2024年春季高二四校联考物理试卷

南星中学、泉港二中、晋江陈埭民族中学、福师大泉州附中四校联盟2024年度下学期高二年级物理科期中考（考试时间：75分钟，满分：100分）一、单选选择题：（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.东汉时期思想家王充在《论衡》书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示，司南呈勺形，静止在一个刻着方位的光滑盘上。下列说法正确的是（）A.司南可以由铜制材料制作B.司南可以看做条形磁体，“柢”相当于磁体的N极C.司南的“柢”在南、北半球指示的方向正好相反D.司南能“指南”是因为地球存在地磁场，地磁北极在地理南极附近2.风力发电将成为福建沿海实现“双碳”目标的重要途径之一。如图甲，风力发电装叠呈现风车外形，风吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部匝数为的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则（）A．当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为B．当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零C．当线图转到图示位置时磁通量的变化率最大D．穿过线圈的最大磁通量为3.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。下列说法正确的是（）A.理想变压器输入、输出功率之比为3：1B.理想变压器原、副线圈中的电流之比为3：1C.u随t变化的规律为D.若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大4.如图甲所示，距离足够大的两平行金属板中央有一个静止的电子（不计电子所受重力），在A、B两板间加上如图乙所示的交变电压。若取电子的初始运动方向为正，则下列图像中，能正确反映电子的位移x、速度v、加速度a和动能随时间（一个周期内）变化规律的是（）A.B.C.D.二、双项选择题：（本题共4小题，每题6分，共24分。每小题只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.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点。下列说法正确的是（）A.M点的电势大于N点的电势B.粒子在M点的电势能小于N点的电势能C.粒子在M点的动能大于在N点的动能D.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度6.如图所示为平行板电容器，两极板M、N分别与电压恒定的电源两极连接，极板M带正电，极板N接地。现有一带电油滴在极板中央的P点处于静止状态，则（）A.将极板N向左缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动B.将极板M向上缓慢移动一小段距离，P点的电势将降低C.将极板N向左缓慢移动一小段距离，电容器的电容减小，极板带电量不变D.将极板M向上缓慢移动一小段距离，电容器的电容减小，极板带电量减小7.粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m、电荷量为＋e，在加速器中被加速。不考虑相对论效应，则下列说法正确的是()A．不改变磁感应强度B和交变电压频率f，该加速器也可加速α粒子B．加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大C．质子被加速后的最大速度不能超过2πRfD．质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为eq\r(2)∶18.如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，匀强磁场垂直导轨平面，磁感应强度为B，在MP之间接上一阻值为R的电阻，导轨电阻不计，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为r，当金属棒ab下滑距离d时，速度大小为v，没有到达最大速度，则在这一过程中（）A．金属棒ab运动的平均速度大小为B．通过电阻R的横截面的电荷量为C．金属棒产生的热量为D．此过程之后金属棒的最大速度为三、填空、实验题（本题共4小题，共26分。）9.如图甲所示，N=10匝的线圈，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。通过电阻R的电流方向（填“a→b”或“b→a”）；电源的电动势即产生的感应电动势E=V。若线圈阻，电阻，则Uab=V。10.在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为m/s，此碰撞属于碰撞（选填“弹性”或“非弹性”）。11.小明同学在验证动量守恒定律时，设计了如图1所示的实验装置，并进行了如下的操作：将光电门A、B固定在长木板上，并适当地将长木板的右端垫高，以平衡材料相同的两个滑块1和2在长木板上运动时受到的滑动摩擦力；将滑块1放在光电门A右侧，将滑块2放在两光电门之间，轻推滑块1使其沿长木板向下运动，两滑块碰后粘合为一体。已知滑块1、2的质量分别为，滑块1通过光电门A、B时的挡光时间分别为，遮光条的宽度为d。(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度如图2所示，则其读数为___________mm；(2)滑块1通过两光电门时的速度分别为______，______；（用以上物理量表示）(3)若两滑块碰撞过程动量守恒，则关系式___________成立。（用以上物理量表示）12.某实验小组为测量一个热敏电阻阻值（可变范围15～100Ω）随温度变化的关系，利用下列仪器设计了如图甲所示的电路图：A.电源E（电动势12V，内阻约为1Ω）B.电压表V1（量程为6V，内阻约为3kΩ）C.电压表V2量程为15V，内阻约为5kΩ）D.电流计G（量程为100mA，内阻为10Ω）E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为3A）F定值电阻R0＝10Ω（1）断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器测出较低温度时的热敏电阻阻值；（2）随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，当通过热敏电阻电流即将超过100mA时，闭合开关S2，相当于将电流计改装为量程为______mA的电流表，并继续进行电阻的测量；（3）为减小实验误差，应保证电表示数超过量程的三分之一，则电压表应选择______（选填“V1”或“V2”）；（4）经过测量得出热敏电阻的阻值R与温度t的关系图像如图乙所示，该小组利用此热敏电阻R与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丙所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源。则恒温箱的加热器应接在_____（选填“A、B”或“C、D”）端；若要提高恒温箱内的温度，应______（选填“调大”或“调小”）可变电阻器的阻值。四、计算题（本题共3小题，共34分。）解题要求：（1）写出必要的文字说明、依据的主要公式或变形公式；（2）代入数据；（3）凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位。13.（10分）随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为，以的速率匀速行驶。某时刻司机突然发现正前方25m处停着总质量为的轿车，货车立即刹车做匀减速直线运动，已知超载的货车刹车减速时加速度大小为。求；（）超载货车与轿车碰撞前的速度；（）若货车与轿车相互作用时间，碰撞后两车获得相同速度，则货车对轿车的平均冲力多大?14.（12分）如图，左端固定在墙壁上的水平轻质弹簧，处于自然状态时另一端在光滑水平台面右端；质量为3m的小车静置于光滑的水平面上且紧靠平台，其左侧a端与台面等高，小车的上表面由长度为R的粗糙水平面ab和半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道bc组成。质量为m的小物块P（与弹簧不栓接）在外力作用下将弹簧压缩至某一位置，由静止释放后从a端以大小为（g为重力加速度大小）的速度滑上小车，恰好能到达顶端c。（1）求由静止释放时弹簧的弹性势能；（2）求P与ab间的动摩擦因数；（3）请通过计算判断P是否会滑离小车？15.（12分）如图，xOy平面内有区域Ⅰ和Ⅱ，其中区域Ⅰ存在以原点O为圆心的圆形匀强磁场，区域Ⅱ存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场：电场强度大小为E，方向沿y轴负方向；两区域磁场的磁感应强度大小均为B，方向均