福建省福州市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年第二學(xué)期高二年級校內(nèi)期末質(zhì)量檢測物理學(xué)科試卷一、單項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。）1.如圖所示，關(guān)于電和磁的情景中，下列說法正確的是（）A.圖（a）是奧斯特利用實驗裝置發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.圖（b）是研究電磁感應(yīng)的實驗，只要開關(guān)一直接通，即使小螺線管A插入大螺線管B中不動，電流計中也有感應(yīng)電流通過C.圖（c）表示通電方向相反的兩長直導(dǎo)線相互排斥，是通過電場實現(xiàn)的D.圖（d）是手機無線充電的原理，若將交流電接入送電線圈中，可以利手機進行充電，這運用的是電磁感應(yīng)原理【答案】D【解析】A．圖（a）是奧斯特利用實驗裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故A錯誤；B．圖（b）是研究電磁感應(yīng)實驗，只要開關(guān)一直接通，當小螺線管A插入大螺線管B中不動時，穿過大螺線管B中的磁通量沒有發(fā)生變化，電流計中沒有感應(yīng)電流通過，故B錯誤；C．圖（c）表示通電方向相反的兩長直導(dǎo)線相互排斥，是通過磁場實現(xiàn)的，故C錯誤；D．圖（d）是手機無線充電的原理，與變壓器工作原理相同，若將交流電接入送電線圈中，可以利手機進行充電，這運用的是電磁感應(yīng)原理，故D正確。2.如圖所示，S為水面上一波源，M、N是兩塊擋板，兩板中間有一狹縫，此時觀察不到A處葉子的振動，為使水波能帶動葉片振動，可采用的方法是（）A.增大波源的振幅 B.增大波源的頻率C.將N板向左移 D.將波源S向左移【答案】C【解析】觀察不到A點振動，說明衍射現(xiàn)象不明顯，要使衍射現(xiàn)象變得明顯，可以減小波源的頻率以增大波長，或?qū)板向左移減小狹縫的尺寸。故選C。3.如圖所示，通電直導(dǎo)體棒放在傾角為光滑斜面上，并處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。當電流為I時，導(dǎo)體棒恰好處于平衡狀態(tài)，若電流突然反向（電流大小不變），則該導(dǎo)體棒的加速度大小為（已知重力加速度為g）（）A. B.C. D.【答案】C【解析】當電流為I時有當電流突然反向時有聯(lián)立得該導(dǎo)體棒的加速度大小為故選C。4.如圖所示，為理想自耦變壓器，其中P為變壓器上的滑動觸頭，Q為滑動變阻器上的滑片，則以下說法正確的是（）A.適當調(diào)節(jié)變壓器上的滑動觸頭P，該自耦變壓器既可升壓也可降壓B.滑片Q不動，滑動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動，電流表讀數(shù)變大C.圖示位置，D.滑動觸頭P不動，滑片Q緩慢向下滑動時，一直在減小【答案】B【解析】A．適當調(diào)節(jié)變壓器上的滑動觸頭P，可改變副線圈的匝數(shù)，但副線圈匝數(shù)一直小于原線圈匝數(shù)，故該自耦變壓器只能降壓不能升壓，A錯誤；B．滑片Q不動，滑動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動，副線圈匝數(shù)增大，根據(jù)可知副線圈電壓增大，則電流增大，電流表讀數(shù)變大，B正確；C．圖示位置，原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，則有C錯誤；D．滑動觸頭P不動，副線圈匝數(shù)不變，則不變，D錯誤。故選B。二、雙項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分，全部選對得6分，選不全得3分，有選錯或不答得0分。）5.如圖所示，將一張白紙平放在水平桌面上，在白紙的上面放一水杯，把白紙從水杯下抽出：如果快速抽出白紙，水杯幾乎不動；如果較慢抽出白紙，水杯卻被拉動了。對于這種現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.較慢抽出白紙，白紙對水杯的摩擦力大于水杯對白紙的摩擦力B.快速抽出白紙，水杯受到的摩擦力小C.緩慢抽出白紙，水杯受到的沖量大D.快速抽出白紙，水杯的動量變化更小【答案】CD【解析】AB．抽動紙條時，筆帽受到的是滑動摩擦力，故不論快抽還是慢抽，筆帽受到的摩擦力均相等，故AB錯誤；CD．根據(jù)沖量的定義兩次的摩擦力相同，摩擦力作用的時間不相同，緩慢抽出紙條時，摩擦力的作用時間長，筆帽受到的沖量大，快速抽出紙條時，摩擦力的作用時間長，筆帽受到的沖量小，根據(jù)動量定理可知快速抽出白紙，水杯的動量變化更小，故CD正確。故選CD。6.如圖（a）所示，一個半徑為、匝數(shù)為n、電阻值為R的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻連接成閉合回路，導(dǎo)線的電阻不計。在線圈中半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像如圖（b）所示，下列關(guān)于0-時間內(nèi)的分析正確的是（）A.中電流的方向由b到aB.電流的大小為C.線圈兩端的電壓為D.時刻，通過線圈的磁通量【答案】BC【解析】A．由楞次定律可知，通過電阻R1上的電流方向為由a到b，A錯誤；B．由題圖分析可知，0~t1時間內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律有面積為S＝πr22由閉合電路歐姆定律有聯(lián)立以上各式解得，通過電阻R1上的電流大小為B正確；C．線圈兩端的電壓大小為故C正確；D．時刻，通過線圈的磁通量故D錯誤。故選BC。7.大型發(fā)電機設(shè)計輸出的電壓一般都達不到遠距離輸電的要求。因此，在發(fā)電廠（站）內(nèi)，要用變壓器升壓，然后向遠處送電；到達目的地后，根據(jù)不同的需求，再用降壓變壓器經(jīng)過多次降壓，最后輸送給用戶。從發(fā)電廠（站）到用戶的輸電過程如圖所示。根據(jù)圖上信息，以下說法正確的是（）A.發(fā)電站內(nèi)，用變壓器升壓然后向遠處送電，是為了加快輸電的速度B.若不計輸送過程的能量損失，變電站①的變壓比為55：1C.上述輸送過程，變壓器功不可沒，它也可以改變直流電壓D.在輸送電能總功率不變的情況下，將輸電電壓550KV降為55KV，輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?0倍【答案】BD【解析】A．采用高壓輸電不是為了加快輸電的速度，而是為了減小輸電線上的功率損失，A錯誤；B．若不計輸送過程的能量損失，變電站①的變壓比為B正確；C．變壓器只能改變交流電壓，不能改變直流電壓，C錯誤；D．輸電線上損失的電壓將輸電電壓550KV降為55KV，輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?0倍，D正確。8.共享電動單車大大方便了市民出行，騎行者通過擰動手把來改變車速，手把內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖（甲）所示，其截面如圖（乙）所示。稍微擰動手把，霍爾元件保持不動，磁鐵隨手把轉(zhuǎn)動，與霍爾元件間的相對位置發(fā)生改變，穿過霍爾元件的磁場強弱和霍爾電壓大小隨之變化。已知霍爾電壓越大，電動車能達到的最大速度越大，霍爾元件工作時通有如圖（乙）所示的電流I，載流子為電子，則（）A.霍爾元件下表面電勢高于上表面B.霍爾元件下表面電勢低于上表面C.從圖（乙）所示位置沿a方向稍微擰動手把，可以增大D.提速過程，洛倫茲力對運動電子做正功【答案】AC【解析】AB．霍爾元件工作時載流子為電子，由左手定則可知電子所受洛倫茲力指向上表面，所以霍爾元件下表面電勢高于上表面，故A正確，B錯誤；C．設(shè)霍爾元件上、下表面的距離為d，可得解得依題意從圖乙所示位置沿a方向稍微擰動手把，則穿過霍爾元件的磁場增強，vm增大，故C正確；D．磁場對電子洛倫茲力在任何情況下都不做功，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題（本大題8小題，共60分）9.“戰(zhàn)繩”是一種比較流行的健身器械，如圖（甲）所示。以手的平衡位置為坐標原點，圖（乙）是健身者左手在抖動繩子過程中某時刻的波形圖，波向右傳播，若左手振動圖像如圖（丙）所示，則該時刻Q點的振動方向沿______方向（選填“y軸正方向”或“y軸負方向”），此波的波速______m/s?！敬鸢浮縴軸正方向2【解析】[1]波向右傳播，由圖乙可知，該時刻Q點的振動方向沿y軸正方向。[2]由圖可知，。則波的波速10.“卓越超越最福清”2024年元宵燈會在福清利橋古街順利亮燈，如圖所示。本次燈會除了傳統(tǒng)風(fēng)格的花燈外，燈組聚焦海絲文化、自然景觀和優(yōu)秀民俗文化等福清特色，讓市民游客感受濃濃年味。已知湖水對紅光的全反射角為45°，則水對紅光的折射率為______﹔若真空中光速為c，則紅光在水中傳播的速度______（結(jié)果用含“c”的式子表示）?！敬鸢浮俊窘馕觥縖1]水對紅光的折射率為[2]紅光在水中傳播的速度11.如圖所示，電源電動勢E為6V，小燈泡L的規(guī)格為“3V，0.6W”，開關(guān)S接“1”，當滑動變阻器調(diào)到時，小燈泡L正常發(fā)光?，F(xiàn)將開關(guān)S接“2”，小燈泡L和電動機M均正常工作，則電源內(nèi)阻為______；電動機的輸入功率為______W?！敬鸢浮?0.52【解析】[1]開關(guān)S接1時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有其中代入數(shù)據(jù)解得[2]開關(guān)S接2時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得電動機的輸入功率為12.某小組用插針法做測定玻璃的折射率實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。（1）關(guān)于實驗操作，下列說法中止確的是______。A.為了測量準確性，必須選用平行玻璃磚來測量B.入射角應(yīng)適當小些，防止光在玻璃磚的下表面發(fā)生全反射C.在白紙上放好玻璃磚后，可以用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面D.應(yīng)選用細的大頭針完成實驗，可以提高實驗準確度（2）該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實驗操作正確的是______。A. B.C. D.（3）該小組選取了操作正確的實驗記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、C點，再過A、C點作法線的垂線，垂足分別為B、D點，如圖所示，則玻璃的折射率______（用圖中線段的字母表示）【答案】（1）D（2）B（3）【解析】（1）A．光學(xué)表面是否平行不影響該實驗的準確度，故A錯誤；B．采用插針法測定光的折射率的時候，入射角應(yīng)適當大一些，故B錯誤；C．不能用筆貼著玻璃畫出界面，會影響玻璃的折射率，故C錯誤；D．應(yīng)選用細一點的大頭針，可以提高實驗準確度，故D正確。故選D。（2）根據(jù)光的折射定律可知當選用平行的玻璃磚時出射光和入射光應(yīng)是平行光，又因發(fā)生了折射，因此出射光的出射點應(yīng)相比入射光的延長線向左平移。故選B。（3）由折射定律可知折射率為13.某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的操作：（1）按如圖（甲）所示安裝器材，細線上端固定在鐵架臺上，下端系一個小鋼球，做成一個單擺。圖（乙）、圖（丙）分別是細線上端的兩種不同的懸掛方式，你認為圖______（選填“乙”或“丙”）的懸掛方式較好。（2）如圖（?。┧?，用游標卡尺測得小鋼球的直徑______cm，測出擺線的長度，算出擺長L，再測出擺的周期T，得到一組數(shù)據(jù)，改變擺線的長度，再得到幾組數(shù)據(jù)。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是過坐標原點的傾斜直線，其斜率為k，則根據(jù)單擺周期公式，可以測得當?shù)氐闹亓铀俣萠_____（結(jié)果用k、表示）?！敬鸢浮浚?）乙（2）1.86（3）【解析】（1）實驗時，運用丙懸掛方式，單擺在擺動的過程中，擺長在變化，對測量有影響；乙懸掛方式，擺長不變，可知乙懸掛方式較好；（2）游標卡尺為10分度，精確度為0.1mm，由圖可知，主尺讀數(shù)為18mm，游標尺讀數(shù)為6×0.1mm=0.6mm故最終讀數(shù)為18mm+0.6mm=18.6mm=1.86cm（3）由單擺周期公式可知圖像的斜率重力加速度14.據(jù)外媒報道，中國最新的洲際彈道導(dǎo)彈東風(fēng)-51已經(jīng)研發(fā)完成，東風(fēng)-51采用固體燃料發(fā)動機，最多可攜帶14枚分導(dǎo)式多彈頭。假設(shè)一枚在空中飛行的東風(fēng)-51導(dǎo)彈，質(zhì)量為，飛行到某點時速度的方向水平，大小為，方向如圖所示，導(dǎo)彈在該點突然炸裂成兩部分，其中質(zhì)量的一個彈頭沿著v的方向飛去，其速度大小為，求（1）炸裂后另一塊質(zhì)量的彈頭的速度；（2）炸裂后導(dǎo)彈兩部分總動能比炸裂前增加了多少?！敬鸢浮浚?），方向與v的方向相反；（2）【解析】（1）設(shè)初速度v的方向為正方向，爆炸前后水平方向動量守恒，則有其中解得可知炸裂后另一塊質(zhì)量的彈頭的速度大小為，方向與v的方向相反。（2）炸裂前導(dǎo)彈的動能為炸裂后導(dǎo)彈兩部分總動能為則炸裂后導(dǎo)彈兩部分總動能比炸裂前增加了15.中國電子科技集團有限公司宣布，集團突破了高性能離子源、高速晶圓傳輸?shù)取翱ú弊印奔夹g(shù)，自主研制出中束流、大束流、高能等離子注入機，工藝段覆蓋至28納米。在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略、質(zhì)量為m、電荷量為q的磷離子，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進入磁場方向垂直于紙面向里、寬度為d的勻強磁場區(qū)域，在磁場中轉(zhuǎn)過后從磁場右邊界射出，如圖所示。不計磷離子所受的重力，求（1）磷離子射出電場時的速度大??；（2）磁感應(yīng)強度大小為B；（3）磷離子在磁場中運動時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）磷離子經(jīng)電場加速，由動能定理解得（2）由題設(shè)磷離子在磁場中做圓周運動半徑為r，由幾何知識可得磷離子在磁場中做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力由以上兩式可得（3）磷離子做勻速圓周運動的周期磷離子在磁場中運動的時間代入解得16.2024年6月2日清晨，嫦娥六號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)，著陸器實現(xiàn)軟著陸時，著陸器接觸地面前經(jīng)過噴火反沖減速后的速度為，此速度仍大于要求的軟著陸設(shè)計速度，為此科學(xué)家設(shè)計了一種電磁阻尼緩沖裝置，其原理如圖所示。主要部件為緩沖滑塊K及固定在絕緣光滑緩沖軌道MN和PQ上的著陸器主體，著陸器主體中還有超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），能在兩軌道間產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場B，導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強度絕緣材料制成，滑塊K上繞有n匝矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，ab邊長為L，當著陸器接觸地面時，滑塊K立即停止運動，此后線圈與軌道間的磁場發(fā)生作用，使著陸器主體持續(xù)做減速運動，從而實現(xiàn)緩沖。已知著陸器主體及軌道的質(zhì)量為m，緩沖滑塊（含線圈）K的質(zhì)量為M，重力加速度為g，不考慮運動磁場產(chǎn)生的電場，求：（1）