【物理】福建省福州市福九聯(lián)盟2024-2025學年高二下學期期中聯(lián)考試卷(解析版)

2024-2025學年度第二學期福九聯(lián)盟（高中）期中聯(lián)考高中二年科試卷一、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.下列說法中正確的是（）A.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同B.麥克斯韋預言了空間存在電磁波，赫茲用實驗證實了電磁波的存在C.電磁波傳播過程中，電場和磁場是獨立存在的，沒有關(guān)聯(lián)D.紅外線最顯著的作用是熒光效應，紫外線最顯著的作用是熱效應【答案】B【解析】A．紅外線波長一定大于X射線波長，故A錯誤；B．麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲證實了電磁波的存在，故B正確；C．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，恒定不變的電場不會產(chǎn)生磁場，電磁波是變化磁場產(chǎn)生電場變化電場產(chǎn)生磁場不斷交替變化產(chǎn)生的，故C錯誤；D．紅外線最顯著的作用是熱效應，紫外線最顯著的作用是熒光效應，故D錯誤。故選B。2.內(nèi)部光滑的一截直銅管豎直靜置在水平桌面而上，直徑略小于銅管內(nèi)徑的圓柱形磁體從銅管上端由靜止開始下落，磁體在銅管內(nèi)下落的過程中不與管壁接觸，不計空氣阻力。下列說法中正確的是（）A.磁體在銅管內(nèi)做勻加速直線運動B.磁體下落過程中安培力對銅管做正功C.磁體下落過程中銅管產(chǎn)生的焦耳熱等于磁體動能的減少量D.在磁體下落過程中，銅管對桌面的壓力大于銅管所受的重力【答案】D【解析】A．磁體在銅管內(nèi)下落過程中做加速運動，由于速度增加，阻礙作用增強，所以不是勻變速直線運動，故A錯誤；B．磁體下落過程中，對銅管的作用力向下，但銅管沒有位移，所以安培力對銅管不做功，故B錯誤；C．磁體下落過程中銅管產(chǎn)生的焦耳熱等于磁體機械能的減少量，故C錯誤；D．磁體下落過程中，磁場對銅管始終有豎直向下的安培力，由平衡條件和力的作用相互性可知，銅管對桌面的壓力始終大于銅管所受的重力，故D正確。故選D。3.火警報警系統(tǒng)原理如圖甲所示，M是一個小型理想變壓器，原副線圈匝數(shù)之比，接線柱a、b接上一個正弦交變電源，電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，在變壓器右側(cè)部分，為用半導體熱敏材料（電阻隨溫度升高而減?。┲瞥傻膫鞲衅?，為一定值電阻。下列說法正確的是（）A.此交變電源的每秒鐘電流方向變化50次B.電壓表示數(shù)為C.當傳感器所在處出現(xiàn)火警時，電壓表的示數(shù)減小D.變壓器原、副線圈中的輸入、輸出功率之比為【答案】C【解析】A．由圖乙可知，周期為，一個周期電流方向變化2次，則此交變電源的每秒鐘電流方向變化100次，故A錯誤；B．由圖乙可知變壓器原線圈輸入電壓為則副線圈輸出電壓由于分到一定電壓，所以電壓表示數(shù)小于，故B錯誤；C．當傳感器所在處出現(xiàn)火警時，阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知副線圈電流增大，則兩端電壓增大，所以兩端電壓減小，即電壓表的示數(shù)減小，故C正確；D．理想變壓器原、副線圈中的輸入功率與輸出功率相等，故D錯誤。故選C。4.根據(jù)交通法規(guī)，電動自行車駕駛?cè)撕统俗藛T須佩戴安全頭盔。頭盔可以吸收撞擊的能量，再加上安全頭盔內(nèi)的緩沖材料，大大降低了駕駛者受到傷害的程度。如圖所示，對某種頭盔材料進行測試，已知該材料質(zhì)量為M，其上表面為堅硬層，下部分為緩沖層（受力后發(fā)生明顯形變），放在水平桌面上，用質(zhì)量為m的重物以速率v豎直向下落在材料的上表面上，碰撞時間極短，重物以0.8v的速率反向彈回，已知頭盔材料在受到撞擊后在桌面上向下擠壓的緩沖時間為t，然后靜止不動，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.在撞擊過程中，重物所受合外力的沖量大小為0.2mvB.在撞擊過程中，重物受到重力的沖量大小為mgtC.頭盔材料向下緩沖過程中，對桌面的平均壓力大小為D.頭盔材料向下緩沖過程中，對桌面的平均壓力大小為【答案】D【解析】A．在撞擊過程中，以豎直向上為正方向，根據(jù)動量定理可得可知重物所受合外力的沖量大小為1.8mv，故A錯誤；B．在撞擊過程中，碰撞時間極短，重物受到重力的沖量大小幾乎為0，可以忽略不計，故B錯誤；CD．在撞擊過程中，根據(jù)動量守恒可得解得頭盔材料的速度為頭盔材料在受到撞擊后在桌面上向下擠壓的緩沖時間為t，然后靜止不動，以豎直向上為正方向，根據(jù)動量定理可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，頭盔材料向下緩沖過程中，對桌面的平均壓力大小為，故C錯誤，D正確。故選D。二、雙項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）5.如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關(guān)，以下說法正確的是（）A.P與Q同時熄滅B.P閃亮后再熄滅C.P比Q先熄滅D.斷開開關(guān)瞬間點的電勢低于b點的電勢【答案】BD【解析】由題知，開始時，開關(guān)S閉合時，由于L的電阻很小，Q燈正常發(fā)光，P燈微亮，斷開開關(guān)前通過Q燈的電流遠大于通過P燈的電流，斷開開關(guān)時，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產(chǎn)生感應電動勢，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅，電感相當于電源，電流方向沿逆時針方向，則點的電勢低于b點的電勢。6.如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖，發(fā)電站輸出的電壓不變；升壓變壓器輸出電壓為，輸電線電流為，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和，為了測高壓電路的電壓和電流，在輸電線路的起始端接入電壓互感器和電流互感器，若不考慮變壓器和互感器自身的能量損耗，所有的電表均為理想電表，則（）A.①為電流表，②為電壓表B.采用高壓輸電可以增大輸電線中的電能損耗C.提高輸送電壓，則輸電線電流減小D.電廠輸送電功率為【答案】CD【解析】A．由圖可知①和互感器接在火線和零線之間，為電壓表，②及互感器接在同一條線上，測得是電流，為電流表，故A錯誤；BC．由，可知采用高壓輸電減少輸電線中的電流，由可知減少輸電線路上的損耗，故B錯誤，C正確；D．若不考慮變壓器自身的能量損耗，電廠輸送電功率為，故D正確。7.如圖甲所示，a、b兩物塊（均視為質(zhì)點）用輕質(zhì)彈簧連接并放置在光滑的水平面上，b的質(zhì)量為，時，使a獲得水平向右、大小為的速度，a、b運動的速度一時間關(guān)系圖像如圖乙所示，已知陰影部分的面積為，彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量以及彈簧的勁度系數(shù)k之間的關(guān)系式為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A.時刻，a、b間的距離最大B.a的質(zhì)量為C.時間內(nèi)，a所受沖量的大小為D.彈簧的勁度系數(shù)為【答案】BD【解析】A．根據(jù)圖乙可知，時刻之前的速度大于的速度，時刻的速度等于的速度，則時刻彈簧被壓縮最短，此時a、b間的距離最小，接著彈簧逐漸恢復原長，在時刻的速度最小、的速度最大，此時彈簧恢復原長，故時刻、間的距離并非最大，接著彈簧伸長，的速度增大、的速度減小，在時刻兩者共速，此時兩物塊相距最遠，因此時刻、間的距離最大，故A錯誤；B．設的質(zhì)量為，以水平向右的方向為正方向，由動量守恒定律得解得故B正確；C．時間內(nèi)，以水平向右的方向為正方向，對由動量定理方向與的初速度方向相反，大小為，故C錯誤；D．分析題意可得0時刻彈簧處于原長，設時刻彈簧的形變量為，已知陰影部分的面積為，則有設彈簧的勁度系數(shù)為，則有根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒定律可得解得故D正確。故選BD。8.如圖甲所示，兩條足夠長的平行導軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為d。導軌上端與電容為C的電容器相連，虛線O1O2垂直于導軌，O1O2上方存在垂直導軌平面向下的勻強磁場，此部分導軌由不計電阻的光滑金屬材料制成，O1O2下方的導軌由粗糙的絕緣材料制成。t＝0時刻，一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒MN由靜止釋放，運動過程中MN始終與導軌垂直且接觸良好，其速度v隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中v0和t0為已知量，重力加速度為g，電容器未被擊穿。則下列說法正確的是（）A.0～t0時間內(nèi)，導體棒M端的電勢低于N端的B.0～t0時間內(nèi)，磁場對金屬棒MN的沖量大小為C.金屬棒MN在磁場區(qū)受到的安培力大小大于在非磁場區(qū)受到的摩擦力大小D.勻強磁場的磁感應強度大小為【答案】ABD【解析】A．由右手定則可知電流從M端流向N端，則N端為正極，電勢高，故A正確；B．根據(jù)動量定理有解得故B正確；C．根據(jù)圖乙可知，在0～t0時間內(nèi)金屬棒做勻加速直線運動，則可知其加速度恒定，所受合外力恒定，即此時間段內(nèi)電流恒定，所受安培力大小不變，由牛頓第二定律得在與t0～4t0時間內(nèi)，由牛頓第二定律得由圖乙可知，則，故C錯誤；D．根據(jù)圖乙可知，在0～t0時間內(nèi)，電容器兩端電壓變化量等于金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的變化量，則有可得而對該過程由動量定理有聯(lián)立解得故D正確。故選ABD。三、非選擇題（共60分，其中9、10、11題為填空題，12、13題為實驗題，14、15、16題為計算題）9.無線話筒是一個將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號并將信號發(fā)射出去的裝置，其內(nèi)部電路中有一部分是LC振蕩電路，若話筒使用時，某時刻話筒中LC振蕩電路的磁場方向如圖所示，且電流正在減小，則電容器正在______（填“充電”或“放電”），電容器下板帶______（填“正電”或“負電”），電場能正在______（填“增加”或“減少”）?！敬鸢浮砍潆娬娫黾印窘馕觥縖1][2][3]振蕩電路電流正在減小，則電容器正在充電，磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能，則電場能在增加，且根據(jù)安培定則可知，從俯視的視角觀察線圈，線圈中電流沿逆時針方向，電容器下板帶正電。10.如圖所示，條形磁鐵位于固定的半圓光滑軌道的圓心位置。一半徑為R、質(zhì)量為m的金屬球從半圓軌道的一端沿半圓軌道由靜止下滑。重力加速度大小為。下滑過程中，金屬球___________（填“會”或“不會”）產(chǎn)生感應電流；金屬球受到的安培力做___________（填“正功”或“負功”或“不做功”）；系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為___________?！敬鸢浮繒摴Α窘馕觥縖1]由條形磁鐵磁場分布可知，金屬球下滑過程中，穿過小球的磁通量會變化，所以金屬球中會產(chǎn)生感應電流；[2]根據(jù)產(chǎn)生的焦耳熱等克服安培力所做的功可知，金屬球受到的安培力做負功；[3]由于小球下滑過程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小球的高度越來越低，最后停止在半圓的最低點，由能量守恒可得，產(chǎn)生的總熱量為減小的重力勢能即為mgR。11.清洗汽車時經(jīng)常使用高壓水槍，設水槍噴出水柱的直徑為D，水流速度為v，水柱垂直汽車表面，水柱沖擊汽車后水的速度為零，手持高壓水槍操作，進入水槍的水流速度可忽略不計，已知水的密度為ρ。則高壓水槍單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為___________，水柱對汽車的平均沖力為___________?！敬鸢浮喀笑裿D2πρv2D2【解析】[1]高壓水槍單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量m0=ρV=ρπ·v=πρvD2[2]設水柱對汽車的平均沖力為F由動量定理得Ft=mv即Ft=πρvD2tv解得F=πρv2D212.利用如圖甲所示的可拆變壓器零部件，小林同學組裝后通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系。（1）小林同學準備了以下器材：A.可拆變壓器：鐵芯、兩個已知匝數(shù)的線圈 B.條形磁鐵C.學生電源 D.多用電表 E.開關(guān)、導線若干上述器材中本實驗不需要的是___________（填器材料序號）。（2）本實驗要主要運用的科學方法是（）A.等效替代法 B.控制變量法C.整體隔離法 D.理想模型法（3）利用如圖乙所示的裝置，直接在原線圈的“0”和“800”兩個接線柱之間接的交流電源，用電表測量副線圈的“0”和“400”兩個接線柱之間的電壓，則副線圈兩端測得的電壓可能是（）A.8.48V B.5.98V C.1.48V D.0V【答案】（1）B（2）B（3）C【解析】（1）探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系實驗需要可拆變壓器：鐵芯、兩個已知匝數(shù)的線圈，學生電源、多用電表、開關(guān)、導線若干，不需要條形磁鐵。（2）本實驗中，主要通過改變一個物理量，保持其他物理量不變，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，利用了控制變量法。（3）由題意可知，原線圈兩端所接正弦交流電壓的峰值為，原線圈兩端電壓如果變壓器為理想變壓器，則，代入數(shù)據(jù)解得變壓器有漏磁等，變壓器不是理想變壓器，則副線圈所測得電壓小于，大于0，則可能為。13.學校物理興趣小組利用氣墊導軌驗證動量守恒定律，氣墊導軌裝置如圖所示，由導軌、滑塊、彈射器、光電門等組成。主要的實驗步驟如下：A．安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)導軌的底腳螺絲，使導軌水平；B．把帶有遮光條的滑塊1放在彈射架和光電門1之間，左側(cè)帶有撞針的滑塊2放在的兩光電門之間；C．彈射架彈射滑塊1，滑塊1與彈射架分離之后通過光電門1，然后與滑塊2碰撞，碰后滑塊1和滑塊2結(jié)合在一起，通過光電門2，最后被制動；D．讀出光電門1與光電門2的擋光時間分別為、；E．改變滑塊1的彈射速度，重復步驟C、D兩次，讀出光電門1與光電門2的擋光時間；F．用游標卡尺測出遮光條的寬度為，用天平測出滑塊1與滑塊2（包括撞針）的質(zhì)量分別為、（1）下列調(diào)節(jié)導軌水平的兩種做法中，較好的是___________（選填“A”或“B”）B.將氣墊導軌平放在桌上，先打開氣源充氣，再將滑塊放到導軌上，輕推滑塊，若滑塊先后通過兩個光電門時的擋光時間相等，則導軌水平（2）碰撞前滑塊1的動量大小為___________，碰撞后滑塊1和滑塊2的總動量大小___________（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）下表為另外兩次碰撞前、后的動量取得的實驗數(shù)據(jù)次數(shù)碰前滑塊1的動量碰后滑塊1、2總動量20.2240.22030.3200.315結(jié)合第一次碰撞數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是___________。（4）如圖所示，若用水平長木板和小車1、2替代氣墊導軌和滑塊1、2完成本實驗，為盡可能減少誤差，下列做法合理的是___________。A.采用寬度大一些的遮光條B.適當增加小車1的彈射速度C.選用表面平整一些的長木板D.適當增加兩個光電門之間的距離【答案】（1）B（2）0.1530.150（3）在誤差允許范圍內(nèi)，兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒（4）BC【解析】（1）由于不打開氣源充氣，將滑塊放到導軌上，由于摩擦阻力作用，即使氣墊導軌不水平，滑塊仍然可能不動，所以應該將氣墊導軌平放在桌上，先打開氣源充氣，再將滑塊放到導軌上，輕推滑塊，若滑塊先后通過兩個光電門時的擋光時間相等，則導軌水平。故選B。（2）[1]滑塊1碰撞前的速度為碰前動量為[2]碰撞后滑塊1和滑塊2的速度為總動量大小（3）由表中數(shù)據(jù)和第一次碰撞結(jié)果可以看出，碰前的動量略大于碰后的動量，原因是運動過程中存在阻力。所以得出的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒。（4）A．遮光條的寬度增大，滑塊通過光電門的運動時間變大，速度測量誤差變大，實驗誤差變大，故A錯誤；BC．選擇表面平整的木板可以減少阻力，有助于減小實驗誤差，適當?shù)脑黾踊瑝K1的彈射速度，可以讓滑塊通過光電門的速度大一些，即讓速度測量誤差變小，也可以減小實驗誤差，故BC正確；D．因為平木板上存在阻力，適當增加兩光電門的距離會增加阻力的影響，從而增大實驗誤差，故D項錯誤。故選BC。14.如圖所示，一小型發(fā)電機內(nèi)有匝矩形線圈，線圈面積，線圈電阻為。在外力作用下矩形線圈在勻強磁場中，以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸逆時針轉(zhuǎn)動，發(fā)電機線圈兩端與的電阻構(gòu)成閉合回路。（1）寫出從中性面開始計時電動勢的瞬時值表達式；（2）線圈勻速轉(zhuǎn)動，求電流通過電阻產(chǎn)生的焦耳熱；（3）線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)過的過程中，求通過外電阻的電荷量?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）線圈中感應電動勢的最大值從中性面開始計時電動勢的瞬時值表達式為（2）矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦交變電流，電阻兩端電壓的有效值經(jīng)過電流通過電阻產(chǎn)生的焦耳熱解得（3）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，根據(jù)、、解得代入數(shù)據(jù)解得15.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量的小車，車的點右側(cè)的上表面段是粗糙水平軌道，CD段是光滑水平軌道，車的B點的左側(cè)是半徑的四分之一光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點相切，車的最右端點固定輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然長度時其左端正好對應點，與之間距離，一個質(zhì)量的小物塊，置于車的B點，車與小物塊均處于靜止狀態(tài)，突然給小物塊一個向左的瞬時沖量，已知小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)取。求：（1）瞬時沖量作用于小物塊后瞬間小物塊的速度大??；（2）小物塊在圓