2023-2024学年福建省福州四中高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年福建省福州四中高二（下）期末物理试卷，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．为方便使用，可将笔记本电脑放在倾角可调的支架上，如图甲所示，支架可简化为图乙所示模型，斜面AB的倾角为θ，支架底端的固定挡板AC与斜面垂直。若笔记本电脑的重力大小为G，不计一切摩擦，则（ ）
A．笔记本电脑对挡板AC的压力小于G
B．笔记本电脑只受重力和斜面AB的支持力作用
C．支架对笔记本电脑的作用力大小小于G
D．笔记本电脑对斜面AB的压力大小为Gsinθ
2．高铁站内的铁轨上有甲、乙两列车，坐在甲车上的乘客看到其左边的乙车向东运行，右边站台上的站牌不动，以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）
A．乙车向东运行B．乙车向西运行
C．甲车向东运行D．甲车向西运行
3．一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图3所示。对于a、b两束光（ ）
A．在光导纤维中a光的传播速度小于b光的传播速度
B．a光频率小，发生全反射的临界角小
C．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距小
D．若a光照射某金属能发生光电效应，则b光照射该金属也一定能发生光电效应
4．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝55：1，原线圈接入电压u＝220sin100πt（V）的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈中交变电流的频率为100Hz
B．t＝0.02s时，电压表的示数为0
C．电流表的示数先变小后变大
D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小
5．如图，倾角为θ的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住一个质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，斜面对尖劈的静摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F，系统仍处于静止状态。则（ ）
A．尖劈的质量M与球的质量m之比为tan2θ
B．对球施加水平推力后，轻绳的拉力不变
C．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力不变
D．对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力可能仍为0
二、多选题
（多选）6．下列说法正确的有（ ）
A．表面张力的作用是使液体表面伸张
B．表面张力的作用是使液体表面收缩
C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故
D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力的缘故
（多选）7．如图所示，横截面积为直角三角形的斜劈A，力F通过球心水平作用在光滑球B上，系统处于静止状态。当力F增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A．A所受合外力增大
B．A对竖直墙壁的压力增大
C．墙面对A的摩擦力一定增大
D．墙面对A的摩擦力可能减小
（多选）8．如图甲所示，质量为m的物块静止在竖直放置的轻弹簧上（不相连），弹簧下端固定，劲度系数为k。t＝0时刻，对物块施加一竖直向上的外力F，使物块由静止向上运动，当弹簧第一次恢复原长时，撤去外力F。从0时刻到F撤去前，物块的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。重力加速度为g，忽略空气阻力，则在物块上升过程（ ）
A．外力F为恒力
B．物块的最大加速度大小为2g
C．外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为
D．弹簧最大弹性势能Ep
三、实验题
9．如图（甲）所示，小虎同学将气垫导轨的右支撑点调高支成斜面，用图示装置测量滑块沿气垫导轨下滑的加速度，遮光片固定在滑块的左端并与滑块左端平齐，光电门固定在导轨上，导光孔与导轨上的位置A齐，让滑块左端位于斜面上的位置B处，打开气源，将滑块由静止释放，测得AB气垫导轨的距离L、遮光片的宽度及遮光时间，算出遮光片通过光电门的平均速度，视为滑块左端到达A处时的速度，从而测出滑块下滑的加速度。
（1）小虎运用该方案测得加速度的表达式为a＝ （用题目中所给的物理量的字母表示）。
（2）为了更精确地测得滑块的加速度，小芳对方案进行了改进：运用同一气垫导轨装置，仅换用不同宽度的遮光片固定在滑块的左端并与滑块左端平齐，让滑块左端位于斜面上的同一位置B处。打开气源，将滑块由静止释放，记录每次实验遮光片的宽度Δx和遮光时间t，并算出各次遮光片通过光电门的平均速度。记录数据并作出t图象如图乙所示，根据图象可知，滑块左端过A处的瞬时速度大小为 m/s，滑块的加速度大小为 m/s2（结果均保留一位有效数字）。
10．某同学利用图甲装置测量滑块（含定滑轮和遮光条）与长木板之间的动摩擦因数μ，实验步骤如下：
①用天平测出滑块的质量m和托盘（含砝码）的质量M；
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
③将实物安装好，把长木板、细线调整至水平状态；
④让滑块从某位置由静止释放，记录遮光条依次通过光电门a、b的时间Δt1、Δt2，以及从光电门a运动到b的时间t，弹簧测力计的示数F；
⑤重复步骤④，多次记录Δt1、Δt2、t和F，并取它们各自的平均值。
请回答下列问题：
（1）按正确方法操作游标卡尺，测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝ mm。
（2）实验操作中，下列说法正确的是 。
A．步骤①中不需要测出托盘（含砝码）的质量M
B．步骤③中把长木板、细线调成水平，是为了使滑块所受的合力与两细线的拉力大小相等
C．步骤④⑤多次测量取平均值，是为了减小系统误差
（3）计算滑块与长木板之间的动摩擦因数μ的表达式为μ＝ 。（用题中所给的物理量符号表示，当地重力加速度大小为g）
四、解答题
11．做直线运动的物体，其v﹣t图象如图所示，试根据v﹣t图象判断：
（1）第1秒内，物体的加速度为多大？
（2）第2秒和第4秒内的加速度是否相同？
（3）在第4秒内，物体做什么运动？
12．如图所示，导热汽缸的上端开口，用厚度不计的活塞密封有一定质量的理想气体，活塞与汽缸间的摩擦不计。用系在活塞上的轻绳将汽缸竖直悬挂起来，活塞与汽缸均处于静止状态。当环境的热力学温度为T0时，活塞距缸底的高度为h0，已知外界大气压恒为p0，活塞质量为m，横截面积为S，汽缸质量为M，重力加速度大小为g。
（1）由于环境温度降低，汽缸向上移动了Δh，求此过程中外界对密封气体做的功W及此时环境的热力学温度T；
（2）保持环境的热力学温度为T，在汽缸底部挂上一个质量为m0的砝码，使活塞距缸底的高度仍为h0，求砝码质量m0的大小。
13．在空间中存在水平向右的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，x轴水平向右。在O点，一个α粒子（氦原子核）以速度v0，与x轴夹角60°的方向，射入电磁场，已知质子质量为m，电荷量为q，不计α粒子的重力。求：
（1）α粒子离x轴的最远距离；
（2）α粒子从O点射出后，第3次与x轴相交时的动能。
2023-2024学年福建省福州四中高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1．为方便使用，可将笔记本电脑放在倾角可调的支架上，如图甲所示，支架可简化为图乙所示模型，斜面AB的倾角为θ，支架底端的固定挡板AC与斜面垂直。若笔记本电脑的重力大小为G，不计一切摩擦，则（ ）
A．笔记本电脑对挡板AC的压力小于G
B．笔记本电脑只受重力和斜面AB的支持力作用
C．支架对笔记本电脑的作用力大小小于G
D．笔记本电脑对斜面AB的压力大小为Gsinθ
【答案】A
2．高铁站内的铁轨上有甲、乙两列车，坐在甲车上的乘客看到其左边的乙车向东运行，右边站台上的站牌不动，以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）
A．乙车向东运行B．乙车向西运行
C．甲车向东运行D．甲车向西运行
【答案】A
3．一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图3所示。对于a、b两束光（ ）
A．在光导纤维中a光的传播速度小于b光的传播速度
B．a光频率小，发生全反射的临界角小
C．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距小
D．若a光照射某金属能发生光电效应，则b光照射该金属也一定能发生光电效应
【答案】D
4．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝55：1，原线圈接入电压u＝220sin100πt（V）的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈中交变电流的频率为100Hz
B．t＝0.02s时，电压表的示数为0
C．电流表的示数先变小后变大
D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小
【答案】C
5．如图，倾角为θ的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住一个质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，斜面对尖劈的静摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F，系统仍处于静止状态。则（ ）
A．尖劈的质量M与球的质量m之比为tan2θ
B．对球施加水平推力后，轻绳的拉力不变
C．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力不变
D．对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力可能仍为0
【答案】B
二、多选题
（多选）6．下列说法正确的有（ ）
A．表面张力的作用是使液体表面伸张
B．表面张力的作用是使液体表面收缩
C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故
D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力的缘故
【答案】BCD
（多选）7．如图所示，横截面积为直角三角形的斜劈A，力F通过球心水平作用在光滑球B上，系统处于静止状态。当力F增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A．A所受合外力增大
B．A对竖直墙壁的压力增大
C．墙面对A的摩擦力一定增大
D．墙面对A的摩擦力可能减小
【答案】BD
（多选）8．如图甲所示，质量为m的物块静止在竖直放置的轻弹簧上（不相连），弹簧下端固定，劲度系数为k。t＝0时刻，对物块施加一竖直向上的外力F，使物块由静止向上运动，当弹簧第一次恢复原长时，撤去外力F。从0时刻到F撤去前，物块的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。重力加速度为g，忽略空气阻力，则在物块上升过程（ ）
A．外力F为恒力
B．物块的最大加速度大小为2g
C．外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为
D．弹簧最大弹性势能Ep
【答案】ACD
三、实验题
9．如图（甲）所示，小虎同学将气垫导轨的右支撑点调高支成斜面，用图示装置测量滑块沿气垫导轨下滑的加速度，遮光片固定在滑块的左端并与滑块左端平齐，光电门固定在导轨上，导光孔与导轨上的位置A齐，让滑块左端位于斜面上的位置B处，打开气源，将滑块由静止释放，测得AB气垫导轨的距离L、遮光片的宽度及遮光时间，算出遮光片通过光电门的平均速度，视为滑块左端到达A处时的速度，从而测出滑块下滑的加速度。
（1）小虎运用该方案测得加速度的表达式为a＝ （用题目中所给的物理量的字母表示）。
（2）为了更精确地测得滑块的加速度，小芳对方案进行了改进：运用同一气垫导轨装置，仅换用不同宽度的遮光片固定在滑块的左端并与滑块左端平齐，让滑块左端位于斜面上的同一位置B处。打开气源，将滑块由静止释放，记录每次实验遮光片的宽度Δx和遮光时间t，并算出各次遮光片通过光电门的平均速度。记录数据并作出t图象如图乙所示，根据图象可知，滑块左端过A处的瞬时速度大小为 0.3 m/s，滑块的加速度大小为 3 m/s2（结果均保留一位有效数字）。
【答案】（1）；（2）0.3；3。
10．某同学利用图甲装置测量滑块（含定滑轮和遮光条）与长木板之间的动摩擦因数μ，实验步骤如下：
①用天平测出滑块的质量m和托盘（含砝码）的质量M；
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
③将实物安装好，把长木板、细线调整至水平状态；
④让滑块从某位置由静止释放，记录遮光条依次通过光电门a、b的时间Δt1、Δt2，以及从光电门a运动到b的时间t，弹簧测力计的示数F；
⑤重复步骤④，多次记录Δt1、Δt2、t和F，并取它们各自的平均值。
请回答下列问题：
（1）按正确方法操作游标卡尺，测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝ 5.6 mm。
（2）实验操作中，下列说法正确的是 A 。
A．步骤①中不需要测出托盘（含砝码）的质量M
B．步骤③中把长木板、细线调成水平，是为了使滑块所受的合力与两细线的拉力大小相等
C．步骤④⑤多次测量取平均值，是为了减小系统误差
（3）计算滑块与长木板之间的动摩擦因数μ的表达式为μ＝ 。（用题中所给的物理量符号表示，当地重力加速度大小为g）
【答案】（1）5.6；（2）A；（3）。
四、解答题
11．做直线运动的物体，其v﹣t图象如图所示，试根据v﹣t图象判断：
（1）第1秒内，物体的加速度为多大？
（2）第2秒和第4秒内的加速度是否相同？
（3）在第4秒内，物体做什么运动？
【答案】见试题解答内容
12．如图所示，导热汽缸的上端开口，用厚度不计的活塞密封有一定质量的理想气体，活塞与汽缸间的摩擦不计。用系在活塞上的轻绳将汽缸竖直悬挂起来，活塞与汽缸均处于静止状态。当环境的热力学温度为T0时，活塞距缸底的高度为h0，已知外界大气压恒为p0，活塞质量为m，横截面积为S，汽缸质量为M，重力加速度大小为g。
（1）由于环境温度降低，汽缸向上移动了Δh，求此过程中外界对密封气体做的功W及此时环境的热力学温度T；
（2）保持环境的热力学温度为T，在汽缸底部挂上一个质量为m0的砝码，使活塞距缸底的高度仍为h0，求砝码质量m0的大小。
【答案】见试题解答内容
13．在空间中存在水平向右的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，x轴水平向右。在O点，一个α粒子（氦原子核）以速度v0，与x轴夹角60°的方向，射入电磁场，已知质子质量为m，电荷量为q，不计α粒子的重力。求：
（1）α粒子离x轴的最远距离；
（2）α粒子从O点射出后，第3次与x轴相交时的动能。
【答案】（1）α粒子离x轴的最远距离；
（2）α粒子从O点射出后，第3次与x轴相交时的动能。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/8 9:59:01；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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答案
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