2023-2024学年福建省龙岩市高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年福建省龙岩市高二（下）期末物理试卷，共15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）光在生产、生活中有着广泛的应用，下列对光的应用的说法正确的是（ ）
A．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象
B．光导纤维传输信号利用的是光的全反射现象
C．3D电影技术利用了光的干涉现象
D．全息照相利用了光的偏振现象
2．（4分）如图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其原理简图如图乙所示，变压器原线圈采用双线绕法，由火线和零线并绕而成，副线圈接有控制器，当副线圈两端有电压时，控制器会控制脱扣开关断开，从而起保护作用。关于漏电保护器，下列说法正确的是（ ）
A．当无漏电时，副线圈内的磁通量不为零
B．当无漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加
C．当站在地面的人误触火线时，脱扣开关会断开
D．当站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线时，脱扣开关会断开
3．（4分）如图所示，光滑的水平面上静止放置一个表面光滑的弧形槽、物块和滑板，小孩站在静止的滑板上将物块向弧形槽推出，物块滑上弧形槽后未冲出弧形槽的顶端，则（ ）
A．小孩推出物块过程，小孩和物块组成的系统动量守恒
B．物块在弧形槽上运动过程，物块和弧形槽组成的系统动量守恒
C．物块离开弧形槽时的速率比冲上弧形槽时的速率更大
D．物块离开弧形槽时，弧形槽、物块、小孩和滑板组成的系统总动量为零
4．（4分）如图甲所示，在倾角α＝30°光滑的斜面上固定一摆长为L的单摆，单摆在斜面上以θ＜5°的角度来回摆动。某实验小组通过力传感器得到了摆线的拉力大小F随时间t变化的图线，如图乙所示（图中所标字母均为已知量）。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．该单摆的周期为t0
B．若把此单摆移至地球两极，单摆的周期变大
C．摆球的质量
D．摆球在最低点时的速度大小
二、双项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。）
（多选）5．（6分）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．CT机是通过X射线拍摄人体组织
B．验钞机通过发出红外线使钞票荧光物发光
C．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D．医院里经常通过γ射线摧毁病变细胞来对患者进行治疗
（多选）6．（6分）图甲为一列横波在t＝0.10s时刻的波形图，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．Q处质点的振动方程为y＝10sin10πt（cm）
C．Q处质点再经过0.10s沿x轴方向传播4m
D．若此波遇到另一列横波并发生干涉现象，则所遇到波的频率为5Hz
（多选）7．（6分）如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为，由a、b两种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以i＝45°的入射角射入球中，a、b两条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（ ）
A．该液体材料对a光的折射率大于对b光的折射率
B．a光在液体球中的传播速度比b光的大
C．该液体材料对b光的折射率为2
D．若增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球
（多选）8．（6分）我国自主设计建造的航空母舰“福建舰”采用了世界上最先进的电磁弹射技术。图甲为飞机在航空母舰甲板上起飞的电磁弹射装置，其工作原理可简化为如图乙所示，足够长的水平固定金属轨道处于竖直向下的匀强磁场中，左端与充满电的电容器相连，与机身相连的金属牵引杆ab垂直静置在轨道上，开关S掷于1位置后，飞机向右加速到速度为v时与牵引杆ab脱离并起飞。已知两金属轨道电阻不计，间距为L，磁感应强度大小为B，ab杆质量为m0、电阻为R，飞机质量为m，不计飞机与甲板之间的摩擦和空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A．飞机起飞过程做匀加速直线运动
B．飞机起飞过程做加速度减小的加速直线运动
C．飞机起飞过程中通过ab杆的电荷量为
D．飞机起飞瞬间，开关S自动掷于2位置，ab杆能再向前运动的最大距离为
三、非选择题（共60分，考生根据要求作答）
9．（3分）如图所示，将附着肥皂膜的圆形金属线圈竖直放置，用单色光照射肥皂膜时可以观测到如图所示的干涉条纹，用紫光照射产生的条纹比红光照射时产生的条纹 （选填“窄”或“宽”）；若用白光照射，可以观测到 （选填“黑白”或“彩色”）条纹；若将金属线圈在竖直平面内缓慢旋转90°，则干涉条纹 （选填“同步旋转”或“保持不变”）。
10．（3分）单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图所示的电动势。则线圈转动的角速度ω＝ rad/s。穿过线圈的磁通量最大值Φmax＝ Wb，在时，线圈平面与磁感应强度方向的夹角等于 。
11．（3分）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，照明电源为路灯供电，光控开关由光敏电阻R控制。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （填“AB”或“CD”）之间；清晨，天逐渐变亮，通过电磁铁螺线管的电流变（“大”或“小”） ，为了更加节能，让天色稍亮时，路灯熄灭，变阻器R'的阻值应适当调些 （选填“大”或“小”）。
12．（6分）图甲是某同学设计的一个探究完全非弹性碰撞中不变量的实验装置。实验时，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力，小车a的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，推动小车a使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体，继续匀速运动。已知电磁打点计时器所用的电源频率为50Hz。
（1）若获得的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动的起始点，则应选 段来计算a车的碰前速度（选填“BC”或“DE”）。
（2）已测得小车a的质量m1＝0.30kg，小车b的质量为m2＝0.20kg，由以上测量结果可得碰后系统总动量为 kg•m/s。（结果保留三位有效数字）
（3）若打点计时器的实际工作频率高于50Hz，而实验者仍按照50Hz的频率来分析，你认为对实验结论（选填“有”或“无”） 影响。
13．（6分）某实验小组想利用杨氏双缝干涉装置测量某红光的波长，他们利用普通光源按照如图甲所示的摆放顺序安装好实验器材，最终在目镜中观察到了如图乙所示的红光干涉条纹。
（1）若将普通光源换成红色激光光源，则下列 仪器可以撤掉；
A．透镜
B．红色滤光片
C．单缝
D．双缝
（2）通过测量头，记录第二条亮条纹A和第八条亮条纹B位置的读数分别为xA、xB，如丙图所示，A位置的读数xA＝ mm；
（3）已知双缝的间距为d，双缝到屏的距离为L，则该红光波长的表达式为λ＝ （结果用xA、xB、L、d字母表示）。
14．（11分）如图所示，一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期T＝2s的简谐运动，在绳上形成一列简谐波，M、N为绳上的两质点，其平衡位置坐标分别为xM＝1m，xN＝4.5m，从波传到M质点开始计时，求：
（1）该机械波传播速度的大小；
（2）画出波刚传播到质点N时的波形图；
（3）经多长时间N质点第一次到达波峰。
15．（12分）某广场有一个喷泉，喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示，彩灯为一个正方形水平的小光带MNPQ（PQ未标注），其边长为a，离水面的高度差为h，灯带发出绿光时，绿光在水中的折射率为n，真空中的光速为c，水池面积足够大。求：
（1）绿光射出水面的最短时间；
（2）若在水面上方垂直于水面向下看，灯带的视深；
（3）有绿光直接射出水面的面积。
16．（16分）如图所示，质量为m，电荷量为q的带正电小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有竖直高度足够高的匀强电场，方向水平向左，电场强度的大小。与B球大小相同，质量为3m的不带电小球A以速度v0沿水平绝缘板向右运动，两球发生弹性碰撞后进入电场，在空中两球可能发生多次弹性碰撞。已知每次碰撞时间极短，小球A始终不带电，小球B的电量始终不变，两小球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）第一次碰撞后A和B的速度大小；
（2）若电场宽度足够，当两球再次碰撞时，小球B下降的高度h；
（3）若电场有一定的宽度，为了让两球能再次碰撞，电场水平宽度应满足的条件。
2023-2024学年福建省龙岩市高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）
1．（4分）光在生产、生活中有着广泛的应用，下列对光的应用的说法正确的是（ ）
A．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象
B．光导纤维传输信号利用的是光的全反射现象
C．3D电影技术利用了光的干涉现象
D．全息照相利用了光的偏振现象
【答案】B
2．（4分）如图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其原理简图如图乙所示，变压器原线圈采用双线绕法，由火线和零线并绕而成，副线圈接有控制器，当副线圈两端有电压时，控制器会控制脱扣开关断开，从而起保护作用。关于漏电保护器，下列说法正确的是（ ）
A．当无漏电时，副线圈内的磁通量不为零
B．当无漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加
C．当站在地面的人误触火线时，脱扣开关会断开
D．当站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线时，脱扣开关会断开
【答案】C
3．（4分）如图所示，光滑的水平面上静止放置一个表面光滑的弧形槽、物块和滑板，小孩站在静止的滑板上将物块向弧形槽推出，物块滑上弧形槽后未冲出弧形槽的顶端，则（ ）
A．小孩推出物块过程，小孩和物块组成的系统动量守恒
B．物块在弧形槽上运动过程，物块和弧形槽组成的系统动量守恒
C．物块离开弧形槽时的速率比冲上弧形槽时的速率更大
D．物块离开弧形槽时，弧形槽、物块、小孩和滑板组成的系统总动量为零
【答案】D
4．（4分）如图甲所示，在倾角α＝30°光滑的斜面上固定一摆长为L的单摆，单摆在斜面上以θ＜5°的角度来回摆动。某实验小组通过力传感器得到了摆线的拉力大小F随时间t变化的图线，如图乙所示（图中所标字母均为已知量）。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．该单摆的周期为t0
B．若把此单摆移至地球两极，单摆的周期变大
C．摆球的质量
D．摆球在最低点时的速度大小
【答案】D
二、双项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。）
（多选）5．（6分）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．CT机是通过X射线拍摄人体组织
B．验钞机通过发出红外线使钞票荧光物发光
C．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D．医院里经常通过γ射线摧毁病变细胞来对患者进行治疗
【答案】AD
（多选）6．（6分）图甲为一列横波在t＝0.10s时刻的波形图，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．Q处质点的振动方程为y＝10sin10πt（cm）
C．Q处质点再经过0.10s沿x轴方向传播4m
D．若此波遇到另一列横波并发生干涉现象，则所遇到波的频率为5Hz
【答案】BD
（多选）7．（6分）如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球其内外半径之比为，由a、b两种颜色的光组成的细复色光束在过球心的平面内，从A点以i＝45°的入射角射入球中，a、b两条折射光线如图乙所示，其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是（ ）
A．该液体材料对a光的折射率大于对b光的折射率
B．a光在液体球中的传播速度比b光的大
C．该液体材料对b光的折射率为2
D．若增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球
【答案】AC
（多选）8．（6分）我国自主设计建造的航空母舰“福建舰”采用了世界上最先进的电磁弹射技术。图甲为飞机在航空母舰甲板上起飞的电磁弹射装置，其工作原理可简化为如图乙所示，足够长的水平固定金属轨道处于竖直向下的匀强磁场中，左端与充满电的电容器相连，与机身相连的金属牵引杆ab垂直静置在轨道上，开关S掷于1位置后，飞机向右加速到速度为v时与牵引杆ab脱离并起飞。已知两金属轨道电阻不计，间距为L，磁感应强度大小为B，ab杆质量为m0、电阻为R，飞机质量为m，不计飞机与甲板之间的摩擦和空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A．飞机起飞过程做匀加速直线运动
B．飞机起飞过程做加速度减小的加速直线运动
C．飞机起飞过程中通过ab杆的电荷量为
D．飞机起飞瞬间，开关S自动掷于2位置，ab杆能再向前运动的最大距离为
【答案】BD
三、非选择题（共60分，考生根据要求作答）
9．（3分）如图所示，将附着肥皂膜的圆形金属线圈竖直放置，用单色光照射肥皂膜时可以观测到如图所示的干涉条纹，用紫光照射产生的条纹比红光照射时产生的条纹 窄 （选填“窄”或“宽”）；若用白光照射，可以观测到 彩色 （选填“黑白”或“彩色”）条纹；若将金属线圈在竖直平面内缓慢旋转90°，则干涉条纹 保持不变 （选填“同步旋转”或“保持不变”）。
【答案】窄；彩色；保持不变。
10．（3分）单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图所示的电动势。则线圈转动的角速度ω＝ 100 rad/s。穿过线圈的磁通量最大值Φmax＝ 1 Wb，在时，线圈平面与磁感应强度方向的夹角等于 60° 。
【答案】100，1，60°
11．（3分）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，照明电源为路灯供电，光控开关由光敏电阻R控制。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 AB （填“AB”或“CD”）之间；清晨，天逐渐变亮，通过电磁铁螺线管的电流变（“大”或“小”） 大 ，为了更加节能，让天色稍亮时，路灯熄灭，变阻器R'的阻值应适当调些 小 （选填“大”或“小”）。
【答案】AB，大，小。
12．（6分）图甲是某同学设计的一个探究完全非弹性碰撞中不变量的实验装置。实验时，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力，小车a的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，推动小车a使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体，继续匀速运动。已知电磁打点计时器所用的电源频率为50Hz。
（1）若获得的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动的起始点，则应选 BC 段来计算a车的碰前速度（选填“BC”或“DE”）。
（2）已测得小车a的质量m1＝0.30kg，小车b的质量为m2＝0.20kg，由以上测量结果可得碰后系统总动量为 1.01 kg•m/s。（结果保留三位有效数字）
（3）若打点计时器的实际工作频率高于50Hz，而实验者仍按照50Hz的频率来分析，你认为对实验结论（选填“有”或“无”） 无 影响。
【答案】（1）BC；（2）1.01；（3）无。
13．（6分）某实验小组想利用杨氏双缝干涉装置测量某红光的波长，他们利用普通光源按照如图甲所示的摆放顺序安装好实验器材，最终在目镜中观察到了如图乙所示的红光干涉条纹。
（1）若将普通光源换成红色激光光源，则下列 ABC 仪器可以撤掉；
A．透镜
B．红色滤光片
C．单缝
D．双缝
（2）通过测量头，记录第二条亮条纹A和第八条亮条纹B位置的读数分别为xA、xB，如丙图所示，A位置的读数xA＝ 10.8 mm；
（3）已知双缝的间距为d，双缝到屏的距离为L，则该红光波长的表达式为λ＝ （结果用xA、xB、L、d字母表示）。
【答案】（1）ABC；（2）10.8；（3）。
14．（11分）如图所示，一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期T＝2s的简谐运动，在绳上形成一列简谐波，M、N为绳上的两质点，其平衡位置坐标分别为xM＝1m，xN＝4.5m，从波传到M质点开始计时，求：
（1）该机械波传播速度的大小；
（2）画出波刚传播到质点N时的波形图；
（3）经多长时间N质点第一次到达波峰。
【答案】（1）该机械波传播速度的大小为1m/s；
（2）见解析；
（3）经5s时间N质点第一次到达波峰。
15．（12分）某广场有一个喷泉，喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示，彩灯为一个正方形水平的小光带MNPQ（PQ未标注），其边长为a，离水面的高度差为h，灯带发出绿光时，绿光在水中的折射率为n，真空中的光速为c，水池面积足够大。求：
（1）绿光射出水面的最短时间；
（2）若在水面上方垂直于水面向下看，灯带的视深；
（3）有绿光直接射出水面的面积。
【答案】（1）绿光射出水面的最短时间为；
（2）若在水面上方垂直于水面向下看，灯带的视深为；
（3）有绿光直接射出水面的面积为。
16．（16分）如图所示，质量为m，电荷量为q的带正电小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有竖直高度足够高的匀强电场，方向水平向左，电场强度的大小。与B球大小相同，质量为3m的不带电小球A以速度v0沿水平绝缘板向右运动，两球发生弹性碰撞后进入电场，在空中两球可能发生多次弹性碰撞。已知每次碰撞时间极短，小球A始终不带电，小球B的电量始终不变，两小球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）第一次碰撞后A和B的速度大小；
（2）若电场宽度足够，当两球再次碰撞时，小球B下降的高度h；
（3）若电场有一定的宽度，为了让两球能再次碰撞，电场水平宽度应满足的条件。
【答案】（1）第一次碰撞后A和B的速度大小分别为、；
（2）若电场宽度足够，当两球再次碰撞时，小球B下降的高度h为；
（3）若电场有一定的宽度，为了让两球能再次碰撞，电场水平宽度应满足的条件为L。
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 9:55:06；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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