福建省泉州市四校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末物理試題（解析版）

僑聲中學(xué)、銘選中學(xué)、泉州九中、僑光中學(xué)2024春高二年下學(xué)期期末四校聯(lián)考物理試卷（考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16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.如圖所示，圖甲是一列簡(jiǎn)譜橫波在t=0時(shí)刻的圖像，P點(diǎn)是此時(shí)處在平衡位置的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙是質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是（）A.波的周期為0.8sB.波沿x軸正方向傳播C.從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過3s的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為4mD.從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過3.3s的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P的加速度為零【答案】D【解析】【詳解】A．由振動(dòng)圖像可知，波的周期為T=0.6s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)向振動(dòng)，可知波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過3s的時(shí)間，因?yàn)?s=5T，可知質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為20A=200cm=2m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過3.3s的時(shí)間，即經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)P回到平衡位置，則其加速度為零，選項(xiàng)D正確。故選D。2.2024年春天，中國(guó)航天科技集團(tuán)研制的50kW級(jí)雙環(huán)嵌套式霍爾推力器，成功實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火并穩(wěn)定運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)已躋身全球嵌套式霍爾電推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)先行列。嵌套式霍爾推力器不用傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)劑，而是使用等離子體推進(jìn)劑，它的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是“比沖”高。比沖是航天學(xué)家為了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一個(gè)物理量，英文縮寫為，是單位質(zhì)量的推進(jìn)劑產(chǎn)生的沖量，比沖這個(gè)物理量的單位應(yīng)該是（）A.m/s B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意比沖表示的是單位質(zhì)量的推進(jìn)劑產(chǎn)生的沖量，故可得結(jié)合動(dòng)量定理，可得比沖這個(gè)物理量的單位為故選A。3.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一電阻忽略不計(jì)的矩形線圈，繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交流電的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化如圖甲所示，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。已知R，為熱敏電阻（其電阻隨溫度升高而減?。琑為定值電阻，圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是（）A.變壓器A、B兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin50πt（V）B.圖甲中t=2×10?2s時(shí)，穿過線圈的磁通量最大C.Rt處溫度升高后，電壓表V1與V2示數(shù)的比值不變D.Rt處溫度升高后，變壓器的輸入功率減小【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)圖甲可知，Em=100V，T=0.02s，則故變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin100πt（V），故A錯(cuò)誤；B．圖甲中t=2×10?2s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，穿過線圈的磁通量最大，故B正確；C．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，則電壓表V1示數(shù)不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時(shí)，Rt的阻值減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈回路中的電流I2增大，電壓表V2測(cè)量Rt兩端的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律有Ut=U2?I2R則電壓表V2示數(shù)減小，電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故C錯(cuò)誤；D．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時(shí)，Rt的阻值變小，變壓器的輸出功率輸出功率變大，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率變大，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，在絕緣水平面上，有閉合的兩個(gè)線圈a、b，線圈a處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將線圈a從磁場(chǎng)中勻速拉出，線圈a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別是（）A.順時(shí)針，順時(shí)針B.順時(shí)針，逆時(shí)針C.逆時(shí)針，順時(shí)針D.逆時(shí)針，逆時(shí)針【答案】A【解析】【詳解】線圈a從磁場(chǎng)中勻速拉出的過程中穿過a線圈的磁通量在減小，則根據(jù)楞次定律可知a線圈的電流為順時(shí)針，由于線圈a從磁場(chǎng)中勻速拉出則a中產(chǎn)生的電流為恒定電流，則線圈a靠近線圈b的過程中線圈b的磁通量在向外增大，同理可得線圈b產(chǎn)生的電流為順時(shí)針。故選A。二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，MN和PQ是兩平行金屬極板，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里。等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場(chǎng)，極板間便產(chǎn)生電壓。下列說法正確的是（）A.極板MN是發(fā)電機(jī)的正極B.僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小C.僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大D.僅增大噴入等離子體的正、負(fù)帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大【答案】AC【解析】【詳解】A．帶正電的離子受到的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，極板MN帶正電為發(fā)電機(jī)正極，A正確；BCD．離子受到的洛倫茲力和電場(chǎng)力相互平衡時(shí)，此時(shí)令極板間距為d，則可得因此增大間距U變大，增大速率U變大，U大小和密度無關(guān)，BD錯(cuò)誤C正確。故選AC。6.應(yīng)用物理原理制成的儀器設(shè)備可用于我們生活中的很多方面。圖甲是夜晩用紅外觸發(fā)相機(jī)拍攝到的野外東北豹的照片，圖乙是雷達(dá)天線，圖丙為生產(chǎn)線上使用的自動(dòng)計(jì)數(shù)器，圖丁為霍爾元件，下列說法中正確的是（）A.紅外觸發(fā)相機(jī)是利用紅外線的熱效應(yīng)進(jìn)行成像B.雷達(dá)可用于測(cè)定物體位置，是利用長(zhǎng)波波長(zhǎng)較長(zhǎng)、衍射現(xiàn)象明顯的特點(diǎn)C.自動(dòng)計(jì)數(shù)器中的光敏電阻可以將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量D.霍爾元件可以把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量【答案】AC【解析】【詳解】A．紅外線能使被照射的物體發(fā)熱，具有熱效應(yīng)，紅外觸發(fā)相機(jī)就是利用紅外線的熱效應(yīng)，故A正確；B．雷達(dá)是利用測(cè)微波來測(cè)定物體位置的無線電設(shè)備，是利用微波波長(zhǎng)較短、衍射現(xiàn)象不明顯的特點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．光敏電阻隨著光照強(qiáng)弱不同，電阻不同，可以通過遮光情況對(duì)流水線上的產(chǎn)品計(jì)數(shù)，將光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量，故C正確；D．霍爾元件可以把磁學(xué)量轉(zhuǎn)化電學(xué)量，故D錯(cuò)誤。故選AC。7.如圖所示，磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，甲粒子速度方向與磁場(chǎng)垂直，乙粒子速度方向與磁場(chǎng)方向平行，丙粒子速度方向與磁場(chǎng)方向間的夾角為θ。所有粒子的質(zhì)量均為m，電荷量均為，且粒子的初速度方向在紙面內(nèi)，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，則下列說法正確的是（）A.甲粒子受力大小為qvB，方向水平向右B.乙粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線C.丙粒子在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能不變D.從圖中所示狀態(tài)，經(jīng)過時(shí)間后，丙粒子位置改變了【答案】BD【解析】【詳解】A．由洛倫茲力的公式可得，甲粒子受力大小為qvB，根據(jù)左手定則可知甲粒子受到的洛倫茲力方向垂直于紙面向里，故A錯(cuò)誤；B．乙粒子速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行，不受洛倫茲力作用，所以運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，故B正確；C．將丙粒子的速度在沿磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向分解為和，其中對(duì)應(yīng)的分運(yùn)動(dòng)為水平向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的分運(yùn)動(dòng)為垂直于紙面的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以丙粒子的合運(yùn)動(dòng)為螺旋線運(yùn)動(dòng)，由于洛倫茲力不做功，所以其動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D．對(duì)丙粒子在垂直于紙面的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有解得所以周期為丙粒子在沿磁感應(yīng)強(qiáng)度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為經(jīng)過一個(gè)周期的時(shí)間丙粒子圓周運(yùn)動(dòng)剛好一周，所以此時(shí)位置改變?yōu)楣蔇正確。故選BD。8.質(zhì)量為的物塊從距離地面高度為處自由下落，在下落到距離地面高度為時(shí)，質(zhì)量為的子彈以的水平速度瞬間擊中物塊并留在其中。重力加速度取，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A.子彈擊中物塊后瞬間，物塊水平方向的速度大小變?yōu)锽.子彈擊中物塊后瞬間，物塊豎直方向的速度大小變?yōu)镃.物塊下落的總時(shí)間為D.物塊下落的總時(shí)間為【答案】AC【解析】【詳解】A．子彈擊中物塊后瞬間，水平方向動(dòng)量守恒，則解得物塊水平方向的速度大小變?yōu)檫x項(xiàng)A正確；B．子彈擊中木塊之前物塊的豎直速度子彈擊中物塊后瞬間，由豎直方向動(dòng)量守恒可知解得物塊豎直方向的速度大小變?yōu)檫x項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．子彈擊中木塊之前物塊下落的時(shí)間被子彈擊中后物塊下落時(shí)，根據(jù)解得t2=1s（另一值舍掉），則總時(shí)間為選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題：共60分，其中9、10、11題為填空題，12、13題為實(shí)驗(yàn)題，14、15、16題為計(jì)算題。考生根據(jù)要求作答。9.如圖所示，一個(gè)用透明材料制成的截面為直角三角形的三棱鏡ABC，現(xiàn)在有一束單色光從空氣中以θ=的入射角自直角邊AB射入，折射時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為，然后光線射到AC面而剛好發(fā)生了全反射，則這種透明材料的折射率為________，全反射的臨界角為____，∠A=________。【答案】①.②.③.【解析】【詳解】[1]光線以θ=的入射角自直角邊AB射入，折射時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為，所以折射角為由折射定律可得[2]由剛好發(fā)生全反射得則有[3]而光線射到AC面時(shí)剛好發(fā)生了全反射，則光線發(fā)生全反射時(shí)，入射角為，所以入射光線與直線AC的夾角也為，由于進(jìn)入玻璃里的折射光線與直線AB的夾角為，由三角形知識(shí)可得10.一定質(zhì)量的理想氣體，由初始狀態(tài)A開始，按圖中箭頭所示的方向進(jìn)行了一系列狀態(tài)變化，最后又回到初始狀態(tài)A，即A→B→C→A（其中BC與縱軸平行，CA與橫軸平行），這一過程稱為一個(gè)循環(huán)，則：（1）由A→B，氣體的溫度______（填“升高”“、降低”或“不變”）（2）由B→C，氣體分子的平均動(dòng)能______（填“增大”、“減小”或“不變”）（3）由C→A，氣體的內(nèi)能______（填“增大”、“減小”或“不變”）【答案】①.升高②.減?、?減小【解析】【詳解】（1）[1]由A→B，壓強(qiáng)增大，體積增大，根據(jù)理想氣體方程可知，溫度一定升高；（2）[2]由B→C，壓強(qiáng)減小，體積不變，根據(jù)理想氣體方程可知，溫度一定降低，氣體分子的平均動(dòng)能減??；（3）[3]由C→A，壓強(qiáng)不變，體積減小，根據(jù)理想氣體方程可知，溫度一定降低，內(nèi)能減小。11.某同學(xué)在“利用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出多組單擺的擺長(zhǎng)L和周期T。如圖為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的T2-L圖像，由圖像可得重力加速度g為___________m/s2（精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位），圖像不過原點(diǎn)可能是由于擺長(zhǎng)測(cè)量___________造成的。（選填“偏大”“偏小”）?！敬鸢浮竣?9.86或9.87②.偏小【解析】【分析】【詳解】[1]根據(jù)單擺公式得結(jié)合圖像有解得[2]由圖可知，擺長(zhǎng)為零時(shí)，單擺存在周期，說明擺長(zhǎng)測(cè)量結(jié)果偏小。12.某同學(xué)從家里舊電器上拆得一環(huán)形變壓器（如圖），但變壓器的銘牌已經(jīng)污損無法看清參數(shù)。該同學(xué)利用高中所學(xué)知識(shí)來探究該變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系，操作步驟如下：（1）確定繞組：結(jié)合銘牌殘存數(shù)據(jù)可知圖中1、2為輸入端，3、4和5、6為兩次級(jí)繞組輸出端，用多用電表___________（填“電壓”“電流”或“歐姆”）擋測(cè)量發(fā)現(xiàn)都導(dǎo)通。（2）測(cè)量變壓器的初級(jí)（原）與兩次級(jí)（副）線圈匝數(shù)分別為n1、n2和n3：先在該變壓器閉合鐵芯上緊密纏繞n=100匝漆包細(xì)銅線，并將理想交流電壓表接在細(xì)銅線兩端；然后在初級(jí)線圈（1、2端）上輸入有效值為220V的交流電，若理想交流電壓表的示數(shù)為55.0V，則初級(jí)線圈的匝數(shù)n1=___________匝；把理想交流電壓表接在3、4接線柱上，n2=240匝，則交流電壓表的示數(shù)U2=___________V。（3）該同學(xué)通過裸露部分觀察，發(fā)現(xiàn)該變壓器使用了兩種規(guī)格的銅線繞制，結(jié)合前面數(shù)據(jù)可以推想其中較粗的銅線屬于___________（填“原線圈”或“副線圈”）?！敬鸢浮浚?）歐姆（2）①.400②.132（3）副線圈【解析】【小問1詳解】多用表歐姆擋有內(nèi)置電源，因此用歐姆擋測(cè)量是否導(dǎo)通?！拘?詳解】根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律得解得，【小問3詳解】由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知變壓器為降壓變壓器，次級(jí)線圈（副線圈）電流大一些，所以需要較粗銅線繞制。13.如圖甲所示是驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直遮光條。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條寬度d，如圖乙所示，可知遮光條的寬度d=______mm，并將兩寬度均為d的遮光條安裝到兩滑塊上。（2）測(cè)出滑塊A和遮光條的總質(zhì)量為，滑塊B和遮光條的總質(zhì)量為，遮光條的寬度用d表示。將滑塊A靜置于兩光電門之間，將滑塊B靜置于光電門2右側(cè)，推動(dòng)B，使其獲得水平向左的速度，經(jīng)過光電門2并與A發(fā)生碰撞且被彈回，再次經(jīng)過光電門2，光電門2先后記錄的擋光時(shí)間為、，光電門1記錄的擋光時(shí)間為，則實(shí)驗(yàn)中兩滑塊的質(zhì)量應(yīng)滿足______（選填“＞”、“<”或“=”）。若兩滑塊碰撞過程動(dòng)量守恒，則必須滿足的關(guān)系式為______。（3）若滑塊A、B之間的碰撞為彈性碰撞，則下列關(guān)系式成立一定成立的是______。A.B.C.D.【答案】（1）6.790（2）①＞②.（3）A【解析】【小問1詳解】用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條寬度d=6.5mm+29.0×0.01mm=6.790mm【小問2詳解】[1]滑塊B與A碰撞后被彈回，根據(jù)碰撞規(guī)律可知滑塊B的質(zhì)量較小，則有>[2]若碰撞過程中動(dòng)量守恒，取水平向左為正方向，根據(jù)公式有整理，可得【小問3詳解】若為彈性碰撞，即機(jī)械能守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒有，解得可得可得即故選A。14.如圖所示，水平金屬U型框的寬度為，固定在水平面上，左端接一電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻的電源，框上放有質(zhì)量為的金屬桿ab，金屬桿接入電路的有效電阻為?？蛩趨^(qū)域加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與水平面成斜向上，金屬桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，其余電阻不計(jì)，取重力加速度，，。求：（1）金屬桿ab受到的安培力大小；（2）金屬桿ab受到的摩擦力大小和方向；（3）金屬桿ab對(duì)水平框的壓力大小?！敬鸢浮浚?）1.0N；（2）0.6N，方向水平向右；（3）1.2N【解析】【詳解】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得故金屬棒ab所受安培力大小為方向垂直磁場(chǎng)斜向上。（2）對(duì)金屬棒ab進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件，在水平方向上有摩擦力的方向水平向右。（3）對(duì)金屬棒ab進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件，在豎直方向上有解得根據(jù)牛頓第三定律可得，金屬桿ab對(duì)水平框的壓力為15.如圖所示，有一對(duì)平行金屬板，兩板相距d，電壓為U，兩板之間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里。平行金屬板右側(cè)圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心為O，半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。一正離子沿平行于金屬板面，從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)的方向射入平行金屬板間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出。已知與夾角，不計(jì)離子重力。求：（1）離子速度v的大小；（2）離子的比荷；（3）離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知離子在平行金屬板間做直線運(yùn)動(dòng)，則有可得離子的速度大小為（2）離子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得解得離子的軌道半徑為由洛倫茲力提