福建省百校2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷

福建百校高二期末考试 物 理 全卷满分100分，考试时间90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。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 符合题目要求。 1.将一根通有电流I、长为L的通电直导线，以四种不同方式放入磁感应强度大小均为B、方向 不同的匀强磁场中，如下列四个选项图中所示。则其中导线所受安培力大小为BL的是 A.x× B B. D._ 2.一种常见的力传感器是由金属梁和电阻应变片组成的，称为应变式力传感器，如图甲所示。 其工作原理图可简化为如图乙所示，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴 一个应变片，现在梁的自由端施加向下的力F,保持应变片中通过的电流恒定。则下列说法 正确的是 F金属梁 应变片 应变片 甲 乙 A.上表面应变片的电阻变小 B.下表面应变片的电阻变大 C.力F越大，传感器输出的电压差值越大 D.力F越大，传感器输出的电压差值越小 3.关于下列四幅图中光学现象的说法正确的是 单色光↓↓↓样板 单色光 薄片 挡板 被检查平面 甲 丙 A.图甲被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆孔发生衍射形成的图样 B.图乙中观看3D电影的眼镜利用了光的干涉现象 C.图丙中，若只减小S1、S2两孔间的距离d,则相邻两亮条纹的间距将减小 D.图丁利用薄膜干涉检查平面的平整度，若完全平整将得到均匀分布的明暗相间条纹 【高二物理第1页（共6页）】 A 4.一弹簧振子做简谐运动时，其频率为f,振幅为A。下列说法正确的是 A.振子在关于平衡位置对称的两点速度一定相同 B.振子在关于平衡位置对称的两点加速度一定不同 C.若振幅变为2A,振子的频率变为2f D若振幅变为2A,振子的周期变为号 5.我国空间站天和核心舱配备了四台全国产化的LHT-100霍尔推进器，其简化的工作原理如 图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E,工作时，工作物质氙气进人放电通 道后立即被电离为一价氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。单台推进器每秒喷出的一价 氙离子数量n=1.8×109个，速度o=2×10m/s,单个氙离子的质量为m=2.2×10-5kg, 不计一切阻力，氙离子开始加速的初速度为零，忽略离子之间的相互作用，则单台霍尔推进器 产生的平均推力大小约为 放电通道● ⊕ 氙 00 ⊕ Xe'⊕x E 00 ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ 1⊕ A B A.0.8N B.0.08N C.0.008N D.0.0008N 6.医用回旋加速器工作原理示意图如图甲所示，其工作原理是：带电粒子在磁场和交变电场的 作用下，反复在磁场中做回旋运动，并被交变电场反复加速，达到预期所需要的粒子能量，通 过引出器引出后，轰击在靶材料上，获得所需要的核素。t=0时，回旋加速器中心部位O处 的灯丝释放的带电粒子在回旋加速器中的运行轨道和加在间隙间的高频交流电压如图乙所 示。忽略粒子经过间隙的时间和相对论效应，则 D形盒磁体 间隙 粒子源 引出器 直空室 剥离系统 轰击靶体 甲 乙 A.被加速的粒子带正电 B.高频交流电压的周期等于粒子在D形盒磁场中圆周运动周期的一半 C.粒子被加速的最大动量大小与D形盒的半径无关 D.带电粒子在D形盒中被加速次数与交流电压有关 二、双项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有两项符合题目要求，全部选对 的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 7.如图所示为某风力发电机发电后电能输送的简易模型，假设风力发电输送的功率恒定不变， 升压变压器和降压变压器均为理想变压器，且图中已经标出了各部分的电流、电压和线圈匝 数，输电线的总电阻为R,则下列关系式正确的是 R 用 U=" A.Ua n C.输电线上损失的功率为△P=IR D,输电线上损失的功率为△P= R 【高二物理第2页（共6页）】 A 8.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，t1=0.25s时平衡位置在 x=3.5m处的质点Q第一次到达波谷，质点P的平衡位置在x=2m处。则下列说法正确 的是 AWcm A.波速为7m/s 品周期为号。 C0~合s内质点Q通过的路程为5cm D.质点P下次到达波蜂的时刻为，=号。 9.如图所示，绝缘粗糙水平面位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，一电荷量、质量始终保持不变 的带负电小物块以初速度。在绝缘粗糙水平面上滑行一段时间后停止运动，下列说法正确 的是 B X X 777777777777777777 A.物块滑动过程中，洛伦兹力对物块一定不做功 B.物块滑动过程中，物块可能克服洛伦兹力做功 C.物块滑动过程中，物块的加速度逐渐增大 D.物块滑动过程中，物块的加速度保持不变 10.如图所示，空间中有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，MN和PQ是两根互 相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨间距为L,导轨足够长且电阻不计。质量为的金 属杆ab与导轨垂直且接触良好，金属杆ab接入电路的电阻为R,重力加速度为g。开始时， 开关S断开，金属杆ab由静止自由下落，经过一段时间后再闭合开关S。不计空气阻力，当 关S闭合后，下列说法正确的是 P B A.a点电势低于b点电势 B.安培力做正功，机械能转化为电能 C.当下落高度为时闭合开关S,则金属杆b会立刻做匀速运动 D.测得金属杆ab从静止释放到刚匀速运动时下落的总高度为h,则整个过程ab产生的焦 耳热为mgh-mgR 2BL 三、非选择题：共60分，其中11、12题为填空题，13、14题为实验题，15~18题为计算题。考生 根据要求作答。 11.(4分)现有一LC振荡电路，某时刻的电流方向以及A、B两极板电荷的分布情况如图所示， 则此时刻电容器处于 (填“充”或“放”)电状态，磁场能在 (填“增大”或 “减小”)。 【高二物理第3页（共6页）】 A 12.(4分)如图所示，用某透明材料制成一个内部空心的球，O为球心，真空中一束单色光以入 射角α（大小未知）从球外表面上A点射人，然后在内部空心部分表面上的B点恰好发生全 反射，测得光线AB与BC间夹角为0=120°，且AB=OB。则透明材料对该单色光的折射 率为 ,单色光从A点射入时入射角的正弦值sina= 透明材料 13.(6分)在“用单摆测量重力加速度”的实验中： (1)为了较精确地测量重力加速度的值，以下单摆组装方式最合理的是 小木球 A.—气小钢球B.一与小钢球 。小木球 D. (2)在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得从悬点到摆球最低点长度为：用游标卡尺 测量摆球的直径d,示数如图所示，则d mm cm 10 (3)将小球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从 小球经过平衡位置时开始计时，测量N次全振动的时间为t,由本次实验数据可求得g= (用l、d、N、t表示)。 14.(6分)用如图所示的装置验证动量守恒定律。在水平桌面上，长木板左端通过光滑铰链固 定在桌边，能绕此端转动，在木板右端垂直木板固定一个挡板，在挡板左侧固定一个与长木 板平行的轻弹簧。在木板上取五个点O、A、B、C、D,且AB=CD=l。实验步骤如下： ws挡板 C D 垫块 水平桌面 第1步：按图示安装好实验器材； 第2步：用质量为m1的小铁块P(可视为质点)压缩弹簧，左右调整垫块的位置，直到释放P 后通过AB和CD两段的时间相等； 第3步：把P压缩弹簧至位置O由静止释放(P到A点前已离开弹簧)，测量出P通过AB 的时间t1; 第4步：然后把相同材料、质量为m2(m2<m1)的小铁块Q放到BC之间（图中未画出），再 把P压缩弹簧至O后由静止释放，测量出Q和P碰后先后经过CD的时间t2和t; 第5步：把实验器材归置好。 请回答下列问题： (1)小铁块Q碰后的速度大小为 (用l、t1、t2或t3中合适的字母表示)。 (2)只须验证关系式%= (用t1、t2、t表示)成立，即可验证P、Q碰撞过程动量 m2 守恒。 (3)若要验证P和Q为弹性碰撞，只须验证关系式！ (用t1、t3表示)成立即可。 【高二物理第4页（共6页）】 A 15.(6分)如图甲所示是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置一“南鲲”号。其 发电基本原理可简化为如图乙所示的示意图，利用海浪带动浪板，从而使线圈做匀速圆周运 动，已知两永磁铁间可视为磁感应强度大小为B=区T、水平方向的匀强磁场，线圈的匝数 N=1200,面积S=0.1m,转速为n=品r/s,发电装置内各部分电阻均不计。 5 (1)从图乙所示位置开始计时，求线圈产生的感应电动势e的瞬时值表达式； (2)若将一阻值为R=10的定值电阻接在线圈输出端a、b间（图中未画出），求1min内定 值电阻产生的焦耳热Q。 (浪板 海浪 甲 16.(8分)如图甲所示，匝数为N、总电阻为r、边长为L的正方形金属线框ABCD,BC边上的 输出端a、b(a、b间距忽略不计)通过导线外接一阻值为2r的定值电阻。E为AD边中点， 在三角形BEC内存在匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，B。、t。均为 已知量，以垂直纸面向里为正方向，导线电阻不计。 (1)说明号时刻流经定值电阻的电流方向(“c→d”或“d→c”),并求此时a,b两点间的电压 U.: (2)求0~2t。内，流经定值电阻的电荷量q。 AB/T B 21o 【高二物理第5页（共6页）】 A 17.(11分)如图所示，小滑块a和b(均可视为质点)之间压缩有一轻质弹簧（弹簧与两滑块接触 但不栓接)，开始被锁定静止在光滑平台AB上。木板c静止于光滑平面CD上，上表面与 AB平齐，左端紧靠平台，右端固定有竖直光滑的四分之一圆弧轨道EF,O为圆心，上表面 与圆弧轨道最低点E平滑连接。某时刻解锁α、b装置，弹簧恢复原长后，滑块b以速度v。 6m/s冲上木板c。已知滑块a、b质量分别为ma=2kg、m%=1kg,木板质量为m.=1kg,b 与c之间动摩擦因数4=0.3，重力加速度g取10m/s2,以水平向右为正方向，不计空气 阻力。 (1)求开始弹簧所储存的弹性势能E。; (2)求从解锁到a、b完全被弹开的过程中，弹簧对a的冲量I。; (3)要使小滑块b恰好不从木板c的左端B掉下来，求木板c的长度L。 0月 A回hB 000227202 18.(15分)如图所示，质量均为m、电荷量分别为十q和一q(q>0)的带电粒子a、b从速度选择 器的左侧沿中轴线水平向右射入，均可沿直线射出选择器，再沿平行电容器的中轴线射入两 极板间的偏转电场，经偏转后分别沿上、下极板的右端边缘飞出，进人竖直虚线边界MN右 侧的矩形匀强磁场区域，边界MN紧贴两极板右端。已知速度选择器中有竖直向上、电场 强度大小为E。的匀强电场以及垂直纸面向外、磁感应强度大小为B。的匀强磁场，平行板 电容器两极板的长度和两极板间距离均为②m巴，矩形区域内磁场方向垂直纸面向里、磁感 gBa 应强度大小B=2B。,不计粒子重力及相互间的作用力，不考虑磁场和电场的边缘效应，两 极板间电场视为匀强电场。 (1)求粒子进入速度选择器的初速度%的大小； (2)求平行板电容器两极板间所加的电压U的大小； (3)若a、b两粒子从边界MN进入磁场，经偏转均能再次回到边界MN,求矩形区域磁场的 最小面积S。 速度选择器 AA”A·AE0 【高二物理第6页（共6页）】 A福建百校高二期末考试·物理 参考答案、提示及评分细则 题号 1 2 3 5 6 7 8 9 10 答案 A C D B 分 D AC BD AC AD 1,A【解析】由通电直导线在匀强磁场中受安培力的有效长度应与磁场方向垂直，可知四个选项中所受安培 力大小为BIL的为A项中导线，故A项正确，BCD项错误。 2.C【解析】梁发生弯曲，上表面拉伸，下表面压缩，故上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小，AB项 错误；力F越大，则弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大，那么上表面应变片两端电压变得越大，下表面 应变片两端的电压变得越小，则传感器输出的电压差值就越大，C项正确，D项错误。 3.D【解析】图甲被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板发生衍射形成的图样，A项错误；图乙中观看3D电影的 眼镜利用了光的偏振现象，B项错误：光的双缝干涉，若只减小两孔SS,间的距离d,根据△x=兰入可知相 邻两亮条纹的间距将增大，C项错误；图丁利用薄膜干涉检查平面的平整度，本质也是光的干涉现象，若完全 平整将得到均匀分布的明暗相间条纹，D项正确。 4,B【解析】关于平衡位置对称的两点，速度、加速度大小一定相等，速度的方向可能不同，加速度的方向一定 不同，A项错误，B项正确；振子的频率、周期与振幅无关，CD项错误。 5.B【解析】根据动量定理可得F·△L=mw,代人数据解得F=7.92X10-N≈0.08N,故B项正确，ACD项 错误。 6.D【解析】由题图乙可知t=0时Ug<0,粒子向右加速，故被加速的粒子带负电，A项错误；粒子在回旋加 速器中做圆周运动的周期与交流电压的周期相等，B项错误：根据R=品可知，粒子被加遮的最大动量大小 与D形盒的半径有关，C项错误：根据R="路，NgU=名m,可知带电粒子在D形盒中被加速次数与交流 电压有关，D项正确。 7.AC【解析】由莲想安压器的原，副线圈的电压与亚数成正比关系，可得会-费A项正确：由理想变压器的 原、副线圈的电流与臣数关系可得号-光，B项结误：由电功率公式，可得输电线上损失的功率是△P=R =U,-U》,C项正确，D项错误。 R 8.BD【解析】4=0,25s时平衡位置在x=3.5m处的质点Q第一次到达波谷，则波速为0=二=3.5-2.0 △t 0.25 m6=6m/s,T=合-音-号，A项结误，B项正确，0~日内，质点Q经过子T,由于0时刻不在特珠位 置，故振动路程不为一个振幅，质点P下次到达波峰的时刻为，=兰=名。=弓，C项错误，D项正确。 9.AC【解析】物块滑动过程中，所受洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，故A项正确，B项 错误：根据左手定则可知，小物块所受洛伦兹力竖直向上，根据牛顿第二定律有uFN=ma,又FN十q℃B=mg， 联立得a=mg二9B),根据题意可知，0逐渐减小，所以加速度逐渐增大，故D项错误，C项正确。 10.AD【解析】根据右手定则可知，a点电势低于b点电势，A项正确：安培力方向向上，则安培力做负功，机 被能转化为电能，B项错误当下落高度为器时闭合开关S,有mgh-合m心，此时安培力F。二BL= 【高二物理参考答案第1页（共4页）】 A L”_L2巫=2mg>mg,则金属杆b会立刻做减速运动，C项错误；匀速运动时有”=mg, R R R 得。一器.由功能关系可知，b产生的熊耳热Q-m6一之m-mg人一部器，D项正确， 11.充(2分)减小(2分) 【解析】由电流方向及A、B的正负可知，此时正处于充电状态，则磁场能向电场能转化，故磁场能在减小。 12.5e分)号2分) 〖解桥】由snC,可得n三一1=2，由儿何关系可知，单色光在A的折射角B=30,则有nQm sin 2 sinB 解得sina= 3 13.(1)A(2分) (2)16.5(2分) (3)2N(21-山(2分，化简形式不同但结果正确同样得分) 【解析】(1)为了尽量减小空气阻力的影响，应选择钢球，另外摆长应尽量长且摆动过程中摆长不能改变，故 选A项。 (2)摆球的直径d=16mm十5×0.1mm=16.5mm. 3)由T=2x√任得g=兴，其中L=1号，T=后代人得g=2山 2 14.(1)二(2分) (2)46 a(。一)2分，化简形式不同但结果正确同样得分) (3)上+1(2分，化简形式不同但结果正确同样得分) t'ta 解析】(1)已知AB=CD=L,实验要验证的关系是mW=m功十m功，其中功=二，三 6=,即 %=%+」 (2)根据=十，可得四=， t ta m2 ta(ts-) (3)若要验证P和Q为弹性碰撞，则根据m西=十%，名m话=子m听十名m暖，可得十 ,即上=1+上，只须验证关系式2=上+1即可。 l21 15.【解析】(1)线圈的角速度为u=2xn=5元 6 xrad/s (1分) 感应电动势的蜂值为Em=NBSw=100√瓦V (1分) 则从图乙所示位置开始计时，线圈产生的感应电动势e的瞬时值表达式为 e=Em cosot=100v2cos- 6 xt(V) (1分) (2)定值电阻两端电压的有效值为U=E==100V (2分) √2 则1mim内定值电阻产生的焦耳热Q:=6×10J (1分) 【高二物理参考答案第2页（共4页）】 A 16.【解析】(1)由楞次定律可知，线框ABCD中的电流方向为逆时针，故流经定值电阻的电流方向为c→d (1分) 线框产生的感应电动势由法拉第电磁感应定律有E=NA (1分) 结合图乙可得感应电动势大小为E=NABS=NLB At (1分) 2to 则a、b两点间的电压U。=一 +2,×2x=-N2B E (1分，大小正确，但无“一”将扣除该步骤分) 3to (2)由q=1△ (1分) 1-=VA9 △tRa (1分) 综上可得q=N等 (1分) 解得g=NB,L 6r (1分) 17.【解析】(1)弹开过程a、b系统动量守恒，则有0=mv。十m6v0 (1分) 解得u.=一3m/s,方向水平向左 (1分) 弹簧开始储存的弹性势能E,=之m,+m (1分) 联立解得E,=27J (1分) (2)对a由动量定理有I.=mva一0 (1分) 解得I.=-6N·s (1分) “一”表示方向水平向左 (1分) (3)当小滑块回到木板c左端且与木板共速，根据动量守恒，有6o。=(ma十m)v (1分) 解得v=3m/s (1分) 根据能量守恒定律有之m6=之(m十m)H+2mgL (1分) 解得L=1.5m (1分) 18.【解析】(1)粒子在速度选择器间做匀速直线运动，则有qE,=qB。 (2分) 解得w一 (1分) (2)粒子在电容器间做类平抛运动，则有 qB (2分) 2mEo=ot qB: (2分) a=g-g盼U (1分) md √2m2Eo 联立解得U=m B路 (1分) (3)由几何关系可知，两粒子进人矩形磁场时的速度方向与MN边界间的夹角为0=45°，则两粒子进入矩形 磁场的速度大小为v=√2 (1分) 其轨迹如图所示 【高二物理参考答案第3页（共4页）】 A 粒子b XB× mEs 9明 粒子a 设两粒子在矩形磁场中圆周运动的半径为，则有r=m-②m=2mE 9B 2gBo 2gB (1分) 两粒子运动轨迹最右端到MN的距离为x=rI十sin0)=E土上)m 2 B (1分) 两粒子运动轨迹的最上端到最下端的距离为y=2r(1-c0s》+2mB=2巨-1)mE qB (1分) qB盼 故矩形磁场的最小面积S=y=(3+区)m盛 (2分) 2gB 【高二物理参考答案第4页（共4页）】 A