2023-2024学年福建省泉州市四校联考高二（下）期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年福建省泉州市四校联考高二（下）期末物理试卷

一、单选题：本大题共4小题，共16分。

1.如图所示，图甲是一列简谱横波在t=0时刻的图像，P点是此时处在平衡位置的一个质点，图乙是质点

图甲图乙

A.波的周期为0.8s

B.波沿x轴正方向传播

C.从t=0时刻开始经过3s的时间，质点P运动的路程为4nl

D.从t=0时刻开始经过3.3s的时间，质点P的加速度为零

2.2024年春天，中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器，成功实现点火并稳定运行，标

志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列。嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂，而是使

用等离子体推进剂，它的一个显著优点是“比冲”高。比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引

入的一个物理量，英文缩写为Ap，是单位质量的推进剂产生的冲量，比冲这个物理量的单位应该是

A.m/sB.kg-m/s2C.m/s2D.N-s

3.在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电

动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的4、B两端。已知R,为热敏电阻（

其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（）

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A.变压器力、B两端电压的瞬时值表达式为a=100s讥507rt（匕）

B.图甲中t=2X10-2s时，穿过线圈的磁通量最大

C.七处温度升高后，电压表匕与匕示数的比值不变

D.&处温度升高后，变压器的输入功率减小

4.如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b,线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀

速拉出，线圈a、6中产生的感应电流方向分别是（）

XX!

I

A.顺时针，顺时针B.顺时针，逆时针C.逆时针，顺时针D.逆时针，逆时针

二、多选题：本大题共4小题，共24分。

5.磁流体发电机的原理如图所示，MN和PQ是两平行金属极板，匀强磁场垂直于纸面向里。等离子体（即高

温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）从左侧以某一速度平行于极板喷入磁场，极板间便产生电

压。下列说法正确的是（）

M.N

*XXXXX

XXXXX

A

AXXXXX

p■Q

A.极板MN是发电机的正极

B.仅增大两极板间的距离，极板间的电压减小

C.仅增大等离子体的喷入速率，极板间的电压增大

D.仅增大喷入等离子体的正、负带电粒子数密度，极板间的电压增大

6.应用物理原理制成的仪器设备可用于我们生活中的很多方面。图甲是夜晚用红外触发相机拍摄到的野外

东北豹的照片，图乙是雷达天线，图丙为生产线上使用的自动计数器，图丁为霍尔元件，下列说法中正确

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的是（）

A.红外触发相机是利用红外线的热效应进行成像

B.雷达可用于测定物体位置，是利用长波波长较长、衍射现象明显的特点

C.自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转化为磁学量

D.霍尔元件可以把磁学量转化为电学量

7.如图所示，磁场方向水平向右，磁感应强度大小为8,甲粒子速度方向与磁场垂直，乙粒子速度方向与

磁场方向平行，丙粒子速度方向与磁场方向间的夹角为。。所有粒子的质量均为小，电荷量均为+q,且粒

子的初速度方向在纸面内，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则下列说法正确的是

_____________丙铲^B

二“乙®•二

——----------------------------------------------------------

甲

A.甲粒子受力大小为qvB,方向水平向右

B,乙粒子的运动轨迹是直线

C.丙粒子在纸面内做匀速圆周运动，其动能不变

D.从图中所示状态，经过答时间后，丙粒子位置改变之曙电

8.质量为加1=90g的物块从距离地面高度为h=19m处自由下落，在下落到距离地面高度为"=14小时，

质量为根2=10。的子弹以为=10m/s的水平速度瞬间击中物块并留在其中。重力加速度取g=10m/s2,

忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

A.子弹击中物块后瞬间，物块水平方向的速度大小变为lm/s/

B.子弹击中物块后瞬间，物块竖直方向的速度大小变为lOm/s

C.物块下落的总时间为2s

I

D.物块下落的总时间为挈s........1............

5\\\\\\\\\\\\\\\

三、填空题：本大题共3小题，共14分。

9.如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC,现在有一束单色光从空气中以。=

45。的入射角自直角边4B射入，折射时的偏转角为15。，然后光线射到4C面而刚好发生了全反射，则这种

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透明材料的折射率为，全反射的临界角为—，乙4=

10.一定质量的理想气体，由初始状态4开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到

初始状态4即a-BfCra（其中BC与纵轴平行，C4与横轴平行），这一过程称为一个循环，贝I：

（1）由气体的温度（填“升高”“、降低”或“不变”）

⑵由B-C,气体分子的平均动能（填“增大”、“减小”或“不变”）

（3）由C-4气体的内能（填“增大”、“减小”或“不变”）

11.某同学在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测出多组单摆的摆长L和周

期T。如图为根据实验数据作出的7―图像，由图像可得重力加速度g为m/

s2（精确到小数点后两位），图像不过原点可能是由于摆长测量______造成的（选填

“偏大”“偏小”）。

四、实验题：本大题共2小题，共16分。

12.某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器（如图），但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用

高中所学知识来探究该变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下：

（1）确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表

（填“电压”“电流”或“欧姆”）挡测量发现都导通。

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(2)测量变压器的初级(原)与两次级(副)线圈匝数分别为的、物和西：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕

兀=100匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈(1、2端)上输入有效值为

220U的交流电，若理想交流电压表的示数为55.0U,则初级线圈的匝数胆=_________匝；把理想交流电

压表接在3、4接线柱上，建2=240匝，则交流电压表的示数g=心

(3)该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推想其中较

粗的铜线属于(填“原线圈”或“副线圈”)o

13.如图甲所示是验证动量守恒定律的实验装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一

相同的竖直遮光条。

光电门1光电门2

\滑块A

气垫?轨山口@滑芈呜光条

35

一

-III』

拜三

30

一

］连气源」

三

一25

调节旋钮P调节旋钮Q三

甲图乙图

(1)用螺旋测微器测量遮光条宽度d,如图乙所示，可知遮光条的宽度d=mm,并将两宽度均为d

的遮光条安装到两滑块上。

(2)测出滑块4和遮光条的总质量为小小滑块B和遮光条的总质量为MB，遮光条的宽度用d表示。将滑块4

静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B,使其获得水平向左的速度，经过光电门2并

与4发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2,光电门2先后记录的挡光时间为戊1、At2,光电门1记录的挡光

时间为戊3,则实验中两滑块的质量应满足爪4g(选填“>”、“<”或"=")o若两滑块碰撞

过程动量守恒，则必须满足的关系式为o

(3)若滑块4、B之间的碰撞为弹性碰撞，则下列关系式成立一定成立的是=

AA___L—

JtiAt2—Jt3

一4七1=4t3

C.J_+J_=J_

4七14七24七3

D.At^+412=/⑥

五、简答题：本大题共1小题，共12分。

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14.如图，平行金属导轨MM'、NM和平行金属导轨PQR、P'QR固定在水平台面上，平行金属导轨间距均

为L=lm,M'M与PP'高度差为d=0.66。导轨MM、NM左端接有R=3.0。的电阻，导轨平直部分存在

宽度为d、磁感应强度%=27方向竖直向上的匀强磁场；导轨PQR与P'Q'R',其中PQ与PQ，是圆心角为6

0°、半径为r=0.9zn的圆弧形导轨，QR与QR是水平长直导轨。QQ'右侧存在磁感应强度&=47方向竖直

向上的匀强磁场，导体棒a质量矶=0.2kg,接在电路中的电阻％=2.0。；导体棒6质量=0.3kg,接在

电路中的电阻&=6.0。。导体棒a从距离导轨MM'、MV平直部分八=1.25根处静止释放，恰能无碰撞地从

PP'滑入右侧平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度g=10m/s2,不计导轨电阻、一切摩擦及空

气阻力。求：

(1)导体棒aWU进入磁场防时的速度大小以及此时电阻R的电流大小和方向；

(2)导体棒b的最大加速度；

(3)d的大小；

(4)导体棒a、b在平行金属导轨PQR、PQR'中产生的总焦耳热(导轨足够长)。

六、计算题：本大题共2小题，共18分。

15.如图所示，水平金属U型框的宽度为1=1.0小，固定在水平面上，左端接一电动势为E=6入内阻

r=10的电源，框上放有质量为m=0.2kg的金属杆a6,金属杆接入电路的有效电阻为R=512„框所在区

域加一磁感应强度为B=17的匀强磁场，磁场方向与水平面成8=37。斜向上，金属杆处于静止状态，其

余电阻不计，取重力加速度g=106/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o求：

(1)金属杆ab受到的安培力大小；

(2)金属杆ab受到的摩擦力大小和方向；

(3)金属杆ab对水平框的压力大小。

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16.如图所示，有一对平行金属板，两板相距d,电压为U,两板之间匀强磁场的磁感应强度大小为无,方

向与金属板面平行并垂直于纸面向里。平行金属板右侧圆形区域内也存在匀强磁场，圆心为。，半径为R,

磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，从4点垂直于磁场的方向射入平

行金属板间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边

界上的F点射出。已知。F与。。夹角。=60°,不计离子重力。求：

(1)离子速度及的大小；

(2)离子的比荷3；

(3)离子在圆形磁场区域中运动时间良

/XX/X\

//\

XxxX/XX池XX\

-----鸟D-----

C\xxXX/D

XXXX

'、xxxB/

一一/

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参考答案

1..D

2..A

3..B

4..A

5..AC

6..AD

1..BD

8..4C

9..*45015。

10..升高减小减小

11..9.86偏小

12..

(1)欧姆

(2)400132

⑶副线圈

13.(1)6.790；(2)＞；卷"=器-翳或者一看=啊卷-任嘉⑶4

14..解：(l)a棒滑下时，根据动能定理可知：加砂=/1忧

解得导体棒a刚进入磁场当时的速度大小为：%=5m/s

由题可知，动生电动势为：E=BiLvi

根据欧姆定律有：/1=忐记

K-rK1

代入数据解得：A=24

由右手定则可判断，此时电阻R的电流的方向为由N到M。

(2)由题可知，导体棒a到达PP'时速度方向与水平方向的夹角为60。，则有：仙=

那么："2=si；60。

解得：v2=4m/s

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导体棒a刚进入磁场外时，导体棒b的加速度最大，根据动能定理有：租19T(1-cos60。)=扣1资一|TH

电流为：/2=合篝

根据牛顿第二定律：B2h^=m2a

2

联立解得：v3=5m/s,a=^-m/s

(3)导体棒a从N'M'到PP'的过程中，mighi=

解得：v4=2m/s

由题可知在导轨MM'、NN'平直部分从左到右，以向右方向为正，根据动量定理：-4=/pi

即：—B、qL=7?11"4—恤也

hBiLd

而：q=治+R

联立解得：d

(4)根据动量守恒定律可知：=Oi+7n2)v5

代入得：v5=3m/s

导体棒a、b在平行金属导轨PQR、P'Q'R'中产生的总焦耳热与系统减少的动能相等，即

Q="1诏一|"(租］+租2)诏

解得：Q=|Z