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月期末物理试题

试卷更新日期：2024-07-04 类型：期末考试

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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 $1.6 kg \cdot m/s$ B、这一过程中足球的动量改变量大小为 $8 kg \cdot m/s$ C、门柱对足球的平均作用力大小为8N D、门柱对足球的平均作用力大小为16N

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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、 $\frac{B I d}{2}$ D、 $\frac{B I d}{π}$

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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、2cm

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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 $\frac{π m}{q B}$

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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

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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 $t_{0}$ 内，磁感应强度方向向外且由0增大到 $B_{0}$ ，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 $B_{0} S$ D、线圈中感应电动势大小为 $\frac{B_{0} S}{t_{0}}$

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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

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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 $E_{电}$ ，则（　　）

A、 $F = \frac{2 B^{2} d^{2} v}{R}$ B、 $F = \frac{B^{2} d^{2} v}{R}$ C、 $E_{电} = \frac{2 B^{2} d^{3} v}{3 R}$ D、 $E_{电} = \frac{2 B^{2} d^{3} v}{R}$

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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， $t = 5 \times 10^{- 3} s$ 时的瞬时值为V。

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10. 一列简谐横波沿x轴传播， $t = 0$ 时刻的波形如图甲所示， $x = 4 m$ 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 $λ =$ m，传播速度大小 $v =$ m/s。

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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。

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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 $g =$ 。

(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 $T^{2}$ 的值，再以l为横轴、 $T^{2}$ 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 $g =$ （用k表示）。

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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 $θ_{1}$ 与折射角 $θ_{2}$ ，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 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 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、 $P_{3}$ 、 $P_{6}$ B、 $P_{3}$ 、 $P_{8}$ C、 $P_{7}$ 、 $P_{8}$ D、 $P_{5}$ 、 $P_{6}$

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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 $\frac{4}{3}$ ，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。

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15. 如图所示，光滑的水平面上固定半径为 $R = 1.8 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道，质量为 $m_{C} = 2 kg$ 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 $m_{B} = 1 kg$ 物体B放在木板的最左端，质量为 $m_{A} = \frac{1}{3} kg$ 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 $10 {m/s}^{2}$ 。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。

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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=1×10^-4T。现有一比荷为 $\frac{q}{m} = 2 \times 10^{11} C/kg$ 的正离子（不计重力），以速度 $v_{0} = 4 \times 10^{6}$ 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。

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