2023-2024學年福建省泉州市四校聯(lián)考高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年福建省泉州市四校聯(lián)考高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共4小題，共16分。1.如圖所示，圖甲是一列簡譜橫波在t=0時刻的圖像，P點是此時處在平衡位置的一個質點，圖乙是質點P的振動圖像。下列說法正確的是(

)

A.波的周期為0.8s

B.波沿x軸正方向傳播

C.從t=0時刻開始經過3s的時間，質點P運動的路程為4m

D.從t=0時刻開始經過3.3s的時間，質點P的加速度為零2.2024年春天，中國航天科技集團研制的50?kW級雙環(huán)嵌套式霍爾推力器，成功實現(xiàn)點火并穩(wěn)定運行，標志著我國已躋身全球嵌套式霍爾電推進技術領先行列。嵌套式霍爾推力器不用傳統(tǒng)的化學推進劑，而是使用等離子體推進劑，它的一個顯著優(yōu)點是“比沖”高。比沖是航天學家為了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一個物理量，英文縮寫為Isp，是單位質量的推進劑產生的沖量，比沖這個物理量的單位應該是

A.m/s B.kg·m/s2 C.m/s3.在勻強磁場中有一電阻忽略不計的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉動，產生的正弦交流電的感應電動勢e隨時間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小)，R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兩端電壓的瞬時值表達式為u=100sin50πt(V)

B.圖甲中t=2?×?10?2s時，穿過線圈的磁通量最大

C.Rt處溫度升高后，電壓表V1與V4.如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b，線圈a處在勻強磁場中，現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、b中產生的感應電流方向分別是(

)

A.順時針，順時針 B.順時針，逆時針 C.逆時針，順時針 D.逆時針，逆時針二、多選題：本大題共4小題，共24分。5.磁流體發(fā)電機的原理如圖所示，MN和PQ是兩平行金屬極板，勻強磁場垂直于紙面向里。等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子)從左側以某一速度平行于極板噴入磁場，極板間便產生電壓。下列說法正確的是(

)

A.極板MN是發(fā)電機的正極

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、負帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大6.應用物理原理制成的儀器設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)相機拍攝到的野外東北豹的照片，圖乙是雷達天線，圖丙為生產線上使用的自動計數(shù)器，圖丁為霍爾元件，下列說法中正確的是(

)

A.紅外觸發(fā)相機是利用紅外線的熱效應進行成像

B.雷達可用于測定物體位置，是利用長波波長較長、衍射現(xiàn)象明顯的特點

C.自動計數(shù)器中的光敏電阻可以將光學量轉化為磁學量

D.霍爾元件可以把磁學量轉化為電學量7.如圖所示，磁場方向水平向右，磁感應強度大小為B，甲粒子速度方向與磁場垂直，乙粒子速度方向與磁場方向平行，丙粒子速度方向與磁場方向間的夾角為θ。所有粒子的質量均為m，電荷量均為+q，且粒子的初速度方向在紙面內，不計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.乙粒子的運動軌跡是直線

C.丙粒子在紙面內做勻速圓周運動，其動能不變

D.從圖中所示狀態(tài)，經過2πmqB時間后，丙粒子位置改變8.質量為m1=90g的物塊從距離地面高度為?=19m處自由下落，在下落到距離地面高度為?′=14m時，質量為m2=10g的子彈以v0=10m/s的水平速度瞬間擊中物塊并留在其中。重力加速度取A.子彈擊中物塊后瞬間，物塊水平方向的速度大小變?yōu)?m/s

B.子彈擊中物塊后瞬間，物塊豎直方向的速度大小變?yōu)?0m/s

C.物塊下落的總時間為2s

D.物塊下落的總時間為三、填空題：本大題共3小題，共14分。9.如圖所示，一個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=45°的入射角自直角邊AB射入，折射時的偏轉角為15°，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=_______。

10.一定質量的理想氣體，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，氣體分子的平均動能_____(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)由C→A，氣體的內能_____(填“增大”、“減小”或“不變”)11.某同學在“利用單擺測定重力加速度”的實驗中，測出多組單擺的擺長L和周期T。如圖為根據(jù)實驗數(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)點后兩位)，圖像不過原點可能是由于擺長測量______造成的(選填“偏大”“偏小”

四、實驗題：本大題共2小題，共16分。12.某同學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污損無法看清參數(shù)。該同學利用高中所學知識來探究該變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關系，操作步驟如下：(1)確定繞組：結合銘牌殘存數(shù)據(jù)可知圖中1、2為輸入端，3、4和5、6為兩次級繞組輸出端，用多用電表__________(填“電壓”“電流”或“歐姆”)擋測量發(fā)現(xiàn)都導通。(2)測量變壓器的初級(原)與兩次級(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匝漆包細銅線，并將理想交流電壓表接在細銅線兩端；然后在初級線圈(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，則初級線圈的匝數(shù)n1=__________匝；把理想交流電壓表接在3、4接線柱上，n(3)該同學通過裸露部分觀察，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”)。13.如圖甲所示是驗證動量守恒定律的實驗裝置，氣墊導軌上安裝了1、2兩個光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直遮光條。

(1)用螺旋測微器測量遮光條寬度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)測出滑塊A和遮光條的總質量為mA，滑塊B和遮光條的總質量為mB，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，推動B，使其獲得水平向左的速度，經過光電門2并與A發(fā)生碰撞且被彈回，再次經過光電門2，光電門2先后記錄的擋光時間為Δt1、Δt2，光電門1記錄的擋光時間為Δt3，則實驗中兩滑塊的質量應滿足mA______mB(選填“>”、“<”或“=”)。若兩滑塊碰撞過程動量守恒，則必須滿足的關系式為______。

(3)若滑塊A、B之間的碰撞為彈性碰撞，則下列關系式成立一定成立的是______。

A.1Δt1?1Δt五、簡答題：本大題共1小題，共12分。14.如圖，平行金屬導軌MM?、NN?和平行金屬導軌PQR、P?Q?R?固定在水平臺面上，平行金屬導軌間距均為L=1m，M?N′與PP′高度差為?1=0.6m。導軌MM、NN?左端接有R=3.0Ω的電阻，導軌平直部分存在寬度為d、磁感應強度B1=2T方向豎直向上的勻強磁場；導軌PQR與P′Q′R′，其中PQ與P′Q′是圓心角為60°、半徑為r=0.9m的圓弧形導軌，QR與Q?R?是水平長直導軌。QQ′右側存在磁感應強度B2=4T方向豎直向上的勻強磁場，導體棒a質量m1=0.2kg，接在電路中的電阻R1=2.0Ω；導體棒b質量m2=0.3kg，接在電路中的電阻R2=6.0Ω(1)導體棒a剛進入磁場B1時的速度大小以及此時電阻R(2)導體棒b的最大加速度；(3)d的大??；(4)導體棒a、b在平行金屬導軌PQR、P?Q?R?中產生的總焦耳熱(導軌足夠長)。六、計算題：本大題共2小題，共18分。15.如圖所示，水平金屬U型框的寬度為l=1.0m，固定在水平面上，左端接一電動勢為E=6V、內阻r=1Ω的電源，框上放有質量為m=0.2kg的金屬桿ab，金屬桿接入電路的有效電阻為R=5Ω?？蛩趨^(qū)域加一磁感應強度為B=1T的勻強磁場，磁場方向與水平面成θ=37°斜向上，金屬桿處于靜止狀態(tài)，其余電阻不計，取重力加速度g=10m/s2，sin(1)金屬桿ab受到的安培力大??；(2)金屬桿ab受到的摩擦力大小和方向；(3)金屬桿ab對水平框的壓力大小。16.如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距d，電壓為U，兩板之間勻強磁場的磁感應強度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里。平行金屬板右側圓形區(qū)域內也存在勻強磁場，圓心為O，半徑為R，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里。一正離子沿平行于金屬板面，從A點垂直于磁場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CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出。已知OF與OD夾角θ=60(1)離子速度v的大小；(2)離子的比荷qm(3)離子在圓形磁場區(qū)域中運動時間t。

答案解析1..D

【解析】A、由振動圖像可知，波的周期為T=0.6s，A錯誤;

B、因在t=0時刻質點P沿y軸負向振動，可知波沿x軸負方向傳播，B錯誤;

C、從t=0時刻開始經過3s的時間，因為3s=5T，可知質點P運動的路程為20A=200cm=2m，選項C錯誤;

D、從t=0時刻開始經過3.3s的時間，即經過512T，質點P2..A

【解析】沖量公式I=Ft，1N?s=1kg?m/s2?s=1kg?m/s，根據(jù)定義，比沖Isp是單位質量的推進

劑產生的沖量，即Isp=I3..B

【解析】A.根據(jù)圖甲可知Em=100V

，

T=0.02s故變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=100故A錯誤；B.在圖甲的t=2×10?2s時刻，e=0C.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，Rt阻值減小，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知副線圈回路中的電流I2增大。電壓表則電壓表V2示數(shù)減小，故電壓表V1示數(shù)與V2D.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，Rt阻值變小，則變壓器的輸出功率為P=4..A

【解析】將a勻速拉出，穿過a的磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知a中產生順時針方向的感應電流，a產生感應電流瞬間在b中產生向外的的磁場，根據(jù)楞次定律知b中產生順時針方向的感應電流，故選A。5..AC

【解析】A.帶正電的離子受到的洛倫茲力向上偏轉，極板MN帶正電為發(fā)電機正極，A正確;

BCD.離子受到的洛倫茲力和電場力相互平衡時，此時令極板間距為d，則qvB=qUd，可得U=Bdv，因此增大間距U變大，增大速率U變大，U大小和粒子密度無關，BD錯誤，C正確。

故選6..AD

【解析】A.紅外線能使被照射的物體發(fā)熱，具有熱效應，紅外觸發(fā)相機就是利用紅外線的熱效應，故A正確；B.雷達是利用測微波來測定物體位置的無線電設備，是利用微波波長較短、衍射現(xiàn)象不明顯的特點，故B錯誤；C.光敏電阻隨著光照強弱不同，電阻不同，可以通過遮光情況對流水線上的產品計數(shù)，將光照強弱這個光學量轉化為電阻這個電學量，不是磁學量，故C錯誤；D.霍爾元件可以把磁學量轉化為電學量，故D正確。7..BD

【解析】A、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，A錯誤;

B、乙粒子速度方向與磁感應強度方向平行，不受洛倫茲力作用，所以運動軌跡是直線，B正確;

C、將丙粒子的速度v在沿磁感應強度方向和垂直于磁感應強度方向分解為v1和v2，其中v1對應的分運動為水平向右的勻速直線運動，v2對應的分運動為垂直于紙面的勻速圓周運動，所以丙粒子的合運動為螺旋線運動，由于洛倫茲力不做功，所以其動能不變，C錯誤;

D、對丙粒子在垂直于紙面的勻速圓周運動，有qv2B=mv22r8..AC

【解析】A.子彈擊中物塊后瞬間，水平方向動量守恒，則m解得物塊水平方向的速度大小變?yōu)関選項A正確；B.子彈擊中木塊之前物塊的豎直速度v子彈擊中物塊后瞬間，由豎直方向動量守恒可知m解得物塊豎直方向的速度大小變?yōu)関選項B錯誤；CD.子彈擊中木塊之前物塊下落的時間t被子彈擊中后物塊下落

?′=14m

時，根據(jù)?′=解得t(另一值舍掉)，則總時間為t=選項C正確，D錯誤。故選AC。9..

2

45°

【解析】[1]光線以θ=

45°

的入射角自直角邊AB射入，折射時的偏轉角為

15°

由折射定律可得n=[2]由剛好發(fā)生全反射得sin則有C=[3]而光線射到AC面時剛好發(fā)生了全反射，則光線發(fā)生全反射時，入射角為

45°

，所以入射光線與直線AC的夾角也為

45°

，由于進入玻璃里的折射光線與直線AB的夾角為

60°10..升高

減小

減小

【解析】(1)[1]由A→B，壓強增大，體積增大，根據(jù)理想氣體方程

pVT=C(2)[2]由B→C，壓強減小，體積不變，根據(jù)理想氣體方程

pVT=C(3)[3]由C→A，壓強不變，體積減小，根據(jù)理想氣體方程

pVT=C11..9.86

偏小

【解析】解：(1)根據(jù)單擺周期公式可得T2=4π2Lg?1100(因為圖中的L單位是cm，所以進行換算)，結合圖像可知：k=4π2g=4，解得g=9.86m/s2．

12..

(1)歐姆(2)?400?132(3)副線圈

【解析】(1)多用表歐姆擋有內置電源，因此用歐姆擋測量是否導通。(2)根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律得nn解得n1=400

，(3)由實驗數(shù)據(jù)可知變壓器為降壓變壓器，次級線圈(副線圈)電流大一些，所以需要較粗銅線繞制。13..6.790

>

mBΔt【解析】解：(1)螺旋測微器的精確度為0.01mm，則讀數(shù)為

d=6mm+0.5mm+29.0×0.01mm=6.790mm；

(2)B與A碰后被彈回，根據(jù)碰撞規(guī)律可知，B的質量小于A的質量；B第一次通過光電門2的速度為

v0=dΔt1

B第二次通過光電門2的速度為

vB=dΔt2

A第一次通過光電門2的速度為

vA=dΔt3

以向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律有

mBv0=mAvA?mBvB

聯(lián)立可得

mBdΔt1=mAdΔt3?mBdΔt2

整理可得

mBΔt1=mAΔt3?m14..解：(1)a棒滑下時，根據(jù)動能定理可知：m1g?=12m1v12

解得導體棒a剛進入磁場B1時的速度大小為：v1=5m/s

由題可知，動生電動勢為：E=B1Lv1

根據(jù)歐姆定律有：I1=ER+R1

代入數(shù)據(jù)解得：I1=2A

由右手定則可判斷，此時電阻R的電流的方向為由N到M。

(2)由題可知，導體棒a到達PP′時速度方向與水平方向的夾角為60°，則有：?1=12gt2

那么：v2=gtsin60