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）

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)

圖甲圖乙

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4nl

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50kW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Ap，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/sB.kg-m/s2C.m/s2D.N-s

3.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4、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（）

第1頁(yè)，共10頁(yè)

A.變壓器力、B兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為a=100s譏507rt（匕）

B.圖甲中t=2X10-2s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大

C.七處溫度升高后，電壓表匕與匕示數(shù)的比值不變

D.&處溫度升高后，變壓器的輸入功率減小

4.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、6中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別是（）

XX!

I

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（）

M.N

*XXXXX

XXXXX

A

AXXXXX

p■Q

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。圖甲是夜晚用紅外觸發(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

第2頁(yè)，共10頁(yè)

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8,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。。所有粒子的質(zhì)量均為小，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

_____________丙鏟^B

二“乙??二

——----------------------------------------------------------

甲

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)答時(shí)間后，丙粒子位置改變之曙電

8.質(zhì)量為加1=90g的物塊從距離地面高度為h=19m處自由下落，在下落到距離地面高度為"=14小時(shí)，

質(zhì)量為根2=10。的子彈以為=10m/s的水平速度瞬間擊中物塊并留在其中。重力加速度取g=10m/s2,

忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.子彈擊中物塊后瞬間，物塊水平方向的速度大小變?yōu)閘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)閘Om/s

C.物塊下落的總時(shí)間為2s

I

D.物塊下落的總時(shí)間為挈s........1............

5\\\\\\\\\\\\\\\

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。=

45。的入射角自直角邊4B射入，折射時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為15。，然后光線射到4C面而剛好發(fā)生了全反射，則這種

第3頁(yè)，共10頁(yè)

透明材料的折射率為，全反射的臨界角為—，乙4=

10.一定質(zhì)量的理想氣體，由初始狀態(tài)4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)4即a-BfCra（其中BC與縱軸平行，C4與橫軸平行），這一過(guò)程稱為一個(gè)循環(huán)，貝I：

（1）由氣體的溫度（填“升高”“、降低”或“不變”）

⑵由B-C,氣體分子的平均動(dòng)能（填“增大”、“減小”或“不變”）

（3）由C-4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7―圖像，由圖像可得重力加速度g為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。

第4頁(yè)，共10頁(yè)

(2)測(cè)量變壓器的初級(jí)(原)與兩次級(jí)(副)線圈匝數(shù)分別為的、物和西：先在該變壓器閉合鐵芯上緊密纏繞

兀=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

220U的交流電，若理想交流電壓表的示數(shù)為55.0U,則初級(jí)線圈的匝數(shù)膽=_________匝；把理想交流電

壓表接在3、4接線柱上，建2=240匝，則交流電壓表的示數(shù)g=心

(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”)o

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。

光電門(mén)1光電門(mén)2

\滑塊A

氣墊?軌山口@滑羋嗚光條

35

一

-III』

拜三

30

一

］連氣源」

三

一25

調(diào)節(jié)旋鈕P調(diào)節(jié)旋鈕Q三

甲圖乙圖

(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4和遮光條的總質(zhì)量為小小滑塊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4

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4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)間為戊1、At2,光電門(mén)1記錄的擋光

時(shí)間為戊3,則實(shí)驗(yàn)中兩滑塊的質(zhì)量應(yīng)滿足爪4g(選填“>”、“<”或"=")o若兩滑塊碰撞

過(guò)程動(dòng)量守恒，則必須滿足的關(guān)系式為o

(3)若滑塊4、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=

AA___L—

JtiAt2—Jt3

一4七1=4t3

C.J_+J_=J_

4七14七24七3

D.At^+412=/⑥

五、簡(jiǎn)答題：本大題共1小題，共12分。

第5頁(yè)，共10頁(yè)

14.如圖，平行金屬導(dǎo)軌MM'、NM和平行金屬導(dǎo)軌PQR、P'QR固定在水平臺(tái)面上，平行金屬導(dǎo)軌間距均

為L(zhǎng)=lm,M'M與PP'高度差為d=0.66。導(dǎo)軌MM、NM左端接有R=3.0。的電阻，導(dǎo)軌平直部分存在

寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度%=27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PQ，是圓心角為6

0°、半徑為r=0.9zn的圓弧形導(dǎo)軌，QR與QR是水平長(zhǎng)直導(dǎo)軌。QQ'右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度&=47方向豎直

向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒a質(zhì)量磯=0.2kg,接在電路中的電阻％=2.0。；導(dǎo)體棒6質(zhì)量=0.3kg,接在

電路中的電阻&=6.0。。導(dǎo)體棒a從距離導(dǎo)軌MM'、MV平直部分八=1.25根處?kù)o止釋放，恰能無(wú)碰撞地從

PP'滑入右側(cè)平行導(dǎo)軌，且始終沒(méi)有與棒b相碰。重力加速度g=10m/s2,不計(jì)導(dǎo)軌電阻、一切摩擦及空

氣阻力。求：

(1)導(dǎo)體棒aWU進(jìn)入磁場(chǎng)防時(shí)的速度大小以及此時(shí)電阻R的電流大小和方向；

(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、PQR'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1=1.0小，固定在水平面上，左端接一電動(dòng)勢(shì)為E=6入內(nèi)阻

r=10的電源，框上放有質(zhì)量為m=0.2kg的金屬桿a6,金屬桿接入電路的有效電阻為R=512?框所在區(qū)

域加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=17的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與水平面成8=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=106/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o求：

(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。

第6頁(yè)，共10頁(yè)

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)度大小為無(wú),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。，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4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。F與。。夾角。=60°,不計(jì)離子重力。求：

(1)離子速度及的大??；

(2)離子的比荷3；

(3)離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間良

/XX/X\

//\

XxxX/XX池XX\

-----鳥(niǎo)D-----

C\xxXX/D

XXXX

'、xxxB/

一一/

第7頁(yè)，共10頁(yè)

參考答案

1..D

2..A

3..B

4..A

5..AC

6..AD

1..BD

8..4C

9..*45015。

10..升高減小減小

11..9.86偏小

12..

(1)歐姆

(2)400132

⑶副線圈

13.(1)6.790；(2)＞；卷"=器-翳或者一看=啊卷-任嘉⑶4

14..解：(l)a棒滑下時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可知：加砂=/1憂

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

由題可知，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為：E=BiLvi

根據(jù)歐姆定律有：/1=忐記

K-rK1

代入數(shù)據(jù)解得：A=24

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：仙=

那么："2=si；60。

解得：v2=4m/s

第8頁(yè)，共10頁(yè)

導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)外時(shí)，導(dǎo)體棒b的加速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理有：租19T(1-cos60。)=扣1資一|TH

電流為：/2=合篝

根據(jù)牛頓第二定律：B2h^=m2a

2

聯(lián)立解得：v3=5m/s,a=^-m/s

(3)導(dǎo)體棒a從N'M'到PP'的過(guò)程中，mighi=

解得：v4=2m/s

由題可知在導(dǎo)軌MM'、NN'平直部分從左到右，以向右方向?yàn)檎鶕?jù)動(dòng)量定理：-4=/pi

即：—B、qL=7?11"4—恤也

hBiLd

而：q=治+R

聯(lián)立解得：d

(4)根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知：=Oi+7n2)v5

代入得：v5=3m/s

導(dǎo)體棒a、b在平行金屬導(dǎo)軌PQR、P'Q'R'中產(chǎn)生的總焦耳熱與系統(tǒng)減少的動(dòng)能相等，即

Q="1詔一|"(租］+租2)詔

解得：Q=|Z