步驟①中不需要測(cè)出托盤(pán)(含砝碼)的質(zhì)量M

B.步驟③中把長(zhǎng)木板、細(xì)線調(diào)成水平，是為了使滑塊所受的合力與兩細(xì)線的拉力大小相等

C.步驟④⑤多次測(cè)量取平均值，是為了減小系統(tǒng)誤差

(3)計(jì)算滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式為μ=四、簡(jiǎn)答題：本大題共1小題，共3分。11.在空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，x軸水平向右。在O點(diǎn)，一個(gè)α粒子(氦原子核)以速度v0，與x軸夾角60°的方向，射入電磁場(chǎng)，已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)α粒子的重力。求：

(1)α粒子離x軸的最遠(yuǎn)距離；

(2)α粒子從O點(diǎn)射出后，第3次與x軸相交時(shí)的動(dòng)能。五、計(jì)算題：本大題共2小題，共20分。12.做直線運(yùn)動(dòng)的物體，其v?t圖象如圖所示，試根據(jù)v?t圖象判斷：

(1)第1秒內(nèi)，物體的加速度為多大？

(2)第2秒和第4秒內(nèi)的加速度是否相同？

(3)在第4秒內(nèi)，物體做什么運(yùn)動(dòng)？13.如圖所示，導(dǎo)熱汽缸的上端開(kāi)口，用厚度不計(jì)的活塞密封有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸間的摩擦不計(jì)。用系在活塞上的輕繩將汽缸豎直懸掛起來(lái)，活塞與汽缸均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T(mén)0時(shí)，活塞距缸底的高度為?0，已知外界大氣壓恒為p0，活塞質(zhì)量為m，橫截面積為S，汽缸質(zhì)量為M，重力加速度大小為g。

(1)由于環(huán)境溫度降低，汽缸向上移動(dòng)了△?，求此過(guò)程中外界對(duì)密封氣體做的功W及此時(shí)環(huán)境的熱力學(xué)溫度T；

(2)保持環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T(mén)，在汽缸底部掛上一個(gè)質(zhì)量為m0的砝碼，使活塞距缸底的高度仍為?0，求砝碼質(zhì)量參考答案1.A

2.A

3.D

4.C

5.B

6.BCD

7.BD

8.ACD

9.v?22L

0.310.5.6

A

2Fmg11.解：(1)由題意可知α粒子的質(zhì)量為

mα=4m

電荷量為

qα=2q

將α粒子的初速度分解成沿x軸方向分速度vx與垂直x軸方向分速度vy，則有

vx=v0cos60°=12v0

vy=v0sin60°=32v0

由于vx與磁場(chǎng)方向平行，不產(chǎn)生洛倫茲力，電場(chǎng)方向沿著x軸方向，只影響vx，不影響vy，故α粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可分解為：垂直于x軸的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以及沿x軸方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。對(duì)于垂直于x軸平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

qαvyB=mαvy2r

解得圓周運(yùn)動(dòng)半徑

r=mαvyqαB=4mvy2qB=3mv0qB

故α粒子離x軸的最遠(yuǎn)距離為直徑的長(zhǎng)度23mv0qB；

(2)α粒子從O點(diǎn)射出后，第3次與x軸相交時(shí)，由垂直于x軸的平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知，此過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間

t=3T=3×12.解：

(1)物體在第1秒內(nèi)即0?1s內(nèi)，速度從0增加到4m/s，故加速度大小a1=vt?v0t=4?01m/s2=4m/s2．

(2)第2秒內(nèi)(1s?2s內(nèi))和第3秒內(nèi)(2s?3s內(nèi))圖象的斜率相同，則物體的加速度相同，該過(guò)程中物體的加速度為a2=a3=vt?v0t=0?43?1m/s2=?2m/s2．

在第4秒內(nèi)(3s?4