精品解析：福建省泉州市德化第二中学2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

2024春德化二中高二物理期末试题 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分，共24分） 1. 在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度方向运动。现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力（　　） A. 增大为原来的2倍 B. 增大为原来的4倍 C. 减小为原来的2倍 D. 不变 2. 如图所示，在光滑的水平面上有两物块A、B，其中A的质量为m，B的质量为2m，物块B的左端固定一个轻弹簧。一开始物块B及弹簧静止，物块A以速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物块B发生作用，则弹簧最大的弹性势能是（ ） A. B. C. D. 3. 关于机械振动，下列说法中错误的是 A. 回复力的方向总是与位移方向相反 B. 加速度的方向总是与位移方向相反 C. 速度方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反 D. 机械振动属于匀变速直线运动 4. 半径为R的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，O点为圆心，与直径AB垂直，一束与成θ角的光线在O点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与AB垂直的光屏上形成两个光斑C、D。已知反射光线与折射光线垂直，，此玻璃砖的折射率为（　　） A B. C. D. 5. 如图所示，开关闭合后，电路中两个灯泡的亮暗情况是（　　） A. A灯亮、B灯不亮 B. A灯不亮、B灯亮 C. A、B灯均亮 D. A、B灯均不亮 6. 如图所示，为探究理想变压器原副线圈的电压和电流关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接入理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，不计导线电阻。闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A A1示数不变，V1示数不变，L1变亮 B. A2示数变大，V2示数变大，L1变暗 C. A1示数变大，变压器输出功率变大，A1与A2示数的比值不变 D. V2示数变大，变压器输出功率变大，V1与V2示数的比值不变 二、多选题（每题4分，共16分） 7. 如图所示，B表示磁感应强度，I表示通电直导线的电流，F表示安培力，正确的是 A B. C. D. 8. 如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是 A. 女同学从A向运动过程中，她感觉哨声音调变高 B. 女同学在从点向左运动过程中，她感觉哨声音调变低 C. 女同学在从点向右运动过程中，她感觉哨声音调不变 D. 女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变高 9. 比荷相同的带电粒子M和N，经小孔S以相同的方向垂直射入匀强磁场中，M和N仅在洛伦兹力作用下运动的部分轨迹分别如图中虚线a、b所示。下列说法正确的是（　　） A. M、N均带正电 B. N的速度大于M的速度 C. M、N在磁场中运行的周期相等 D. 洛伦兹力对M、N均做正功 10. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz，下列说法正确的是（　　） A. 0～1.25×10-7s内质点M运动的路程为2mm B. 质点M第一次位移为0.2mm的时刻是×10-7s C. 超声波在血管中的传播速度为1.4×103m/s D. t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷 第II卷（非选择题） 三、实验题（共24分） 11. 某同学设计了用沙摆测重力加速度的实验，装置如图所示，此装置可看成摆长为L的单摆，实验时，摆角小于5°，沿与摆动方向垂直的方向匀速拉动木板，在木板上留下如图所示的图像。 （1）为了完成实验，除摆长L外，还需要测出的物理量有下列选项中的______。 A.沙摆做简谐运动的振幅A B.沙摆的质量m C.OB的长度l （2）除上述给出的物理量以外，还需要测量______（写出物理量及对应符号）。 （3）根据以上物理量，写出重力加速度的表达式g=______。 12. 某实验小组的同学进行“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。 (1)入射小球A的质量应___________（选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球B的质量，其理由是___________。 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球A多次从斜轨上C位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射球A从斜轨上C位置静止释放，与小球B相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是___________（填选项前的符号） A.用天平测量两个小球的质量、 B.量小球A开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程、 (3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为___________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为___________（均用第2小题中测量的量表示）。 四、解答题（共36分） 13. 如图，长度L=0.5m的导体棒通入垂直纸面向里的电流，电流I=2A，整个装置处于磁感应强度B=T、方向竖直向上的匀强磁场中，导体棒静止于倾角θ=30°的光滑导轨上．取g=10m/s2求： （1）导体棒所受安培力大小； （2）导体棒质量 14. 如图所示，竖直虚线CD右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两个平行金属板M、N之间的电压为U，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（不计粒子重力）从靠近N板的S点由静止开始做加速运动，从A点垂直竖直虚线CD射入磁场，在磁场中做匀速圆周运动。求： （1）带电粒子从A点垂直竖直虚线CD射入磁场的速度大小v； （2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R和周期T； （3）若在竖直虚线CD右侧加一匀强电场，使带电粒子在电磁场中做匀速直线运动，求电场强度E的大小。 15. 甲、乙两个物体在同一直线上同向运动甲物体在前、乙物体在后，甲物体质量为2kg，速度是1m/s，乙物体质量是4kg，速度是3m/s．乙物体追上甲物体发生正碰后，两物体仍沿原方向运动，而甲物体的速度为3m/s，乙物体的速度是多少？这两个物体碰撞中损失的动能是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024春德化二中高二物理期末试题 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分，共24分） 1. 在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动。现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力（　　） A. 增大为原来的2倍 B. 增大为原来的4倍 C. 减小为原来的2倍 D. 不变 【答案】A 【解析】 【详解】由洛伦兹力公式 可知，磁感应强度增大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力增大为原来的2倍。故A正确，BCD错误。 故选A。 2. 如图所示，在光滑的水平面上有两物块A、B，其中A的质量为m，B的质量为2m，物块B的左端固定一个轻弹簧。一开始物块B及弹簧静止，物块A以速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物块B发生作用，则弹簧最大的弹性势能是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当A的速度大于B的速度时，弹簧的压缩量逐渐增大，当A、B速度相等时，弹簧被压缩到最短，弹簧的弹性势能最大，设系统的共同速度为。以A、B组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 弹簧弹性势能最大值为 故ACD错误，B正确。 故选B。 3. 关于机械振动，下列说法中错误的是 A. 回复力方向总是与位移方向相反 B. 加速度的方向总是与位移方向相反 C. 速度方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反 D. 机械振动属于匀变速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据回复力公式和牛顿第二定律： 可知回复力和加速度方向总是与位移方向相反，故AB正确； C．当物体由平衡位置向最大位移处运动时，物体的速度方向与位移方向相同，当物体由最大位移处向平衡位置运动时，物体的速度方向与位移方向相反，故C正确； D．机械振动的物体受到变力作用，根据牛顿第二定律可知加速度也变化，所以不是匀变速直线运动，故D错误。 故选D． 4. 半径为R的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，O点为圆心，与直径AB垂直，一束与成θ角的光线在O点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与AB垂直的光屏上形成两个光斑C、D。已知反射光线与折射光线垂直，，此玻璃砖的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意作出光路图如图所示 已知反射光线与折射光线垂直，根据几何关系可知折射角为 根据折射定律可得此玻璃砖折射率为 故选B。 5. 如图所示，开关闭合后，电路中两个灯泡的亮暗情况是（　　） A. A灯亮、B灯不亮 B. A灯不亮、B灯亮 C. A、B灯均亮 D. A、B灯均不亮 【答案】A 【解析】 【分析】电容器的特点是隔直流、通交流；电感的特点是：通直流、阻交流。 【详解】由于电感线圈能通直流电，所以开关闭合后，电路中A灯泡亮；而电容器不能通过直流电，所以B灯泡不亮，A正确，BCD错误。 故选A。 【点睛】该题考查电容器和线圈对电流的阻碍作用，对于电容器和电感对交流的影响可以根据感抗的公式，在理解的基础上进行记忆。 6. 如图所示，为探究理想变压器原副线圈电压和电流关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接入理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，不计导线电阻。闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A. A1示数不变，V1示数不变，L1变亮 B. A2示数变大，V2示数变大，L1变暗 C. A1示数变大，变压器输出功率变大，A1与A2示数的比值不变 D. V2示数变大，变压器输出功率变大，V1与V2示数的比值不变 【答案】C 【解析】 【详解】根据理想变压器的规律可知，理想变压器原线圈接入电压有效值不变，V1示数不变，则副线圈输出电压不变，V2示数不变，V1与V2示数的比值不变；开关S闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，V2不变，则灯泡L1的亮度不变，由欧姆定律可知，副线圈输出电流变大，即电流表A2示数变大，则变压器的输出功率变大，根据变流比可知，原线圈输入电流变大，即电流表A1示数变大，由于理想变压器满足：P2＝P1，V1与V2示数的比值不变，所以A1与A2示数的比值不变，故C正确，ABD错误。 故选C。 二、多选题（每题4分，共16分） 7. 如图所示，B表示磁感应强度，I表示通电直导线的电流，F表示安培力，正确的是 A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据左手定则，该图中安培力方向向上，选项A正确； B．根据左手定则，该图中安培力方向向下，选项B错误； C．根据左手定则，该图中安培力方向向左，选项C错误； D．根据左手定则，该图中安培力方向向右，选项D正确； 故选AD。 8. 如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是 A. 女同学从A向运动过程中，她感觉哨声音调变高 B. 女同学在从点向左运动过程中，她感觉哨声音调变低 C. 女同学在从点向右运动过程中，她感觉哨声音调不变 D. 女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变高 【答案】AB 【解析】 【详解】A．女同学从A向运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，故A正确； B．女同学在从点向左运动过程中，她逐渐远离声源，她感觉到音调变低，故B正确； C．女同学在从点向右运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，故C错误； D．女同学从向运动过程中，她逐渐远离声源，她感觉到哨声音调变低，故D错误。 故选AB。 9. 比荷相同的带电粒子M和N，经小孔S以相同的方向垂直射入匀强磁场中，M和N仅在洛伦兹力作用下运动的部分轨迹分别如图中虚线a、b所示。下列说法正确的是（　　） A. M、N均带正电 B. N的速度大于M的速度 C. M、N在磁场中运行的周期相等 D. 洛伦兹力对M、N均做正功 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，两粒子均带正电，A正确； B．由洛伦兹力作为向心力可得 解得 两粒子的比荷相同，且由图可知M的轨道半径大于N的轨道半径，故M的速度大于N的速度，B错误； C．粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期为 两粒子的比荷相等，故两粒子在磁场中运行的周期相等，C正确； D．洛伦兹力始终垂直于运动方向，故洛伦兹力不做功，D错误。 故选AC。 10. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz，下列说法正确的是（　　） A. 0～1.25×10-7s内质点M运动的路程为2mm B. 质点M第一次位移为0.2mm的时刻是×10-7s C. 超声波在血管中的传播速度为1.4×103m/s D. t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由题可知，质点M运动的路程为 A正确； BC．超声波在血管中的传播速度为 根据传播方向可知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向，当坐标为 的质点的振动形式传到M点时，质点M第一次位移为0.2mm，此时波向前传播 所用时间 B错误，C正确； D．质点N第一次到达波谷的时间为 D正确； 故选ACD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（共24分） 11. 某同学设计了用沙摆测重力加速度的实验，装置如图所示，此装置可看成摆长为L的单摆，实验时，摆角小于5°，沿与摆动方向垂直的方向匀速拉动木板，在木板上留下如图所示的图像。 （1）为了完成实验，除摆长L外，还需要测出的物理量有下列选项中的______。 A.沙摆做简谐运动的振幅A B.沙摆的质量m C.OB的长度l （2）除上述给出物理量以外，还需要测量______（写出物理量及对应符号）。 （3）根据以上物理量，写出重力加速度的表达式g=______。 【答案】 ①. C ②. 拉动木板的速度v ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由单摆周期公式 可知，为了测得重力加速度，还应测量单摆周期，由题图可知 即需测量OB的长度l，AB错误，C正确。 故选C。 （2）[2]由（1）的分析可知，还需要测量拉动木板的速度v。 （3）由表达式 ， 解得 12. 某实验小组的同学进行“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。 (1)入射小球A的质量应___________（选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球B的质量，其理由是___________。 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球A多次从斜轨上C位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射球A从斜轨上C位置静止释放，与小球B相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是___________（填选项前的符号） A.用天平测量两个小球的质量、 B.量小球A开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程、 (3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为___________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为___________（均用第2小题中测量的量表示）。 【答案】 ①. 大于 ②. 保证碰后A球不反向 ③. ADE ④. ⑤. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]入射小球A的质量应大于被碰小球B的质量，其理由是保证碰后A球不反向； (2)[3]要验证动量守恒定律定律，即验证 mAv0=mAv1+mBv2 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得 mAv0t=mAv1t+mBv2t 得 mAOP=mAOM+mBON 因此实验需要测量：两球的质量、分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N，测量小球的水平位移，则接下来要完成的必要步骤是ADE。 故选ADE。 (3)[4]若两球相碰前后的动量守恒，由(2)可知其表达式为 [5]若碰撞过程没有动能的损失，碰撞前后总动能保持不变 上式两边同时乘以t2得 则 四、解答题（共36分） 13. 如图，长度L=0.5m的导体棒通入垂直纸面向里的电流，电流I=2A，整个装置处于磁感应强度B=T、方向竖直向上的匀强磁场中，导体棒静止于倾角θ=30°的光滑导轨上．取g=10m/s2求： （1）导体棒所受安培力的大小； （2）导体棒质量 【答案】（1）N ；（2）0.3kg 【解析】 【详解】（1）F安=BIL=×2×0.5N=N，由左手定则可知安培力方向水平向右 （2）由平衡知识可知，F安=mgtan30°，解得m=0.3kg 14. 如图所示，竖直虚线CD右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两个平行金属板M、N之间的电压为U，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（不计粒子重力）从靠近N板的S点由静止开始做加速运动，从A点垂直竖直虚线CD射入磁场，在磁场中做匀速圆周运动。求： （1）带电粒子从A点垂直竖直虚线CD射入磁场的速度大小v； （2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R和周期T； （3）若在竖直虚线CD右侧加一匀强电场，使带电粒子在电磁场中做匀速直线运动，求电场强度E的大小。 【答案】（1）；（2）；；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中被加速 解得 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，则 解得 （3）若在竖直虚线CD右侧加一匀强电场，使带电粒子在电磁场中做匀速直线运动，则需电场力方向向下，则场强方向竖直向下，满足 解得电场强度E的大小 15. 甲、乙两个物体在同一直线上同向运动甲物体在前、乙物体在后，甲物体质量为2kg，速度是1m/s，乙物体质量是4kg，速度是3m/s．乙物体追上甲物体发生正碰后，两物体仍沿原方向运动，而甲物体的速度为3m/s，乙物体的速度是多少？这两个物体碰撞中损失的动能是多少？ 【答案】2 m/s；2J 【解析】 【详解】甲、乙两物体组成的系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 代入数据解得 由能量守恒定律得 代入数据解得 E=2J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$