2023-2024学年福建省泉州一中高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年福建省泉州一中高二（下）期末物理试卷，共16页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）下列四种情况中，不属于光的干涉现象是（ ）
A．单色光通过双缝
B．用特制眼镜看立体电影
C．检测平面的平滑度
D．肥皂泡表面有彩色条纹
2．（4分）如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从B接收到红外线脉冲开始计时，到接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者时间差确定A与B间距离。则下列说法正确的是（ ）
A．B接收的超声波与A发出的超声波频率相等
B．时间差不断增大时说明A一定在加速远离B
C．红外线与超声波均能在真空中传播
D．红外线能发生偏振现象，而超声波不能发生偏振现象
3．（4分）气垫鞋通过气垫的缓冲减小地面对脚的冲击力，某同学的重力为G，穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作用时间为t0，受到地面的平均冲击力大小为4G。若脚着地前的速度保持不变，该同学穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为2t0，则该同学受到地面的平均冲击力大小变为（ ）
A．3.5GB．3.0GC．2.5GD．2.0G
4．（4分）两个相互平行的竖直边界内存在正交的匀强磁场和电场，磁场沿水平方向，磁感应强度大小为B，电场沿竖直方向，电场强度大小为E，一带电微粒从左边界上某点垂直边界射入恰好沿直线运动。若保持其它条件不变，仅改变电场方向，变为与原来相反，该带电微粒仍以相同的速度入射，做匀速圆周运动，恰好不从右边界射出。已知两边界的宽度为d，该微粒的比荷为（ ）
A．B．C．D．
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）5．（6分）滑板运动非常有趣。如图所示，某同学踩着滑板在弧形轨道的内壁来回滑行，若人和滑板的运动可视为简谐运动，设该同学站在滑板上与蹲在滑板上滑行时，滑板到达了相同的最高点，则（ ）
A．站在滑板上运动时周期比较大
B．站在滑板上运动时周期比较小
C．站着运动到最低点时的速度比较小
D．站着运动到最低点时的速度比较大
（多选）6．（6分）如图，某科技小组要探究长直导线周围磁场分布情况，将长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方的P处放置一枚可自由转动的小磁针。当导线中通以恒定电流后，小磁针N极向纸外偏转，测得小磁针静止时N极偏离南北方向的角度为60°。已知实验所在处地磁场水平分量大小恒为B0，则下列判断正确的是（ ）
A．导线中的电流方向由北向南
B．电流在P处产生的磁场方向就是小磁针静止时N极所指的方向
C．电流在导线正下方P处产生的磁场的磁感应强度大小为
D．导线正下方P处磁场的磁感应强度大小为2B0
（多选）7．（6分）如图所示，一矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO'以转速10r/s匀速转动，线圈的匝数为N，面积为S，电阻不计。线圈通过电刷与一理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接有两只电阻均为2Ω的相同灯泡L1和L2，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，若开关S断开时L1正常发光，此时电流表示数为0.1A，电表为理想电表，则（ ）
A．若从线圈平面平行于磁场方向开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值为2cs20πt（V）
B．若增大原、副线圈匝数比，变压器输入功率减小
C．若开关S闭合，灯泡L1将变暗
D．若开关S闭合，电流表示数将变大
（多选）8．（6分）如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为O、半径为R的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心O与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度B随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内P点静止释放一带电量为﹣q、质量为m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角θ的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度大小均匀增大
B．细管所在位置的电场强度大小为
C．磁感应强度变化率大小为
D．小球运动第一周所用时间为
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。
9．（4分）我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a的频率 （选填“大于”、“等于”或“小于”）光线b的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角θ＝53°，光线b偏折角β＝16°，光线b在雨滴中的折射率等于 （结果保留两位有效数字，sin53°≈0.8，sin16°≈0.3，sin37°≈0.6）。
10．（4分）如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻与灯泡阻值相等。闭合开关S后，A1会 （填“立即亮”或“逐渐变亮”）；断开开关S的瞬间，A1会 （填“闪亮一下再熄灭”或“立即熄灭”）。
11．（6分）某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，ab＝L1，bc＝L2，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g。则标尺上的电流刻度是 （填“均匀”或“不均匀”）的；为使电流表正常工作，流过金属杆的电流方向为 （填“N→M”或“M→N”）；该电流表所测电流的最大值为 。
12．（4分）1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验：
（1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。
（2）图甲实验电路连接后，开关闭合瞬间，发现电流计指针向左偏转；开关处于闭合状态时，电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电流计指针 偏转（选填“向左”“向右”或“不”）。
（3）为了进一步研究，该小组又做了如图乙实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示，由图可得到的结论是 。
A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关
B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关
C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关
13．（3分）某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中AB为水平段，在水平段取一点O。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量，得到一元硬币和一角硬币的质量分别为m1和m2（m1＞m2）。将硬币a放置在斜面上某一位置，标记此位置为C。由静止释放a，当a停在水平面上某处时，测量a右侧到O点的距离OP，如图甲所示；将硬币b放置在O处，左侧与O点重合，再将a从C点由静止释放，当两枚硬币发生碰撞后，a、b分别停在水平面上时，测量a右侧到O点的距离OM、b左侧到O点的距离ON，如图乙所示。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。
（1）在本实验中，b选用的是 （选填“一元”或“一角”）硬币。
（2）若a、b碰撞前后动量守恒，则应满足的表达式为 （用s0、s1、s2、m1和m2表示）；若碰撞前后动量守恒且机械能相等，则应满足的表达式为 （用s0、s1和s2表示）。
14．（8分）如图所示，图为亚运会艺术体操比赛中中国队选手赵樾进行带操比赛的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴正方向传播的简谐横波，图甲为这列简谐横波在t＝0时的波形图，M点刚开始振动，图乙为某质点以该时刻作为计时起点的振动图像，求：
（1）该波的波速大小；图乙是P、M中哪一质点的振动图像；
（2）平衡位置位于x＝3m处的N点（未画出）经多长时间第一次到达波峰；
（3）经1s的时间质点Q走过的路程。
15．（15分）如图所示，平面直角坐标系xOy面内，y轴右侧第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内存在垂直于纸面向内匀强磁场。一带电粒子以速度v0从y轴上的M点（0，L）垂直于y轴射入电场，从N点（未画出）进入第四象限，恰好不穿过y轴而再回到电场。已知粒子的质量为m，电荷量为q，匀强电场场强大小为，不计粒子重力，求：
（1）N点的坐标；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子从M点开始到第三次到达x轴经历的时间。
16．（16分）如图所示，间距为L＝1.0m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）平滑连接而成，倾斜部分导轨与水平面夹角为θ＝30°，导轨上端接有一个电阻R＝2Ω。空间存在垂直斜面向上和竖直向上的两部分匀强磁场，两磁场互不干扰，大小均为B＝2T。导体棒a的质量为ma＝2kg，b的质量为mb＝3kg，内阻分别为ra＝1Ω与rb＝2Ω，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键K，将b锁定，将a棒从某高度由静止释放，经过一段时间，a棒在斜面上达到最大速度v0。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g＝10m/s2。求：
（1）a棒在斜面上达到的最大速度v0的大小；
（2）a棒在斜面上从静止开始下滑x已达到最大速度，该过程中电阻R产生的焦耳热为1.25J，求下滑距离x；
（3）α棒在离开斜面的瞬间断开电键K，同时解除b棒的锁定，从a棒离开斜面瞬间经过时间t两者相距最近，该过程a、b未发生碰撞，求该过程中通过b的电量；
（4）求上一小题中t时间内b棒发生的位移大小（结果可保留t）。
2023-2024学年福建省泉州一中高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．（4分）下列四种情况中，不属于光的干涉现象是（ ）
A．单色光通过双缝
B．用特制眼镜看立体电影
C．检测平面的平滑度
D．肥皂泡表面有彩色条纹
【答案】B
2．（4分）如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从B接收到红外线脉冲开始计时，到接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者时间差确定A与B间距离。则下列说法正确的是（ ）
A．B接收的超声波与A发出的超声波频率相等
B．时间差不断增大时说明A一定在加速远离B
C．红外线与超声波均能在真空中传播
D．红外线能发生偏振现象，而超声波不能发生偏振现象
【答案】D
3．（4分）气垫鞋通过气垫的缓冲减小地面对脚的冲击力，某同学的重力为G，穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作用时间为t0，受到地面的平均冲击力大小为4G。若脚着地前的速度保持不变，该同学穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为2t0，则该同学受到地面的平均冲击力大小变为（ ）
A．3.5GB．3.0GC．2.5GD．2.0G
【答案】C
4．（4分）两个相互平行的竖直边界内存在正交的匀强磁场和电场，磁场沿水平方向，磁感应强度大小为B，电场沿竖直方向，电场强度大小为E，一带电微粒从左边界上某点垂直边界射入恰好沿直线运动。若保持其它条件不变，仅改变电场方向，变为与原来相反，该带电微粒仍以相同的速度入射，做匀速圆周运动，恰好不从右边界射出。已知两边界的宽度为d，该微粒的比荷为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
（多选）5．（6分）滑板运动非常有趣。如图所示，某同学踩着滑板在弧形轨道的内壁来回滑行，若人和滑板的运动可视为简谐运动，设该同学站在滑板上与蹲在滑板上滑行时，滑板到达了相同的最高点，则（ ）
A．站在滑板上运动时周期比较大
B．站在滑板上运动时周期比较小
C．站着运动到最低点时的速度比较小
D．站着运动到最低点时的速度比较大
【答案】BC
（多选）6．（6分）如图，某科技小组要探究长直导线周围磁场分布情况，将长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方的P处放置一枚可自由转动的小磁针。当导线中通以恒定电流后，小磁针N极向纸外偏转，测得小磁针静止时N极偏离南北方向的角度为60°。已知实验所在处地磁场水平分量大小恒为B0，则下列判断正确的是（ ）
A．导线中的电流方向由北向南
B．电流在P处产生的磁场方向就是小磁针静止时N极所指的方向
C．电流在导线正下方P处产生的磁场的磁感应强度大小为
D．导线正下方P处磁场的磁感应强度大小为2B0
【答案】AD
（多选）7．（6分）如图所示，一矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO'以转速10r/s匀速转动，线圈的匝数为N，面积为S，电阻不计。线圈通过电刷与一理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接有两只电阻均为2Ω的相同灯泡L1和L2，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，若开关S断开时L1正常发光，此时电流表示数为0.1A，电表为理想电表，则（ ）
A．若从线圈平面平行于磁场方向开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值为2cs20πt（V）
B．若增大原、副线圈匝数比，变压器输入功率减小
C．若开关S闭合，灯泡L1将变暗
D．若开关S闭合，电流表示数将变大
【答案】BD
（多选）8．（6分）如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为O、半径为R的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心O与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度B随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内P点静止释放一带电量为﹣q、质量为m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角θ的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度大小均匀增大
B．细管所在位置的电场强度大小为
C．磁感应强度变化率大小为
D．小球运动第一周所用时间为
【答案】CD
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。
9．（4分）我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a的频率 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）光线b的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角θ＝53°，光线b偏折角β＝16°，光线b在雨滴中的折射率等于 1.3 （结果保留两位有效数字，sin53°≈0.8，sin16°≈0.3，sin37°≈0.6）。
【答案】大于；1.3
10．（4分）如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻与灯泡阻值相等。闭合开关S后，A1会 立亮即 （填“立即亮”或“逐渐变亮”）；断开开关S的瞬间，A1会 立即熄灭 （填“闪亮一下再熄灭”或“立即熄灭”）。
【答案】立即亮，立即熄灭。
11．（6分）某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，ab＝L1，bc＝L2，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g。则标尺上的电流刻度是 均匀 （填“均匀”或“不均匀”）的；为使电流表正常工作，流过金属杆的电流方向为 M→N （填“N→M”或“M→N”）；该电流表所测电流的最大值为 。
【答案】均匀；M→N；
12．（4分）1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验：
（1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。
（2）图甲实验电路连接后，开关闭合瞬间，发现电流计指针向左偏转；开关处于闭合状态时，电流计指针 不偏转 （选填“偏转”或“不偏转”）；滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电流计指针 向右 偏转（选填“向左”“向右”或“不”）。
（3）为了进一步研究，该小组又做了如图乙实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示，由图可得到的结论是 AC 。
A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关
B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关
C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关
【答案】（1）
（2）不偏转，向右；
（3）AC。
13．（3分）某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中AB为水平段，在水平段取一点O。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量，得到一元硬币和一角硬币的质量分别为m1和m2（m1＞m2）。将硬币a放置在斜面上某一位置，标记此位置为C。由静止释放a，当a停在水平面上某处时，测量a右侧到O点的距离OP，如图甲所示；将硬币b放置在O处，左侧与O点重合，再将a从C点由静止释放，当两枚硬币发生碰撞后，a、b分别停在水平面上时，测量a右侧到O点的距离OM、b左侧到O点的距离ON，如图乙所示。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。
（1）在本实验中，b选用的是 一角 （选填“一元”或“一角”）硬币。
（2）若a、b碰撞前后动量守恒，则应满足的表达式为 （用s0、s1、s2、m1和m2表示）；若碰撞前后动量守恒且机械能相等，则应满足的表达式为 （用s0、s1和s2表示）。
【答案】（1）一角；（2），。
14．（8分）如图所示，图为亚运会艺术体操比赛中中国队选手赵樾进行带操比赛的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴正方向传播的简谐横波，图甲为这列简谐横波在t＝0时的波形图，M点刚开始振动，图乙为某质点以该时刻作为计时起点的振动图像，求：
（1）该波的波速大小；图乙是P、M中哪一质点的振动图像；
（2）平衡位置位于x＝3m处的N点（未画出）经多长时间第一次到达波峰；
（3）经1s的时间质点Q走过的路程。
【答案】（1）该波的波速大小为2.5m/s；图乙是P质点的振动图像；
（2）平衡位置位于x＝3m处的N点（未画出）经0.9s时间第一次到达波峰；
（3）经1s的时间质点Q走过的路程为1m。
15．（15分）如图所示，平面直角坐标系xOy面内，y轴右侧第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内存在垂直于纸面向内匀强磁场。一带电粒子以速度v0从y轴上的M点（0，L）垂直于y轴射入电场，从N点（未画出）进入第四象限，恰好不穿过y轴而再回到电场。已知粒子的质量为m，电荷量为q，匀强电场场强大小为，不计粒子重力，求：
（1）N点的坐标；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子从M点开始到第三次到达x轴经历的时间。
【答案】（1））N点的坐标（3L，0）；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子从M点开始到第三次到达x轴经历的时间。
16．（16分）如图所示，间距为L＝1.0m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）平滑连接而成，倾斜部分导轨与水平面夹角为θ＝30°，导轨上端接有一个电阻R＝2Ω。空间存在垂直斜面向上和竖直向上的两部分匀强磁场，两磁场互不干扰，大小均为B＝2T。导体棒a的质量为ma＝2kg，b的质量为mb＝3kg，内阻分别为ra＝1Ω与rb＝2Ω，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键K，将b锁定，将a棒从某高度由静止释放，经过一段时间，a棒在斜面上达到最大速度v0。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g＝10m/s2。求：
（1）a棒在斜面上达到的最大速度v0的大小；
（2）a棒在斜面上从静止开始下滑x已达到最大速度，该过程中电阻R产生的焦耳热为1.25J，求下滑距离x；
（3）α棒在离开斜面的瞬间断开电键K，同时解除b棒的锁定，从a棒离开斜面瞬间经过时间t两者相距最近，该过程a、b未发生碰撞，求该过程中通过b的电量；
（4）求上一小题中t时间内b棒发生的位移大小（结果可保留t）。
【答案】（1）a棒在斜面上达到的最大速度v0的大小5m/s；
（2）下滑距离3m；
（3）该过程中通过b的电量3C；
（4）上一小题中t时间内b棒发生的位移大小。
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答案
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