福建省福州市闽侯县闽江口协作校2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理

高二物理金卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。5．本卷主要考查内容：选择性必修第一、二册。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.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B.这一过程中足球动量改变量大小为C.门柱对足球的平均作用力大小为8ND.门柱对足球的平均作用力大小为16N2.如图所示，水平桌面内固定一金属导线做成心形摆件﹐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.2BId B.BId C. D.3.两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.8cm B.5cm C.3cm D.2cm4.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。5.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6.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，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0增大到，此过程中（）A.线圈中感应电流方向为顺时针方向 B.线圈有扩张的趋势C.通过线圈的磁通量变化量大小为 D.线圈中感应电动势大小为7.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8.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，则（）A. B. C. D.三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。9.一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，时的瞬时值为________V。10.一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图甲所示，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______m，传播速度大小______m/s。11.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.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表示单摆摆长，T表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小________。（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，算出的值，再以l为横轴、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________（用k表示）。13.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，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，把玻璃砖放在纸上，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与折射角，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、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、 B.、 C.、 D.、14.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.如图所示，光滑的水平面上固定半径为的光滑圆弧轨道，质量为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。碰后马上将物体A撤去，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。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.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=1×104T。现有一比荷为的正离子（不计重力），以速度m/s从O点垂直磁场射入，α=60°，离子通过磁场后刚好直接从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，某时间段再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，仍能从A点射出，求所加磁场磁感应强度的最小值。高二物理金卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。5．本卷主要考查内容：选择性必修第一、二册。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.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B.这一过程中足球的动量改变量大小为C.门柱对足球的平均作用力大小为8ND.门柱对足球的平均作用力大小为16N【答案】B【解析】【详解】AB．以水平向左为正方向，这一过程中足球的动量改变量为故A错误，B正确；CD．根据动量定理可得解得门柱对足球的平均作用力大小为故CD错误。故选B。2.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.2BId B.BId C. D.【答案】A【解析】【详解】电流从M点流到N点，有效长度为2d，根据安培力公式可知故选A。3.两列简谐横波在同一介质中M点产生振动图像如图所示，则4s以后M点的振幅为（）A.8cm B.5cm C.3cm D.2cm【答案】D【解析】【详解】由图可知，4s以后两列波在M点叠加，其中时波峰对波谷，所以M点是振动减弱点，则4s以后M点的振幅为故选D。4.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【解析】【详解】ABC．当质子离开D形盒时，轨迹半径等于D形盒半径，由洛伦兹力提供向心力可得解得可知只增大半径R可以增加质子离开D形盒的速度，只增大磁感应强度B可以增加质子离开D形盒的速度，只增大交变电压U无法增加质子离开D形盒的速度，故AC错误，B正确；D．交变电压的变化周期等于质子在磁场中的运动周期，则有故D错误。故选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。5.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【解析】【详解】AB．衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则甲是双缝干涉图样，乙是单缝衍射图样，故AB错误；CD．单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知丙是小圆孔衍射图样，丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，故CD正确。故选CD。6.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，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0增大到，此过程中（）A.线圈中感应电流方向为顺时针方向 B.线圈有扩张的趋势C.通过线圈的磁通量变化量大小为 D.线圈中感应电动势大小为【答案】AC【解析】【详解】AB．穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为顺时针方向；根据增缩减扩推论可知，线圈有收缩的趋势，故A正确，B错误；C．通过线圈的磁通量变化量大小为故C正确；D．根据法拉第电磁感应定律可得，线圈中感应电动势大小为故D错误。故选AC。7.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【解析】【详解】AB．在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统所受合力为零，所以系统动量守恒，但由于有摩擦力做功，所以机械能不守恒，故A正确，B错误；CD．在弹簧被压缩的过程中，系统所受合力不为零，所以系统动量不守恒，同时由于地面摩擦力对木块做负功，机械能不守恒，故C错误，D正确。故选AD。8.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，则（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【详解】AB．设当MN边刚进入磁场时，产生电动势为金属框中的电流为金属框受到的安培力的大小为故A错误，B正确；CD．金属框进入磁场过程所用时间为金属框进入磁场过程产生的电能为根据对称性可知，属框穿过磁场区域的全过程产生的电能为故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。9.一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，时的瞬时值为________V。【答案】①.100②.③.【解析】【详解】[1]由图可知，该交流电压的峰值为100V。[2]有效值为[3]交流电瞬时值表达式为时，瞬时值为10.一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图甲所示，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______m，传播速度大小______m/s。【答案】①.负②.8③.2【解析】【详解】[1]根据图乙可知，0时刻，处质点沿y轴负方向运动，在图甲波形中，根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播；[2]根据图甲可知则有[3]根据图乙可知波传播速度解得11.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________。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]由图可知，入射角为45°，折射角为30°，根据折射定律可得[2]激光在玻璃砖中的传播速度为12.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________。（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，算出的值，再以l为横轴、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________（用k表示）。【答案】（1）A（2）（3）【解析】【小问1详解】A．测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，故A正确；B．摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，故B错误；C．测单摆的周期时，应从摆球经过平衡位置时开始计时，故C错误；D．如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，为了减小空气阻力的应选，应选用铜球作摆球，故D错误。故选A。【小问2详解】若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，根据单摆周期公式可得当地重力加速度大小为【小问3详解】根据可得可得图像的斜率为解得重力加速度为13.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，把玻璃砖放在纸上，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与折射角，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、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.、 B.、 C.、 D.、【答案】（1）CADB（2）①.②.（3）D【解析】【小问1详解】用插针法测量玻璃砖的折射率主要实验操作步骤为先铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，在玻璃砖的一侧插两个大头针，再插第三个大头针c，使c恰好把a、b的像都挡住，继续插第四个大头针d，使d恰好把a、b的像和c都挡住，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，故顺序为CADB。【小问2详解】[1]连接ab，确定入射光线并延长，与玻璃砖界面相交，连接cd确定最终的折射光线并延长，与玻璃砖界面相交，连接两交点，确定第一次折射的折射光线，作出光路图如图[2]根据折射定律【小问3详解】光路图如图所示，可知经过，的光线经两块玻璃砖的分界处向下偏转，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，所以在右边的插针应该是，，故选D。14.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）2.5m；（2）【解析】【详解】（1）在鱼正上方向的水面上看到鱼时，光路如图所示由折射定律可知解得所以（2）当从S发出的光在水面发生全反射时有根据几何关系有联立可得湖面上能看到鱼的水域面积为15.如图所示，光滑的水平面上固定半径为的光滑圆弧轨道，质量为的木板放在水平面上，木