福建省福州市六校2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末物理試題（解析版）

2022-2023學(xué)年第二學(xué)期高二年段期末六校聯(lián)考物理試卷（滿分：100分，完卷時間：75分鐘）注意事項：1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2.請將答案正確填寫在答題卡上第I卷（選擇題40分）一、單項選擇題(每題4分，4小題，共16分)1.光在日常生活中有著廣泛應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.觀看立體電影時所戴的眼鏡利用了光線衍射的原理B.攝像機鏡頭采用鍍膜技術(shù)增加了透射光，這是利用了光的衍射C.顯微鏡、近視眼鏡、遠視眼鏡等是利用光的折射制成的D.拍攝玻璃櫥窗中的物品時，在鏡頭前加偏振片是利用了光的干涉【答案】C【解析】【詳解】A.觀看立體電影時所戴的眼鏡是利用了光的偏振的原理，故A錯誤；B.攝像機鏡頭采用鍍膜技術(shù)增加了透射光，這是利用了光的干涉，故B錯誤；C.顯微鏡、近視眼鏡、遠視眼鏡等是利用光的折射制成的，故C正確；D.拍攝玻璃櫥窗中的物品時，在鏡頭前加偏振片是利用了光的偏振，故D錯誤。故選C。2.如圖所示為某彈簧振子在0~5s內(nèi)的振動圖像，由圖可知，下列說法中正確的是（）A.振動周期為5s，振幅為8cmB.第2s末振子的速度為零，加速度為正向的最大值C.從第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度減小的減速運動D.第3s末振子的勢能最大【答案】B【解析】【詳解】A．由振動像可知，振動周期為4s，振幅為8cm，A錯誤；B．第2s末振子在負方向最大位移處，速度是零，由振子的加速度公式，可知加速度為正向的最大值，B正確；C．從第1s末到第2s末振子的位移增加，由振子的加速度公式，可知振子在做加速度增大的減速運動，C錯誤；D．第3s末振子在平衡位置，速度最大，動能最大，位移是零，勢能是0，D錯誤。故選B。3.圖甲是電動公交車無線充電裝置，供電線圈設(shè)置在充電站內(nèi)，受電線圈和電池系統(tǒng)置于車內(nèi)。供電線路與220V交流電源相連，將受電線圈靠近供電線圈，無需導(dǎo)線連接，蓄電池便可以充電（如圖乙所示），下列說法正確的是（）A.供電線圈和受電線圈無導(dǎo)線連接，所以傳輸能量時沒有損失B.用塑料薄膜將供電線圈包裹起來之后，仍能為蓄電池充電C.無線充電的原理是利用供電線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D.充電時，供電線圈的磁場對受電線圈中的電子施加磁場力的作用，驅(qū)使電子運動【答案】B【解析】【詳解】AC．供電線圈和受電線圈是利用互感傳輸能量，不是發(fā)射電磁波，由于線圈存在電阻，傳輸過程有漏磁等，故傳輸能量時有損失，AC錯誤；B．磁場能穿過塑料，故用塑料薄膜將供電線圈包裹起來之后，仍能為蓄電池充電，B正確；D．充電時，供電線圈產(chǎn)生的變化磁場穿過受電線圈，引起受電線圈磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤。故選B。4.如下圖，為“日”字形導(dǎo)線框，其中和均為邊長為正方形，導(dǎo)線、的電阻相等，其余部分電阻不計。導(dǎo)線框右側(cè)存在著寬度略小于的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，導(dǎo)線框以速度勻速穿過磁場區(qū)域，運動過程中線框始終和磁場垂直且無轉(zhuǎn)動。線框穿越磁場的過程中，兩點電勢差隨位移變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由于勻強磁場的寬度略小于，導(dǎo)線在磁場內(nèi)時在磁場外時，導(dǎo)線充當(dāng)電源，表示路端電壓導(dǎo)線在磁場內(nèi)時在磁場外時，導(dǎo)線充當(dāng)電源，是外電路并聯(lián)電壓，路端電壓導(dǎo)線在磁場內(nèi)時在磁場外時，導(dǎo)線充當(dāng)電源，是外電路并聯(lián)電壓，路端電壓故選A。二、雙項選擇題(每小題6分，4小題，共24分）5.一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖（a）是時刻的波形圖；P是介質(zhì)中位于處的質(zhì)點，其振動圖像如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A.波速為 B.波向左傳播C.波的振幅是 D.處的質(zhì)點在時位于平衡位置【答案】AB【解析】【詳解】A．由圖a可知波長為，由圖b可知波的周期為，則波速為

故A正確；B．由圖b可知t=0時，P質(zhì)點向下運動，根據(jù)“上下坡”法可知波向左傳播，故B正確；C．由圖a可知波的振幅為5cm，故C錯誤；D．根據(jù)圖a可知t=0時x=3m處的質(zhì)點位于波谷處，由于

所以，可知在時質(zhì)點位于波峰處，故D錯誤。故選AB。6.一位潛水愛好者在水下活動時，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號，設(shè)激光光束與水面的夾角為α，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說法正確的是（）A.水的折射率為B.水的折射率為C.當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°D.當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°【答案】BC【解析】【詳解】AB．他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，則說明α=41°時激光恰好發(fā)生全反射，則則A錯誤、B正確；CD．當(dāng)他以α=60°向水面發(fā)射激光時，入射角i1=30°，則根據(jù)折射定律有nsini1=sini2折射角i2大于30°，則岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°，C正確、D錯誤。故選BC。7.如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4：1，電流表和電壓表均為理想電表，R是光敏電阻（其阻值隨光強增大而減小）、C是耐壓值和電容都足夠大的電容器、D是燈泡、K是單刀雙擲開關(guān)。當(dāng)原線圈接入手搖發(fā)電機（內(nèi)阻忽略不計）產(chǎn)生的如圖乙所示的正弦交流電時，下列說法正確的是（）A.開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為B.開關(guān)K連通1時，若光照增強，電流表的示數(shù)變大C.開關(guān)K連通2時，燈泡不亮D.手搖發(fā)電機線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，穿過線框的磁通量變化率為零【答案】BD【解析】【詳解】A．由乙圖知原線圈兩端電壓的有效值根據(jù)變壓器原理可得，副線圈兩端電壓所以開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為55V，故A錯誤；B．開關(guān)K連通1時，若光照增強，則光敏電阻R的阻值減小，副線圈兩端電壓不變，副線圈電路中電流增大，根據(jù)變壓器原理可得，原線圈電路電流也變大，故電流表的示數(shù)變大，故B正確；C．由于電容器能夠“通交流”，所以開關(guān)K連通2時燈泡可以發(fā)光，故C錯誤；D．手搖發(fā)電機線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，故D正確；故選BD。8.某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，A為粒子加速器，加速電壓為；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度為，兩板間距離為；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強度為。今有一質(zhì)量為、電荷量為的粒子（不計重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A.粒子帶負電B.粒子進入速度選擇器的速度C.速度選擇器兩板間電壓D.增大加速電壓，粒子在分離器中運動的時間也變長【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)的運動軌跡，由左手定則可知，粒子帶正電，故A錯誤；B．根據(jù)題意可知，粒子經(jīng)過加速器，由動能定理可得解得故B正確；C．粒子恰能通過速度選擇器，則有解得故C正確；D．加速電壓越大，粒子進入速度選擇器的速度就越大，則粒子不能通過速度選擇器，更無法進入分離器，故D錯誤。故選BC?！军c睛】本題考查速度選擇器的原理以及帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律。第II卷（非選擇題60分）三、填空與實驗題(5小題，共20分)9.長征五號遙四運載火箭搭載“天問一號”探測器以速率v0進入太空預(yù)定軌道，由控制系統(tǒng)使箭體與探測器分離，分離時前部分的探測器質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率沿火箭原方向飛行，若忽略分離前后系統(tǒng)總質(zhì)量的變化，則分離前后系統(tǒng)的動量__________（選填“守恒”或“不守恒”）。分離后探測器的速率v1為__________，系統(tǒng)的動能__________（選填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】①.守恒②.③.增大【解析】【詳解】[1]水平方向系統(tǒng)所受的外力和為零，系統(tǒng)動量守恒；[2]根據(jù)水平方向動量守恒解得[3]箭體與探測器分離時需從外界獲取能量，系統(tǒng)的動能增大。10.如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛三個完全相同的擺球，a、c擺的擺長相同且為b擺的擺長的。先讓a擺振動起來，通過張緊的繩子給其它各擺施加驅(qū)動力，它們隨后也振動起來。忽略空氣阻力，各擺穩(wěn)定后，圖乙是b擺的振動圖像。c擺振動的周期為_________；b擺的最大振幅_________c擺的最大振幅（選填“大于”、“等于”或“小于”）；a擺的擺長為_________，重力加速度為g?！敬鸢浮竣?②.小于③.【解析】【詳解】[1]物體做受迫振動時，振動周期等于驅(qū)動力的周期，即a、b、c振動的周期相同，所以c擺振動的周期為[2]對b，驅(qū)動力的周期等于其固有周期，所以b的振幅最大，即b擺的最大振幅小于c擺的最大振幅；[3]根據(jù)單擺的周期公式可得所以11.一列簡諧橫波在時的波形圖如圖所示，A為介質(zhì)中平衡位置在處的質(zhì)點。在時A第一次達到波峰位置。若該波沿x軸負方向傳播，則該波的速度大小為________m/s，周期為________s。若該波沿x軸正方向傳播，則A沿y軸方向做簡諧運動的位移—時間關(guān)系為y=________m?！敬鸢浮竣?20②.0.4③.【解析】【詳解】[1][2]A為介質(zhì)中平衡位置在處的質(zhì)點，在時A第一次達到波峰位置，若該波沿x軸負方向傳播，則有解得波速為[3]若該波沿x軸正方向傳播，在時A第一次達到波峰位置，則有

解得則有由題圖可知振幅為A=5cm=0.05m，可得A沿y軸方向做簡諧運動的位移—時間關(guān)系為12.某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；加上紅色濾光片，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可______；（單選）A．將單縫向雙縫靠近B．將屏向靠近雙縫的方向移動C．將屏向遠離雙縫方向移動D．使用間距更小的雙縫（2）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為L，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為，則單色光的波長______；（3）某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm，則所測單色光的波長為______m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；（4）如果用紫色光重新實驗，相鄰亮紋間距會______（填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?B②.③.④.變小【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知，要增加觀察到的條紋數(shù)，即減小，需增大d或減小l，因此應(yīng)將屏向靠近雙縫的方向移動，或使用間距更大的雙縫，故ACD錯誤，B正確。故選B。（2）[2]相鄰兩條亮條紋之間的距離根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式解得（3）[3]所測單色光的波長（4）[4]由于原來是紅色濾光片，是紅色光產(chǎn)生的干涉條紋，如果用紫色光重新實驗，紫色光波長比紅色光波長短，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知，用波長較短的紫色光重新實驗，相鄰兩條亮紋間距會變小。13.超導(dǎo)是當(dāng)今材料科學(xué)研究的熱點，例如億鋇銅氧（YBCO）超導(dǎo)線材，該線材在94K時，將呈現(xiàn)超導(dǎo)特征，但常溫下，仍然為一般導(dǎo)體。長郡中學(xué)某同學(xué)在實驗室找到一根用YBCO材料制成的彈性導(dǎo)電繩，想測量其電阻率。實驗過程如下：如圖（a）所示，導(dǎo)電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖（b）所示的電路中。先閉合開關(guān)、，調(diào)節(jié)R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適的位置，記錄兩表的示數(shù)和。（1）然后斷開開關(guān)，電流表的示數(shù)________（選填“變大”或“變小”），電壓表的示數(shù)_________（選填“變大”或“變小”），調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片，使電流表示數(shù)為。記下此時電壓表示數(shù)以及彈性導(dǎo)電繩AB間的距離和橫截面積，則此時導(dǎo)電繩的電阻________（結(jié)果用含、和的式子表示）。（2）某次用螺旋測微器測量導(dǎo)電繩直徑如圖（d）所示，由圖可知其直徑_________mm。（3）多次拉伸導(dǎo)電繩，每次都測量并記錄AB間的距離和導(dǎo)電繩橫截面積，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片的位置，使電流表的示數(shù)為，記下此時的電壓表示數(shù)U。繪制如圖（c）所示的圖像。已知圖線的斜率為、縱截距為，若不考慮電流表的內(nèi)阻，則彈性導(dǎo)電繩的電阻率________。（結(jié)果用含或的式子表示）（4）若考慮電流表的內(nèi)阻，則（2）中的電阻率的測量值________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?變?、?變大③.④.4.700##4.699##4.701⑤.k⑥.不變【解析】【詳解】（1）[1][2]斷開開關(guān)，電路中總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流減小，外電壓增大；則電流表的示數(shù)變小，滑動變阻器兩端電壓變小，則電壓表的示數(shù)變大；[3]開關(guān)閉合時，根據(jù)歐姆定律可得開關(guān)斷開時，有聯(lián)立解得導(dǎo)電繩的電阻為（2）[4]螺旋測微器的精確值為，由圖可知直徑為（3）[5]若不考慮電流表的內(nèi)阻，則有可知圖像的斜率為電阻率，則有（4）[6]若考慮電流表的內(nèi)阻，則有可知圖像的斜率不變，，故（2）中的電阻率的測量值不變。四、解答題(3小題，共40分)14.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，間距為，一勻強磁場磁感強度，方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上，金屬棒ab的質(zhì)量為，與導(dǎo)軌垂直靜止放置，且與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，電源電動勢，內(nèi)阻，為滑動變阻器，其余部分電阻不計，取重力加速度。求：（1）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使其接入電路的阻值時，閉合電鍵K瞬間金屬棒ab的加速度大??；（2）若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，閉合電鍵K，要保持金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑動變阻器的取值范圍是多少。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）開關(guān)閉合后，由閉合電路歐姆定律得得導(dǎo)體棒所受安培力方向水平向左，大小為以導(dǎo)體棒研究對象，有牛頓第二定律得得加速度大小為（2）設(shè)導(dǎo)體棒即將滑動時電流為，對導(dǎo)體棒受力分析有設(shè)導(dǎo)體棒即將滑動時滑動變阻器的電阻為，由閉合電路歐姆定律得則滑動變阻器的取值范圍為15.光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距為L=l.0m，與水平面之間的夾角，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2.0T垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值的電阻，其他電阻不計，質(zhì)量m=2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，如圖所示，現(xiàn)用恒力F=18N沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，t=0時由靜止開始運動。取g=10m/s2，導(dǎo)軌足夠長。求：(1)金屬桿速度為2.0m/s時的加速度大??；(2)金屬桿的最大速度；(3)當(dāng)t=1.0s時，金屬桿移動的距離為x=1.47m，則在這一過程中電阻R產(chǎn)生的熱量是多少。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】