2023-2024学年福建省福州市闽侯县闽江口协作校高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年福建省福州市闽侯县闽江口协作校高二（下）期末物理试卷，共14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）如图所示，一足球运动员踢一只质量为0.4kg的足球。若足球以12m/s的速率水平撞向球门门柱，然后以8m/s的速率反向弹回，这一过程持续时间为0.1s，下列说法正确的是（ ）
A．这一过程中足球的动量改变量大小为1.6kg•m/s
B．这一过程中足球的动量改变量大小为8kg•m/s
C．门柱对足球的平均作用力大小为8N
D．门柱对足球的平均作用力大小为16N
2．（4分）如图所示，水平桌面内固定一金属导线做成的心形摆件，该摆件由两个直径为d的半圆形导线和一个V形导线组成，M、N为两部分导线连接点，空间存在磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场、从M、N点引出导线，向摆件中通以恒定电流I，摆件受到的安培力大小为（ ）
A．2BIdB．BIdC．D．
3．（4分）两列简谐横波在同一介质中M点产生的振动图像如图所示，则4s以后M点的振幅为（ ）
A．8cmB．5cmC．3cmD．2cm
4．（4分）如图所示为一个回旋加速器的示意图，D形盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直D形盒底面，两盒间接交变电压U。设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是（ ）
A．只增大半径R无法增加质子离开D形盒的速度
B．只增大磁感应强度B可以增加质子离开D形盒的速度
C．只增大交变电压U可以增加质子离开D形盒的速度
D．交变电压的变化周期为
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）某实验小组在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲是单缝衍射图样
B．乙是双缝干涉图样
C．丙是小圆孔衍射图样
D．丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
（多选）6．（6分）如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t0内，磁感应强度方向向外且由0增大到B0，此过程中（ ）
A．线图中感应电流方向为顺时针方向
B．线图有扩张的趋势
C．通过线圈的磁通量变化量大小为B0S
D．线圈中感应电动势大小为
（多选）7．（6分）如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于粗糙水平面上，一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹射入木块A及弹簧被压缩的整个过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量守恒、机械能不守恒
B．在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量不守恒，机械能守恒
C．在弹簧被压缩的过程中，系统动量守恒、机械能不守恒
D．在弹簧被压缩的过程中，系统动量、机械能都不守恒
（多选）8．（6分）如图所示，虚线框中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形金属框MNQP边长为d、总电阻为R。若金属框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的宽度为3d的匀强磁场区域。设当MN边刚进入磁场时，金属框受到的安培力的大小为F；金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能为E电，则（ ）
A．B．
C．D．
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9．（3分）一正弦式交变电流的电压随时间变化规律如图所示，由图可知该交流电压的峰值为 V，有效值为 V，t＝5×10﹣3s时的瞬时值为 V。
10．（3分）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，坐标原点处质点的振动图像如图乙所示，则该波沿x轴 （填“正”或“负”）方向传播，波长为λ＝ m，传播速度大小v＝ m/s。
11．（4分）教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把半圆形玻璃砖放置在角度盘上（半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合），激光笔发出的激光沿半径方向射入半圆形玻璃砖，其光路如图所示，已知真空中光速为c，由此可知，半圆形玻璃砖的折射率为 ；激光在玻璃砖中的传播速度为 。
12．（6分）某同学利用如图甲所示的单摆测量当地的重力加速度。
（1）下列说法正确的是 （填字母）。
A.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态
B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径
C.测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球
（2）若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小g＝ 。
（3）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长l，并测出相应的周期T，算出T2的值，再以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系，将所得数据描点连线如图乙所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝ （用k表示）。
13．（9分）某实验小组用插针法测量玻璃砖的折射率，主要实验操作如下：
A．在眼睛这一侧再插第三个大头针c，使c恰好把a、b的像都挡住；
B．将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率；
C．在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸土，描出玻璃砖的四个边，然后在玻璃砖的一侧插两个大头针ab，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使b把a恰好挡住；
D．继续插第四个大头针d，使d恰好把a、b的像和c都挡住；
请回答下列问题：
（1）请将上述实验操作按照正确步骤排序： 。
（2）实验中玻璃砖及所插大头针的位置如图甲所示，请在图甲虚线框中规范作出测量所需要的光路图，并标明入射面的入射角θ1与折射角θ2，该玻璃砖的折射率为 。
（3）该实验小组同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，如图乙所示，两块棱镜放在空气中，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在右边的插针应该是 （填选项字母）。
A．P3、P6
B．P3、P8
C．P7、P8
D．P5、P6
14．（8分）如图所示，清澈的湖面下S处有一条小鱼，S到水面的距离h＝2m，已知水的折射率为，求：
（1）当岸上的人的视线与水面夹角为37°，并恰能看到小鱼时，小鱼反射的进入人眼的光在水中的传播距离；
（2）在湖面上能看到鱼的水域面积。
15．（13分）如图所示，光滑的水平面上固定半径为R＝1.8m的光滑圆弧轨道，质量为mC＝2kg的木板放在水平面上，木板的上表面与圆弧轨道的末端相切且并排地放在一起但不粘连，质量为mB＝1kg物体B放在木板的最左端，质量为物体A从圆弧轨道的最高点由静止释放，经过一段时间与物体B发生弹性碰撞。已知物体B与木板之间的动摩擦因数为0.3，A、B均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）碰后瞬间物体B的速度大小；
（2）欲使物体B不能从木板上掉下来，求木板的长度满足的条件。
16．（14分）如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成30°角斜向下的匀强电场，电场强度E＝400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，y轴负方向无限大，磁感应强度B＝1×10﹣4T．现有一比荷为2×1011C/kg的正离子（不计重力），以速度v0＝4×106m/s从O点射入磁场，α＝60°，离子通过磁场后刚好从A点射出，之后进入电场．求：
（1）离子从O点进入磁场B中做匀速圆周运动的半径R；
（2）离子进入电场后，经多少时间再次到达x轴上；
（3）若离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值．
2023-2024学年福建省福州市闽侯县闽江口协作校高二（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，只有一项是符合题目要求的。
1．（4分）如图所示，一足球运动员踢一只质量为0.4kg的足球。若足球以12m/s的速率水平撞向球门门柱，然后以8m/s的速率反向弹回，这一过程持续时间为0.1s，下列说法正确的是（ ）
A．这一过程中足球的动量改变量大小为1.6kg•m/s
B．这一过程中足球的动量改变量大小为8kg•m/s
C．门柱对足球的平均作用力大小为8N
D．门柱对足球的平均作用力大小为16N
【答案】B
2．（4分）如图所示，水平桌面内固定一金属导线做成的心形摆件，该摆件由两个直径为d的半圆形导线和一个V形导线组成，M、N为两部分导线连接点，空间存在磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场、从M、N点引出导线，向摆件中通以恒定电流I，摆件受到的安培力大小为（ ）
A．2BIdB．BIdC．D．
【答案】A
3．（4分）两列简谐横波在同一介质中M点产生的振动图像如图所示，则4s以后M点的振幅为（ ）
A．8cmB．5cmC．3cmD．2cm
【答案】D
4．（4分）如图所示为一个回旋加速器的示意图，D形盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直D形盒底面，两盒间接交变电压U。设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是（ ）
A．只增大半径R无法增加质子离开D形盒的速度
B．只增大磁感应强度B可以增加质子离开D形盒的速度
C．只增大交变电压U可以增加质子离开D形盒的速度
D．交变电压的变化周期为
【答案】B
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）某实验小组在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲是单缝衍射图样
B．乙是双缝干涉图样
C．丙是小圆孔衍射图样
D．丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
【答案】CD
（多选）6．（6分）如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t0内，磁感应强度方向向外且由0增大到B0，此过程中（ ）
A．线图中感应电流方向为顺时针方向
B．线图有扩张的趋势
C．通过线圈的磁通量变化量大小为B0S
D．线圈中感应电动势大小为
【答案】AC
（多选）7．（6分）如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于粗糙水平面上，一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹射入木块A及弹簧被压缩的整个过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量守恒、机械能不守恒
B．在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量不守恒，机械能守恒
C．在弹簧被压缩的过程中，系统动量守恒、机械能不守恒
D．在弹簧被压缩的过程中，系统动量、机械能都不守恒
【答案】AD
（多选）8．（6分）如图所示，虚线框中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形金属框MNQP边长为d、总电阻为R。若金属框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的宽度为3d的匀强磁场区域。设当MN边刚进入磁场时，金属框受到的安培力的大小为F；金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能为E电，则（ ）
A．B．
C．D．
【答案】BD
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9．（3分）一正弦式交变电流的电压随时间变化规律如图所示，由图可知该交流电压的峰值为 100 V，有效值为 50 V，t＝5×10﹣3s时的瞬时值为 100 V。
【答案】100，50，100。
10．（3分）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，坐标原点处质点的振动图像如图乙所示，则该波沿x轴 正 （填“正”或“负”）方向传播，波长为λ＝ 8 m，传播速度大小v＝ 1 m/s。
【答案】正，8，1。
11．（4分）教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把半圆形玻璃砖放置在角度盘上（半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合），激光笔发出的激光沿半径方向射入半圆形玻璃砖，其光路如图所示，已知真空中光速为c，由此可知，半圆形玻璃砖的折射率为 ；激光在玻璃砖中的传播速度为 2.12×108m/s 。
【答案】；2.12×108m/s。
12．（6分）某同学利用如图甲所示的单摆测量当地的重力加速度。
（1）下列说法正确的是 A （填字母）。
A.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态
B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径
C.测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球
（2）若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小g＝ 。
（3）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长l，并测出相应的周期T，算出T2的值，再以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系，将所得数据描点连线如图乙所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝ （用k表示）。
【答案】（1）A；（2）；（3）。
13．（9分）某实验小组用插针法测量玻璃砖的折射率，主要实验操作如下：
A．在眼睛这一侧再插第三个大头针c，使c恰好把a、b的像都挡住；
B．将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率；
C．在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸土，描出玻璃砖的四个边，然后在玻璃砖的一侧插两个大头针ab，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使b把a恰好挡住；
D．继续插第四个大头针d，使d恰好把a、b的像和c都挡住；
请回答下列问题：
（1）请将上述实验操作按照正确步骤排序： CADB 。
（2）实验中玻璃砖及所插大头针的位置如图甲所示，请在图甲虚线框中规范作出测量所需要的光路图，并标明入射面的入射角θ1与折射角θ2，该玻璃砖的折射率为 。
（3）该实验小组同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，如图乙所示，两块棱镜放在空气中，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在右边的插针应该是 D （填选项字母）。
A．P3、P6
B．P3、P8
C．P7、P8
D．P5、P6
【答案】（1）CADB；（2）如图甲所示；；见解析；（3）D。
14．（8分）如图所示，清澈的湖面下S处有一条小鱼，S到水面的距离h＝2m，已知水的折射率为，求：
（1）当岸上的人的视线与水面夹角为37°，并恰能看到小鱼时，小鱼反射的进入人眼的光在水中的传播距离；
（2）在湖面上能看到鱼的水域面积。
【答案】（1）小鱼反射的进入人眼的光在水中的传播距离为2.5m；
（2）在湖面上能看到鱼的水域面积为m2。
15．（13分）如图所示，光滑的水平面上固定半径为R＝1.8m的光滑圆弧轨道，质量为mC＝2kg的木板放在水平面上，木板的上表面与圆弧轨道的末端相切且并排地放在一起但不粘连，质量为mB＝1kg物体B放在木板的最左端，质量为物体A从圆弧轨道的最高点由静止释放，经过一段时间与物体B发生弹性碰撞。已知物体B与木板之间的动摩擦因数为0.3，A、B均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）碰后瞬间物体B的速度大小；
（2）欲使物体B不能从木板上掉下来，求木板的长度满足的条件。
【答案】（1）碰后瞬间物体B的速度大小为3m/s；
（2）欲使物体B不能从木板上掉下来，木板的长度应满足的条件是L≥1m。
16．（14分）如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成30°角斜向下的匀强电场，电场强度E＝400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，y轴负方向无限大，磁感应强度B＝1×10﹣4T．现有一比荷为2×1011C/kg的正离子（不计重力），以速度v0＝4×106m/s从O点射入磁场，α＝60°，离子通过磁场后刚好从A点射出，之后进入电场．求：
（1）离子从O点进入磁场B中做匀速圆周运动的半径R；
（2）离子进入电场后，经多少时间再次到达x轴上；
（3）若离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值．
【答案】见试题解答内容
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 9:58:13；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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答案
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