2023-2024学年福建省泉州一中高二（下）期末物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年福建省泉州一中高二（下）期末物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 222.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-08-13 20:44:28 | ||
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文档简介
2023-2024学年福建省泉州一中高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.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.如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器固定在被测的运动物体上，接收器固定在桌面上。测量时向同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从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与间距离。则下列说法正确的是( )
A. 接收的超声波与发出的超声波频率相等
B. 时间差不断增大时说明一定在加速远离
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.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，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，受到地面的平均冲击力大小为。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，则该同学受到地面的平均冲击力大小变为( )
A. B. C. D.
4.两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，电场沿竖直方向，电场强度大小为，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，该微粒的比荷为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.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
6.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，小磁针极向纸外偏转，测得小磁针静止时极偏离南北方向的角度为。已知实验所在处地磁场水平分量大小恒为，则下列判断正确的是( )
A. 导线中的电流方向由北向南
B. 电流在处产生的磁场方向就是小磁针静止时极所指的方向
C. 电流在导线正下方处产生的磁场的磁感应强度大小为
D. 导线正下方处磁场的磁感应强度大小为
7.如图所示，一矩形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴以转速匀速转动，线圈的匝数为，面积为，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的相同灯泡和，变压器原、副线圈的匝数比为：，若开关断开时正常发光，此时电流表示数为，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
B. 若增大原、副线圈匝数比，变压器输入功率减小
C. 若开关闭合，灯泡将变暗
D. 若开关闭合，电流表示数将变大
8.如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为、半径为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，圆心与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度随时间变化时，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。某时刻在细管内点静止释放一带电量为、质量为的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角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、填空题：本大题共3小题，共14分。
9.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，则光线的频率______选填“大于”、“等于”或“小于”光线的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角，光线偏折角，光线在雨滴中的折射率等于______结果保留两位有效数字，，，。
10.如图所示，两相同灯泡、，与一理想二极管连接，线圈的直流电阻与灯泡阻值相等。闭合开关后，会______填“立即亮”或“逐渐变亮”；断开开关的瞬间，会______填“闪亮一下再熄灭”或“立即熄灭”。
11.某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为的均匀细金属杆与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为，在矩形区域内有匀强磁场，，，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。的长度大于，当中没有电流通过且处于静止时，与矩形区域的边重合，且指针指在标尺的零刻度；当中有电流时，指针示数可表示电流强度。始终在纸面内且保持水平，重力加速度为。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“”或“”；该电流表所测电流的最大值为______。
四、实验题：本大题共2小题，共7分。
12.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：
“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。
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”；滑动变阻器滑片向右快速移动时，电流计指针______偏转选填“向左”“向右”或“不”。
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，传感器显示电流随时间的图像如图丙所示，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.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，其中为水平段，在水平段取一点。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和。将硬币放置在斜面上某一位置，标记此位置为。由静止释放，当停在水平面上某处时，测量右侧到点的距离，如图甲所示；将硬币放置在处，左侧与点重合，再将从点由静止释放，当两枚硬币发生碰撞后，、分别停在水平面上时，测量右侧到点的距离、左侧到点的距离，如图乙所示。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到、、的平均值分别为、、。
在本实验中，选用的是______选填“一元”或“一角”硬币。
若、碰撞前后动量守恒，则应满足的表达式为______用、、、和表示；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、和表示。
五、计算题：本大题共3小题，共39分。
14.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轴正方向传播的简谐横波，图甲为这列简谐横波在时的波形图，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：
该波的波速大小；图乙是、中哪一质点的振动图像；
平衡位置位于处的点未画出经多长时间第一次到达波峰；
经的时间质点走过的路程。
15.如图所示，平面直角坐标系面内，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。一带电粒子以速度从轴上的点垂直于轴射入电场，从点未画出进入第四象限，恰好不穿过轴而再回到电场。已知粒子的质量为，电荷量为，匀强电场场强大小为，不计粒子重力，求：
点的坐标；
匀强磁场的磁感应强度大小；
粒子从点开始到第三次到达轴经历的时间。
16.如图所示，间距为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，导轨上端接有一个电阻。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。导体棒的质量为，的质量为，内阻分别为与，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键，将锁定，将棒从某高度由静止释放，经过一段时间，棒在斜面上达到最大速度。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为。求：
棒在斜面上达到的最大速度的大小；
棒在斜面上从静止开始下滑已达到最大速度，该过程中电阻产生的焦耳热为，求下滑距离；
棒在离开斜面的瞬间断开电键，同时解除棒的锁定，从棒离开斜面瞬间经过时间两者相距最近，该过程、未发生碰撞，求该过程中通过的电量；
求上一小题中时间内棒发生的位移大小结果可保留。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.大于
10.立亮即 立即熄灭
11.均匀
12.不偏转 向右
13.一角
14.解：由图甲可知波长，由图乙可知该波的周期，则该波的波速为
由甲图可知在时点在平衡位置，点的位移为，所以图乙是质点的振动图像
平衡位置位于处的点距离波峰的距离是
所以质点第一次到达波峰的时间为
由甲图可知振幅为，，所以经的时间质点走过的路程为
答：该波的波速大小为；图乙是质点的振动图像；
平衡位置位于处的点未画出经时间第一次到达波峰；
经的时间质点走过的路程为。
15.解：粒子在电场中做类平抛运动
解得
，
粒子进入磁场时，速度方向与方向的夹角满足
解得
速度大小
在磁场中轨迹如图
根据几何关系
根据洛伦兹力提供向心力
联立解得
粒子在磁场中转过的圆心角
用时
解得
由磁场射入电场到再进入磁场过程
则粒子从点开始到第三次到达轴经历的时间
解得
答：点的坐标；
匀强磁场的磁感应强度大小；
粒子从点开始到第三次到达轴经历的时间。
16.解：当棒在斜面上匀速运动时，速度达到最大，则有
又
联立解得棒在斜面上达到的最大速度为
棒在斜面上从静止下滑到刚刚达到最大速度的过程中，电阻产生的焦耳热为，设此过程棒下滑的距离为，取向右为正方向，根据能量守恒可得
又根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
棒在离开斜面的瞬间闭合电键，断开电键，棒与棒受到的安培力大小相等，方向相反，则两棒组成的系统满足动量守恒，当两棒共速时，达到稳定状态，取向右为正方向，则有
解得
从棒离开斜面瞬间到刚刚达到实现稳定状态的过程中，根据能量守恒可知电路中产生的焦耳热为
以棒为对象，取向右为正方向，根据动量定理可得
又
联立解得流过棒的电荷量为
此过程中棒产生的焦耳热为
且
解得
答：棒在斜面上达到的最大速度的大小；
下滑距离；
该过程中通过的电量；
上一小题中时间内棒发生的位移大小。
第1页，共1页
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.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.如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器固定在被测的运动物体上，接收器固定在桌面上。测量时向同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从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与间距离。则下列说法正确的是( )
A. 接收的超声波与发出的超声波频率相等
B. 时间差不断增大时说明一定在加速远离
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.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，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，受到地面的平均冲击力大小为。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，则该同学受到地面的平均冲击力大小变为( )
A. B. C. D.
4.两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，电场沿竖直方向，电场强度大小为，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，该微粒的比荷为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.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
6.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，小磁针极向纸外偏转，测得小磁针静止时极偏离南北方向的角度为。已知实验所在处地磁场水平分量大小恒为，则下列判断正确的是( )
A. 导线中的电流方向由北向南
B. 电流在处产生的磁场方向就是小磁针静止时极所指的方向
C. 电流在导线正下方处产生的磁场的磁感应强度大小为
D. 导线正下方处磁场的磁感应强度大小为
7.如图所示，一矩形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴以转速匀速转动，线圈的匝数为，面积为，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的相同灯泡和，变压器原、副线圈的匝数比为：，若开关断开时正常发光，此时电流表示数为，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
B. 若增大原、副线圈匝数比，变压器输入功率减小
C. 若开关闭合，灯泡将变暗
D. 若开关闭合，电流表示数将变大
8.如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为、半径为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，圆心与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度随时间变化时，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。某时刻在细管内点静止释放一带电量为、质量为的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角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、填空题：本大题共3小题，共14分。
9.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，则光线的频率______选填“大于”、“等于”或“小于”光线的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角，光线偏折角，光线在雨滴中的折射率等于______结果保留两位有效数字，，，。
10.如图所示，两相同灯泡、，与一理想二极管连接，线圈的直流电阻与灯泡阻值相等。闭合开关后，会______填“立即亮”或“逐渐变亮”；断开开关的瞬间，会______填“闪亮一下再熄灭”或“立即熄灭”。
11.某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为的均匀细金属杆与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为，在矩形区域内有匀强磁场，，，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。的长度大于，当中没有电流通过且处于静止时，与矩形区域的边重合，且指针指在标尺的零刻度；当中有电流时，指针示数可表示电流强度。始终在纸面内且保持水平，重力加速度为。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“”或“”；该电流表所测电流的最大值为______。
四、实验题：本大题共2小题，共7分。
12.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：
“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。
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”；滑动变阻器滑片向右快速移动时，电流计指针______偏转选填“向左”“向右”或“不”。
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，传感器显示电流随时间的图像如图丙所示，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.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，其中为水平段，在水平段取一点。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和。将硬币放置在斜面上某一位置，标记此位置为。由静止释放，当停在水平面上某处时，测量右侧到点的距离，如图甲所示；将硬币放置在处，左侧与点重合，再将从点由静止释放，当两枚硬币发生碰撞后，、分别停在水平面上时，测量右侧到点的距离、左侧到点的距离，如图乙所示。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到、、的平均值分别为、、。
在本实验中，选用的是______选填“一元”或“一角”硬币。
若、碰撞前后动量守恒，则应满足的表达式为______用、、、和表示；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、和表示。
五、计算题：本大题共3小题，共39分。
14.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轴正方向传播的简谐横波，图甲为这列简谐横波在时的波形图，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：
该波的波速大小；图乙是、中哪一质点的振动图像；
平衡位置位于处的点未画出经多长时间第一次到达波峰；
经的时间质点走过的路程。
15.如图所示，平面直角坐标系面内，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。一带电粒子以速度从轴上的点垂直于轴射入电场，从点未画出进入第四象限，恰好不穿过轴而再回到电场。已知粒子的质量为，电荷量为，匀强电场场强大小为，不计粒子重力，求：
点的坐标；
匀强磁场的磁感应强度大小；
粒子从点开始到第三次到达轴经历的时间。
16.如图所示，间距为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，导轨上端接有一个电阻。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。导体棒的质量为，的质量为，内阻分别为与，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键，将锁定，将棒从某高度由静止释放，经过一段时间，棒在斜面上达到最大速度。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为。求：
棒在斜面上达到的最大速度的大小；
棒在斜面上从静止开始下滑已达到最大速度，该过程中电阻产生的焦耳热为，求下滑距离；
棒在离开斜面的瞬间断开电键，同时解除棒的锁定，从棒离开斜面瞬间经过时间两者相距最近，该过程、未发生碰撞，求该过程中通过的电量；
求上一小题中时间内棒发生的位移大小结果可保留。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.大于
10.立亮即 立即熄灭
11.均匀
12.不偏转 向右
13.一角
14.解：由图甲可知波长，由图乙可知该波的周期，则该波的波速为
由甲图可知在时点在平衡位置，点的位移为，所以图乙是质点的振动图像
平衡位置位于处的点距离波峰的距离是
所以质点第一次到达波峰的时间为
由甲图可知振幅为，，所以经的时间质点走过的路程为
答：该波的波速大小为；图乙是质点的振动图像；
平衡位置位于处的点未画出经时间第一次到达波峰；
经的时间质点走过的路程为。
15.解：粒子在电场中做类平抛运动
解得
，
粒子进入磁场时，速度方向与方向的夹角满足
解得
速度大小
在磁场中轨迹如图
根据几何关系
根据洛伦兹力提供向心力
联立解得
粒子在磁场中转过的圆心角
用时
解得
由磁场射入电场到再进入磁场过程
则粒子从点开始到第三次到达轴经历的时间
解得
答：点的坐标；
匀强磁场的磁感应强度大小；
粒子从点开始到第三次到达轴经历的时间。
16.解：当棒在斜面上匀速运动时，速度达到最大，则有
又
联立解得棒在斜面上达到的最大速度为
棒在斜面上从静止下滑到刚刚达到最大速度的过程中，电阻产生的焦耳热为，设此过程棒下滑的距离为，取向右为正方向，根据能量守恒可得
又根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
棒在离开斜面的瞬间闭合电键，断开电键，棒与棒受到的安培力大小相等，方向相反，则两棒组成的系统满足动量守恒，当两棒共速时，达到稳定状态，取向右为正方向，则有
解得
从棒离开斜面瞬间到刚刚达到实现稳定状态的过程中，根据能量守恒可知电路中产生的焦耳热为
以棒为对象，取向右为正方向，根据动量定理可得
又
联立解得流过棒的电荷量为
此过程中棒产生的焦耳热为
且
解得
答：棒在斜面上达到的最大速度的大小；
下滑距离；
该过程中通过的电量；
上一小题中时间内棒发生的位移大小。
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