2023-2024学年福建省福州市联盟校高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年福建省福州市联盟校高二（下）期末物理试卷，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）下列关于光的现象说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光的圆孔衍射现象
B．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象
C．鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象
D．用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉
2．（4分）某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上，磁铁可以相对小车无摩擦左右移动。下列说法正确的是（ ）
A．小车向右做匀速直线运动的过程中，电流表示数变大
B．小车向右做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小
C．小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，电流表示数变大
D．小车向左做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小
3．（4分）如图所示为一自制的偏心轮振动筛的简易图，振动筛安装在两弹簧上，偏心轮不转动时，让振动筛自由振动，测得其频率为2Hz；启动电动机，偏心轮转动，改变偏心轮的转速，让偏心轮的转速从零缓慢增加到4r/s，在此过程中（ ）
A．振动筛振动频率始终为2Hz
B．振动筛振动的振幅一直减小
C．振动筛振动的振幅一直增大
D．振动筛振动的振幅先增大后减小
4．（4分）随着科技的不断发展，光纤通讯技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一，光纤通信利用光信号还传递数据，具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用。如图所示，一条长直光导纤维的长度为d，一束单色光从右端面中点以θ的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c，若改变单色光的入射方向，则从右端射入的光能够传送到左端光在光导纤维内传输的最长时间为（ ）
A．B．
C．D．
（多选）5．（5分）在2023年10月6号亚运会“最美项目”艺术体操比赛中，中国艺术体操队时隔17年再夺团体奖牌。比赛过程中一位带操运动员抖动手中的绳带形成一列简谐横波，t＝0.3s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．再经过0.2s，质点P运动的路程6cm
C．质点P的平衡位置坐标为x＝7m
D．质点Q的振动方程为y＝6sin（t）cm
（多选）6．（5分）如图所示，金属轮可绕中心金属轴O转动，金属轮由三根金属辐条和金属环组成，辐条长均为r、电阻均为R，金属环的电阻可以忽略，三根辐条互成120°角，在图中120°的扇形区域内存在平行于轴向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，轮的轴O和金属环边缘电刷D引出导线，金属轮以角速度ω顺时针匀速转动，下列判断正确得是（ ）
A．电阻R两端的电压大小为Bωr2
B．金属轮转动一周，流过电阻R的电荷量为
C．金属轮转动一周，三根辐条产生的热量为
D．外力做功的功率大小为
（多选）7．（5分）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压为U1，输出功率为500kW。输电线上电流为8A，损失的功率为4kW，其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220V，功率88kW。储能站电路电流为51A，升压变压器的匝数比n1：n2＝1：46，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．输电线总电阻R＝65Ω
B．发电机输出电压U1＝250V
C．用户增加时，用户得到的电压降低
D．升压变压器的匝数比n1：n5＝1：32
（多选）8．（5分）如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块B向A运动，t＝0时与弹簧接触，到t＝2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的v﹣t图像如图（b）所示。已知从t＝0到t＝t0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列选项正确的是（ ）
A．mB＝4m
B．第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值为
C．第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为0.768v0t0
D．第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为1.128v0t0
二、非选择题：共8小题，共64分
9．（3分）无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在 （填“充电”或“放电”），电容器下板带 （填“正电”或“负电”），电场能正在 （填“增加”或“减少”）。
10．（2分）图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹。则P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是 （选填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N间垫高物的厚度，观察到的干涉条纹的间距将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
11．（2分）消防员持高压水枪灭火。水流以速率v从直径为d的管口喷出，垂直打在墙壁上，并以的速率垂直反弹。已知水的密度为ρ，则此时水对墙壁的作用力大小为 。
12．（7分）用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让a球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放，其平均落地点的位置为P。再把b球放在水平轨道末端，将a球仍从位置C由静止释放，a球和b球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，其平均落地点的位置为M、N。测量出a、b两个小球的质量分别为m1、m2（m1＞m2），OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3。
（1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平位移
（2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是 。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．b球每次的落点一定是重合的
D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒，若还满足关系式 ，则可认为两球碰撞为弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。
（4）换用不同材质的小球再次进行上述实验，分析说明N点有没有可能在P点的左侧。
13．（10分）某实验探究小组制作热敏温度计。在实验室找到下列器材：
A.电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω）
B.标准毫安表mA（量程为30mA，内阻约为65Ω）
C.电阻箱R（阻值范围为0～999.9Ω）
D.电阻箱R0（阻值范围为0～999.9Ω）
E.干电池一节（电动势为1.5V，内阻很小）
F.热敏电阻RT
G.开关S、导线若干
（1）该实验小组先设计如图（a）所示实验电路测电流计的内阻Rg，当电阻箱的值R＝36.0Ω时，标准毫安表示数为18.0mA，电流计示数为8.0mA。则电流计内阻Rg＝ Ω（保留3位有效数字）。
（2）为将电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与电流计并联，把电流计改装成电流表A，则应将电阻箱的阻值调为 Ω。
（3）已知热敏电阻RT的说明书上给出其性能如图（b）所示。利用上述改装的电流表和热敏电阻制作热敏温度计，其电路如图（c）所示，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，原电流计指针满偏的位置标为50℃。若不计电源内阻，则应调节R0＝ Ω，原电流计指针在5mA处应标为 ℃（保留2位有效数字）。
（4）如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，所测温度与实际温度相比 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。
14．（12分）某物理兴趣小组的同学设计的电磁弹射装置，可简化为：宽度为L的水平导体轨道中AB、CD足够长，导轨区域均存在竖直向下的匀强磁场B（B未知）。AD处接有电容大小为C的电容器，一根质量m，电阻为R的导体棒（与轨道始终保持垂直且接触良好），开始时导体棒静止于AD处（如图），电容器两端电压为U0，然后闭合开关S，导体棒开始向右加速弹射。已知重力加速度为g，不计一切摩擦和阻力。求：
（1）当B为多大时，导体棒在ABCD轨道上获得的最终速度最大？其最大值vm为多少？
（2）已知电容器存储的电能，在满足第（1）问条件下，金属棒上产生的焦耳热。
15．（12分）为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、R，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径CD的两端各开有小孔，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点C处开有一小孔，两板间电压为U。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子（不计重力）从左板内侧的A点由静止释放，粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹，经多次反弹后恰能从D孔处射出危险区。求：
（1）粒子通过C孔时速度v的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间t。
16．（16分）如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着的轨道运动，已知细线长L＝1.25m。小球质量m＝0.20kg。物块、小车质量均为M＝0.30kg。小车上的水平轨道长s＝1.0m。圆弧轨道半径R＝0.15m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。
（1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小；
（2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小；
（3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。
2023-2024学年福建省福州市联盟校高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：共8小题，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，每小题4分；第5-8题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．（4分）下列关于光的现象说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光的圆孔衍射现象
B．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象
C．鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象
D．用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉
【答案】B
2．（4分）某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上，磁铁可以相对小车无摩擦左右移动。下列说法正确的是（ ）
A．小车向右做匀速直线运动的过程中，电流表示数变大
B．小车向右做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小
C．小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，电流表示数变大
D．小车向左做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小
【答案】C
3．（4分）如图所示为一自制的偏心轮振动筛的简易图，振动筛安装在两弹簧上，偏心轮不转动时，让振动筛自由振动，测得其频率为2Hz；启动电动机，偏心轮转动，改变偏心轮的转速，让偏心轮的转速从零缓慢增加到4r/s，在此过程中（ ）
A．振动筛振动频率始终为2Hz
B．振动筛振动的振幅一直减小
C．振动筛振动的振幅一直增大
D．振动筛振动的振幅先增大后减小
【答案】D
4．（4分）随着科技的不断发展，光纤通讯技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一，光纤通信利用光信号还传递数据，具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用。如图所示，一条长直光导纤维的长度为d，一束单色光从右端面中点以θ的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c，若改变单色光的入射方向，则从右端射入的光能够传送到左端光在光导纤维内传输的最长时间为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
（多选）5．（5分）在2023年10月6号亚运会“最美项目”艺术体操比赛中，中国艺术体操队时隔17年再夺团体奖牌。比赛过程中一位带操运动员抖动手中的绳带形成一列简谐横波，t＝0.3s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．再经过0.2s，质点P运动的路程6cm
C．质点P的平衡位置坐标为x＝7m
D．质点Q的振动方程为y＝6sin（t）cm
【答案】AC
（多选）6．（5分）如图所示，金属轮可绕中心金属轴O转动，金属轮由三根金属辐条和金属环组成，辐条长均为r、电阻均为R，金属环的电阻可以忽略，三根辐条互成120°角，在图中120°的扇形区域内存在平行于轴向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，轮的轴O和金属环边缘电刷D引出导线，金属轮以角速度ω顺时针匀速转动，下列判断正确得是（ ）
A．电阻R两端的电压大小为Bωr2
B．金属轮转动一周，流过电阻R的电荷量为
C．金属轮转动一周，三根辐条产生的热量为
D．外力做功的功率大小为
【答案】BCD
（多选）7．（5分）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压为U1，输出功率为500kW。输电线上电流为8A，损失的功率为4kW，其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220V，功率88kW。储能站电路电流为51A，升压变压器的匝数比n1：n2＝1：46，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．输电线总电阻R＝65Ω
B．发电机输出电压U1＝250V
C．用户增加时，用户得到的电压降低
D．升压变压器的匝数比n1：n5＝1：32
【答案】BCD
（多选）8．（5分）如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块B向A运动，t＝0时与弹簧接触，到t＝2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的v﹣t图像如图（b）所示。已知从t＝0到t＝t0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列选项正确的是（ ）
A．mB＝4m
B．第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值为
C．第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为0.768v0t0
D．第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为1.128v0t0
【答案】BC
二、非选择题：共8小题，共64分
9．（3分）无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在 充电 （填“充电”或“放电”），电容器下板带 正电 （填“正电”或“负电”），电场能正在 增加 （填“增加”或“减少”）。
【答案】充电；正电；增加。
10．（2分）图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹。则P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是 凸起 （选填“凸起”或“下凹”）的。若增加M、N间垫高物的厚度，观察到的干涉条纹的间距将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】凸起；变小。
11．（2分）消防员持高压水枪灭火。水流以速率v从直径为d的管口喷出，垂直打在墙壁上，并以的速率垂直反弹。已知水的密度为ρ，则此时水对墙壁的作用力大小为 。
【答案】。
12．（7分）用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让a球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放，其平均落地点的位置为P。再把b球放在水平轨道末端，将a球仍从位置C由静止释放，a球和b球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，其平均落地点的位置为M、N。测量出a、b两个小球的质量分别为m1、m2（m1＞m2），OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3。
（1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，可以通过仅测量 C （填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平位移
（2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是 B 。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．b球每次的落点一定是重合的
D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式 m1x2＝m1x1+m2x3 ，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒，若还满足关系式 x2＝x3﹣x1 ，则可认为两球碰撞为弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。
（4）换用不同材质的小球再次进行上述实验，分析说明N点有没有可能在P点的左侧。
【答案】（1）C；（2）B；（3）m1x2＝m1x1+m2x3、x2＝x3﹣x1；（4）见解析。
13．（10分）某实验探究小组制作热敏温度计。在实验室找到下列器材：
A.电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω）
B.标准毫安表mA（量程为30mA，内阻约为65Ω）
C.电阻箱R（阻值范围为0～999.9Ω）
D.电阻箱R0（阻值范围为0～999.9Ω）
E.干电池一节（电动势为1.5V，内阻很小）
F.热敏电阻RT
G.开关S、导线若干
（1）该实验小组先设计如图（a）所示实验电路测电流计的内阻Rg，当电阻箱的值R＝36.0Ω时，标准毫安表示数为18.0mA，电流计示数为8.0mA。则电流计内阻Rg＝ 45.0 Ω（保留3位有效数字）。
（2）为将电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与电流计并联，把电流计改装成电流表A，则应将电阻箱的阻值调为 9.0 Ω。
（3）已知热敏电阻RT的说明书上给出其性能如图（b）所示。利用上述改装的电流表和热敏电阻制作热敏温度计，其电路如图（c）所示，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，原电流计指针满偏的位置标为50℃。若不计电源内阻，则应调节R0＝ 15 Ω，原电流计指针在5mA处应标为 30 ℃（保留2位有效数字）。
（4）如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，所测温度与实际温度相比 偏低 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。
【答案】（1）45.0；（2）9.0；（3）15；30；（4）偏低
14．（12分）某物理兴趣小组的同学设计的电磁弹射装置，可简化为：宽度为L的水平导体轨道中AB、CD足够长，导轨区域均存在竖直向下的匀强磁场B（B未知）。AD处接有电容大小为C的电容器，一根质量m，电阻为R的导体棒（与轨道始终保持垂直且接触良好），开始时导体棒静止于AD处（如图），电容器两端电压为U0，然后闭合开关S，导体棒开始向右加速弹射。已知重力加速度为g，不计一切摩擦和阻力。求：
（1）当B为多大时，导体棒在ABCD轨道上获得的最终速度最大？其最大值vm为多少？
（2）已知电容器存储的电能，在满足第（1）问条件下，金属棒上产生的焦耳热。
【答案】（1）当B为时，导体棒在ABCD轨道上获得的最终速度最大，最大值为；
（2）金属棒上产生的焦耳热。
15．（12分）为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、R，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径CD的两端各开有小孔，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点C处开有一小孔，两板间电压为U。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子（不计重力）从左板内侧的A点由静止释放，粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹，经多次反弹后恰能从D孔处射出危险区。求：
（1）粒子通过C孔时速度v的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间t。
【答案】（1）粒子通过C孔时速度v的大小为；
（2）磁感应强度B的大小为；
（3）粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间为。
16．（16分）如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着的轨道运动，已知细线长L＝1.25m。小球质量m＝0.20kg。物块、小车质量均为M＝0.30kg。小车上的水平轨道长s＝1.0m。圆弧轨道半径R＝0.15m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。
（1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小；
（2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小；
（3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。
【答案】（1）小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为6N；
（2）小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为4m/s；
（3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围是0.25≤μ＜0.4。
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 9:57:28；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
1
2
3
4
答案
B
C
D
D