2023-2024學(xué)年福建省泉州市四校聯(lián)考高二（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)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(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(shuō)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(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)3s的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為4m

D.從t=0時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)3.3s的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P的加速度為零2.2024年春天，中國(guó)航天科技集團(tuán)研制的50?kW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(xiě)為Isp，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.kg·m/s2 C.m/s3.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小)，R為定值電阻，圖中各電表均為理想電表。下列說(shuō)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(guò)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(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)針二、多選題：本大題共4小題，共24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(shuō)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(shuō)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)化為磁學(xué)量

D.霍爾元件可以把磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量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+q，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(shuō)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(guò)2πmqB時(shí)間后，丙粒子位置改變8.質(zhì)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(shí)，質(zhì)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(shí)間為2s

D.物塊下落的總時(shí)間為三、填空題：本大題共3小題，共14分。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=45°的入射角自直角邊AB射入，折射時(shí)的偏轉(zhuǎn)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_(kāi)______，全反射的臨界角為_(kāi)__，∠A=_______。

10.一定質(zhì)量的理想氣體，由初始狀態(tài)A開(kāi)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(guò)程稱(chēng)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”)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_(kāi)_____m/s2(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)，圖像不過(guò)原點(diǎn)可能是由于擺長(zhǎng)測(cè)量______造成的(選填“偏大”“偏小”

四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。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(wú)法看清參數(shù)。該同學(xué)利用高中所學(xué)知識(shí)來(lái)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，n(3)該同學(xué)通過(guò)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”)。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(mén)，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mA，滑塊B和遮光條的總質(zhì)量為mB，遮光條的寬度用d表示。將滑塊A靜置于兩光電門(mén)之間，將滑塊B靜置于光電門(mén)2右側(cè)，推動(dòng)B，使其獲得水平向左的速度，經(jīng)過(guò)光電門(mén)2并與A發(fā)生碰撞且被彈回，再次經(jīng)過(guò)光電門(mén)2，光電門(mén)2先后記錄的擋光時(shí)間為Δt1、Δt2，光電門(mén)1記錄的擋光時(shí)間為Δt3，則實(shí)驗(yàn)中兩滑塊的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足mA______mB(選填“>”、“<”或“=”)。若兩滑塊碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則必須滿(mǎn)足的關(guān)系式為_(kāi)_____。

(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.1Δt1?1Δ五、簡(jiǎn)答題：本大題共1小題，共12分。14.如圖，平行金屬導(dǎo)軌MM?、NN?和平行金屬導(dǎo)軌PQR、P?Q?R?固定在水平臺(tái)面上，平行金屬導(dǎo)軌間距均為L(zhǎng)=1m，M?N′與PP′高度差為?1=0.6m。導(dǎo)軌MM、NN?左端接有R=3.0Ω的電阻，導(dǎo)軌平直部分存在寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2T方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；導(dǎo)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(dǎo)軌，QR與Q?R?是水平長(zhǎng)直導(dǎo)軌。QQ′右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=4T方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒a質(zhì)量m1=0.2kg，接在電路中的電阻R1=2.0Ω；導(dǎo)體棒b質(zhì)量m2=0.3kg，接在電路中的電阻R2=6.0Ω(1)導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的速度大小以及此時(shí)電阻R(2)導(dǎo)體棒b的最大加速度；(3)d的大??；(4)導(dǎo)體棒a、b在平行金屬導(dǎo)軌PQR、P?Q?R?中產(chǎn)生的總焦耳熱(導(dǎo)軌足夠長(zhǎng))。六、計(jì)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(dòng)勢(shì)為E=6V、內(nèi)阻r=1Ω的電源，框上放有質(zhì)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(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與水平面成θ=37°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(duì)水平框的壓力大小。16.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(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CD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OF與OD夾角θ=60(1)離子速度v的大??；(2)離子的比荷qm(3)離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。

參考答案1..D

2..A

3..B

4..A

5..AC

6..AD

7..BD

8..AC

9..

2

45°

10..升高

減小

減小

11..9.86

偏小

12..

(1)歐姆(2)?400?132(3)副線圈13.(1)6.790；(2)>；mBΔt1=m14..解：(1)a棒滑下時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可知：m1g?=12m1v12

解得導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的速度大小為：v1=5m/s

由題可知，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)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(shí)電阻R的電流的方向?yàn)橛蒒到M。

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

那么：v2=gtsin60°

解得：v2=4m/s

導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)B2時(shí)，導(dǎo)體棒b的加速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理有：m1gr(1?cos60°)=12m1v32?12m1v22

電流為：I2=B2Lv3R1+R2

根據(jù)牛頓第二定律：B2I2L=m2a

聯(lián)立解得：v3=5m/s，a=1003m/s2

(3)導(dǎo)體棒a從N′M′到PP′的過(guò)程中，m1g?1=12mv2215..(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得I=故金屬棒ab所受安培力大小為F=BIl=1.0N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