高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1福建百校高二期末考試物理全卷滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將試卷和答題卡一并上交。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.將一根通有電流、長(zhǎng)為的通電直導(dǎo)線，以四種不同方式放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為、方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如下列四個(gè)選項(xiàng)圖中所示。則其中導(dǎo)線所受安培力大小為的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受安培力的有效長(zhǎng)度應(yīng)與磁場(chǎng)方向垂直，可知四個(gè)選項(xiàng)中所受安培力大小為的為A項(xiàng)中導(dǎo)線。故選A。2.一種常見(jiàn)的力傳感器是由金屬梁和電阻應(yīng)變片組成的，稱(chēng)為應(yīng)變式力傳感器，如圖甲所示。其工作原理圖可簡(jiǎn)化為如圖乙所示，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各貼一個(gè)應(yīng)變片，現(xiàn)在梁的自由端施加向下的力，保持應(yīng)變片中通過(guò)的電流恒定。則下列說(shuō)法正確的是（）A.上表面應(yīng)變片的電阻變小B.下表面應(yīng)變片的電阻變大C.力越大，傳感器輸出的電壓差值越大D.力越大，傳感器輸出的電壓差值越小【答案】C【解析】AB．梁發(fā)生彎曲，上表面拉伸，下表面壓縮，故上表面應(yīng)變片電阻變大，下表面應(yīng)變片電阻變小，故AB錯(cuò)誤；CD．力越大，則彎曲形變?cè)酱?，?yīng)變片的電阻變化就越大，那么上表面應(yīng)變片兩端電壓變得越大，下表面應(yīng)變片兩端的電壓變得越小，則傳感器輸出的電壓差值就越大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.關(guān)于下列四幅圖中光學(xué)現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（）A.圖甲被稱(chēng)為“泊松亮斑”，是光通過(guò)小圓孔發(fā)生衍射形成圖樣B.圖乙中觀看3D電影的眼鏡利用了光的干涉現(xiàn)象C.圖丙中，若只減小、兩孔間的距離，則相鄰兩亮條紋的間距將減小D.圖丁利用薄膜干涉檢查平面的平整度，若完全平整將得到均勻分布的明暗相間條紋【答案】D【解析】A．圖甲被稱(chēng)為“泊松亮斑”，是光通過(guò)小圓板發(fā)生衍射形成的圖樣，故A錯(cuò)誤；B．圖乙中觀看3D電影的眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．光的雙縫干涉，若只減小兩孔、間的距離，根據(jù)可知相鄰兩亮條紋的間距將增大，故C錯(cuò)誤；D．圖丁利用薄膜干涉檢查平面的平整度，本質(zhì)也是光的干涉現(xiàn)象，若完全平整將得到均勻分布的明暗相間條紋，故D正確。故選D。4.一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其頻率為，振幅為A。下列說(shuō)法正確的是（）A.振子在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)速度一定相同B.振子在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)加速度一定不同C.若振幅變?yōu)椋褡拥念l率變?yōu)镈.若振幅變?yōu)?，振子的周期變?yōu)椤敬鸢浮緽【解析】A．振子在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)速度大小相等，但方向可能相反，也可能相同，故A錯(cuò)誤；B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中加速度由回復(fù)力公式?jīng)Q定。對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的位移大小相等、符號(hào)相反，導(dǎo)致加速度大小相等但方向相反，故B正確；CD．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)頻率僅與系統(tǒng)本身屬性（和）有關(guān)，與振幅無(wú)關(guān)。振幅變?yōu)闀r(shí)，頻率仍為，周期也不變，仍為，故CD錯(cuò)誤。故選B。5.我國(guó)空間站天和核心艙配備了四臺(tái)全國(guó)產(chǎn)化的LHT-100霍爾推進(jìn)器，其簡(jiǎn)化的工作原理如圖所示。放電通道兩端的電極、間存在一加速電場(chǎng)，工作時(shí)，工作物質(zhì)氙氣進(jìn)入放電通道后立即被電離為一價(jià)氙離子，再經(jīng)電場(chǎng)加速?lài)姵?，形成推力。單臺(tái)推進(jìn)器每秒噴出的一價(jià)氙離子數(shù)量個(gè)，速度m/s，單個(gè)氙離子的質(zhì)量為kg，不計(jì)一切阻力，氙離子開(kāi)始加速的初速度為零，忽略離子之間的相互作用，則單臺(tái)霍爾推進(jìn)器產(chǎn)生的平均推力大小約為（）A.0.8N B.0.08N C.0.008N D.0.0008N【答案】B【解析】根據(jù)動(dòng)量定理可得代入數(shù)據(jù)解得故選B。6.醫(yī)用回旋加速器工作原理示意圖如圖甲所示，其工作原理是：帶電粒子在磁場(chǎng)和交變電場(chǎng)的作用下，反復(fù)在磁場(chǎng)中做回旋運(yùn)動(dòng)，并被交變電場(chǎng)反復(fù)加速，達(dá)到預(yù)期所需要的粒子能量，通過(guò)引出器引出后，轟擊靶材料上，獲得所需要的核素。時(shí)，回旋加速器中心部位O處的燈絲釋放的帶電粒子在回旋加速器中的運(yùn)行軌道和加在間隙間的高頻交流電壓如圖乙所示。忽略粒子經(jīng)過(guò)間隙的時(shí)間和相對(duì)論效應(yīng)，則（）A.被加速的粒子帶正電B.高頻交流電壓的周期等于粒子在D形盒磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)周期的一半C.粒子被加速的最大動(dòng)量大小與D形盒的半徑無(wú)關(guān)D.帶電粒子在D形盒中被加速次數(shù)與交流電壓有關(guān)【答案】D【解析】A．由題圖乙可知時(shí)，粒子向右加速，故被加速的粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與交流電壓的周期相等，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知粒子被加速的最大動(dòng)量大小與D形盒的半徑R有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)因?yàn)槁?lián)立解得可知帶電粒子在D形盒中被加速次數(shù)n與交流電壓有關(guān)，故D正確。故選D。二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。7.如圖所示為某風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電后電能輸送的簡(jiǎn)易模型，假設(shè)風(fēng)力發(fā)電輸送的功率恒定不變，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，且圖中已經(jīng)標(biāo)出了各部分的電流、電壓和線圈匝數(shù)，輸電線的總電阻為，則下列關(guān)系式正確的是（）A.B.C.輸電線上損失的功率為D.輸電線上損失的功率為【答案】AC【解析】A．由理想變壓器的原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比關(guān)系，可得，A正確；B．由理想變壓器的原、副線圈的電流與匝數(shù)關(guān)系可得，B錯(cuò)誤；CD．由電功率公式，可得輸電線上損失的功率是，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8.一列沿軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖如圖所示，時(shí)平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在處。則下列說(shuō)法正確的是（）A.波速為B.周期為C.內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為D.質(zhì)點(diǎn)下次到達(dá)波峰的時(shí)刻為【答案】BD【解析】AB．時(shí)平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則波速為A錯(cuò)誤，B正確；CD．內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)，由于時(shí)刻不在特殊位置，故振動(dòng)路程不為一個(gè)振幅，質(zhì)點(diǎn)下次到達(dá)波峰的時(shí)刻為C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9.如圖所示，絕緣粗糙水平面位于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一電荷量、質(zhì)量始終保持不變的帶負(fù)電小物塊以初速度在絕緣粗糙水平面上滑行一段時(shí)間后停止運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊滑動(dòng)過(guò)程中，洛倫茲力對(duì)物塊一定不做功B.物塊滑動(dòng)過(guò)程中，物塊可能克服洛倫茲力做功C.物塊滑動(dòng)過(guò)程中，物塊的加速度逐漸增大D.物塊滑動(dòng)過(guò)程中，物塊加速度保持不變【答案】AC【解析】AB．物塊滑動(dòng)過(guò)程中，所受洛倫茲力始終與速度方向垂直，所以洛倫茲力不做功，A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)左手定則可知，小物塊所受洛倫茲力豎直向上根據(jù)牛頓第二定律有又聯(lián)立得根據(jù)題意可知，逐漸減小，所以加速度逐漸增大，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，空間中有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，和是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。質(zhì)量為的金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬桿接入電路的電阻為，重力加速度為。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，金屬桿由靜止自由下落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再閉合開(kāi)關(guān)S。不計(jì)空氣阻力，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)B.安培力做正功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C.當(dāng)下落高度為時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，則金屬桿會(huì)立刻做勻速運(yùn)動(dòng)D.測(cè)得金屬桿從靜止釋放到剛勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)下落的總高度為，則整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】AD【解析】A．根據(jù)右手定則可知，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，A項(xiàng)正確；B．安培力方向向上，則安培力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．當(dāng)下落高度為時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S，有此時(shí)安培力則金屬桿會(huì)立刻做減速運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有得由功能關(guān)系可知，ab產(chǎn)生的焦耳熱，D項(xiàng)正確。故選AD。三、非選擇題：共分，其中、題為填空題，、題為實(shí)驗(yàn)題，題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。11.現(xiàn)有一振蕩電路，某時(shí)刻的電流方向以及、兩極板電荷的分布情況如圖所示，則此時(shí)刻電容器處于________（填“充”或“放”）電狀態(tài)，磁場(chǎng)能在________（填“增大”或“減小”）?！敬鸢浮砍錅p小【解析】[1][2]由電流方向及的正負(fù)極可知，此時(shí)正處于充電狀態(tài)，則磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，故磁場(chǎng)能在減小。12.如圖所示，用某透明材料制成一個(gè)內(nèi)部空心的球，O為球心，真空中一束單色光以入射角α（大小未知）從球外表面上A點(diǎn)射入，然后在內(nèi)部空心部分表面上的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，測(cè)得光線AB與BC間夾角為θ=120°，且AB=OB。則透明材料對(duì)該單色光的折射率為_(kāi)______，單色光從A點(diǎn)射入時(shí)入射角的正弦值sinα=_______?！敬鸢浮俊窘馕觥縖1]由可得[2]由幾何關(guān)系可知，單色光在A點(diǎn)的折射角則有解得13.在“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）為了較精確地測(cè)量重力加速度的值，以下單擺組裝方式最合理的是______。A. B.C. D.（2）在擺球自然下垂的狀態(tài)下，用毫米刻度尺測(cè)得從懸點(diǎn)到擺球最低點(diǎn)長(zhǎng)度為；用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，示數(shù)如圖所示，則______mm。（3）將小球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度靜止釋放，使其在豎直面內(nèi)振動(dòng)。待振動(dòng)穩(wěn)定后，從小球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)量次全振動(dòng)的時(shí)間為，由本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求得______（用表示）。【答案】（1）C（2）16.5（3）【解析】（1）為了盡量減小空氣阻力的影響，應(yīng)選擇鋼球，另外擺長(zhǎng)應(yīng)盡量長(zhǎng)且擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不能改變。故選C。（2）擺球的直徑（3）由得其中，代入得14.用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。在水平桌面上，長(zhǎng)木板左端通過(guò)光滑鉸鏈固定在桌邊，能繞此端轉(zhuǎn)動(dòng)，在木板右端垂直木板固定一個(gè)擋板，在擋板左側(cè)固定一個(gè)與長(zhǎng)木板平行的輕彈簧。在木板上取五個(gè)點(diǎn)O、A、B、C、D，且AB=CD=l。實(shí)驗(yàn)步驟如下：第1步：按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)器材；第2步：用質(zhì)量為m1的小鐵塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）壓縮彈簧，左右調(diào)整墊塊的位置，直到釋放P后通過(guò)AB和CD兩段的時(shí)間相等；第3步：把P壓縮彈簧至位置O由靜止釋放（P到A點(diǎn)前已離開(kāi)彈簧），測(cè)量出P通過(guò)AB的時(shí)間t1；第4步：然后把相同材料、質(zhì)量為m2（m2<m1）的小鐵塊Q放到BC之間（圖中未畫(huà)出），再把P壓縮彈簧至O后由靜止釋放，測(cè)量出Q和P碰后先后經(jīng)過(guò)CD的時(shí)間t2和t3；第5步：把實(shí)驗(yàn)器材歸置好。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）小鐵塊Q碰后的速度大小為_(kāi)______（用l、t1、t2或t3中合適的字母表示）。（2）只須驗(yàn)證關(guān)系式=_______（用t1、t2、t3表示）成立，即可驗(yàn)證P、Q碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒。（3）若要驗(yàn)證P和Q為彈性碰撞，只須驗(yàn)證關(guān)系式=_______（用t1、t3表示）成立即可?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）釋放P后通過(guò)AB和CD兩段時(shí)間相等，說(shuō)明小鐵塊在AB、CD段做勻速直線運(yùn)動(dòng)（受力平衡，速度不變）。小鐵塊Q碰后經(jīng)CD段，CD長(zhǎng)度為l，時(shí)間為，根據(jù)速度公式可得Q碰后速度（2）已知，實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系是其中，，即根據(jù)可得（3）若要驗(yàn)證和為彈性碰撞，則根據(jù)即只須驗(yàn)證關(guān)系式即可。15.如圖甲所示是我國(guó)自主研發(fā)的首臺(tái)兆瓦級(jí)漂浮式波浪能發(fā)電裝置“南鯤”號(hào)。其發(fā)電基本原理可簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖，利用海浪帶動(dòng)浪板，從而使線圈做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知兩永磁鐵間可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈的匝數(shù)，面積，轉(zhuǎn)速為，發(fā)電裝置內(nèi)各部分電阻均不計(jì)。（1）從圖乙所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）若將一阻值為的定值電阻接在線圈輸出端間（圖中未畫(huà)出），求1min內(nèi)定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）線圈的角速度為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為則從圖乙所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)值表達(dá)式為（2）定值電阻兩端電壓的有效值為則內(nèi)定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱16.如圖甲所示，匝數(shù)為、總電阻為、邊長(zhǎng)為的正方形金屬線框，邊上的輸出端（間距忽略不計(jì)）通過(guò)導(dǎo)線外接一阻值為的定值電阻。為邊中點(diǎn)，在三角形內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，均為已知量，以垂直紙面向里為正方向，導(dǎo)線電阻不計(jì)。（1）說(shuō)明時(shí)刻流經(jīng)定值電阻的電流方向（“”或“”），并求此時(shí)兩點(diǎn)間的電壓；（2）求0~內(nèi)，流經(jīng)定值電阻的電荷量?！敬鸢浮浚?），（2）【解析】（1）由楞次定律可知，線框中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故流經(jīng)定值電阻的電流方向?yàn)榫€框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由法拉第電磁感應(yīng)定律有結(jié)合圖乙可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為則兩點(diǎn)間的電壓（2）由又綜上可得解得17.如圖所示，小滑塊a和b（均可視為質(zhì)點(diǎn)）之間壓縮有一輕質(zhì)彈簧（彈簧與兩滑塊接觸但不拴接），開(kāi)始被鎖定靜止在光滑平臺(tái)AB上。木板c靜止于光滑平面CD上，上表面與AB平齊，左端緊靠平臺(tái)，右端固定有豎直光滑的四分之一圓弧軌道EF，O為圓心，c上表面與圓弧軌道最低點(diǎn)E平滑連接。某時(shí)刻解鎖a、b裝置，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，滑塊b以速度沖上木板c。已知滑塊a、b質(zhì)量分別為、，木板質(zhì)量為mc=1kg，b與c之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加速度g取10m/s2，以水平向右為正方向，不計(jì)空氣阻力。（1）求開(kāi)始彈簧所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep；（2）求從解鎖到a、b完全被彈開(kāi)的過(guò)程中，彈簧對(duì)a的沖量；（3）要使小滑塊b恰好不從木板c的左端B掉下來(lái)，求木板c的長(zhǎng)度L。【答案】（1）27J（2），方向水平向左（3）【解析】（1）彈開(kāi)過(guò)程a、b系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有解得，方向水平向左彈簧開(kāi)始儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能聯(lián)立解得（2）對(duì)a由動(dòng)量定理有解得，“”表示方向水平向左；（3）當(dāng)小滑塊回到木板c左端且與木板共速，根據(jù)動(dòng)量守恒，有解得根據(jù)能量守恒定律有解得18.如圖所示，質(zhì)量均為m、電荷量分別為+q和-q（q>0）的帶電粒子a、b從速度選擇器的左側(cè)沿中軸線水平向右射入，均可沿直線射出選擇器，再沿平行電容器的中軸線射入兩極板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后分別沿上、下極板的右端邊緣飛出，進(jìn)入豎直虛線邊界MN右側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，邊界MN緊貼兩極板右端。已知速度選擇器中有豎直向上、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng)以及垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，平行板電容器兩極板的長(zhǎng)度和兩極板間距離均為，矩形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，不計(jì)粒子重力及相互間的作用力，不考慮磁場(chǎng)和電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，兩極板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。（1）求粒子進(jìn)入速度選擇器的初速度的大小；（2）求平行板電容器兩極板間所加的電壓U的大??；（3）若a、b兩粒子從邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)均能再次回到邊界MN，求矩形區(qū)域磁場(chǎng)的最小面積S。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）粒子在速度選擇器間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有解得（2）粒子在電容器間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則有聯(lián)立解得（3）由幾何關(guān)系可知，兩粒子進(jìn)入矩形磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與MN邊界間的夾角為，則兩粒子進(jìn)入矩形磁場(chǎng)的速度大小為其軌跡如圖所示設(shè)兩粒子在矩形磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，則有兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡最右端到MN的距離為兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的最上端到最下端的距離為故矩形磁場(chǎng)的最小面積福建百校高二期末考試物理全卷滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將試卷和答題卡一并上交。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.將一根通有電流、長(zhǎng)為的通電直導(dǎo)線，以四種不同方式放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為、方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如下列四個(gè)選項(xiàng)圖中所示。則其中導(dǎo)線所受安培力大小為的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受安培力的有效長(zhǎng)度應(yīng)與磁場(chǎng)方向垂直，可知四個(gè)選項(xiàng)中所受安培力大小為的為A項(xiàng)中導(dǎo)線。故選A。2.一種常見(jiàn)的力傳感器是由金屬梁和電阻應(yīng)變片組成的，稱(chēng)為應(yīng)變式力傳感器，如圖甲所示。其工作原理圖可簡(jiǎn)化為如圖乙所示，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各貼一個(gè)應(yīng)變片，現(xiàn)在梁的自由端施加向下的力，保持應(yīng)變片中通過(guò)的電流恒定。則下列說(shuō)法正確的是（）A.上表面應(yīng)變片的電阻變小B.下表面應(yīng)變片的電阻變大C.力越大，傳感器輸出的電壓差值越大D.力越大，傳感器輸出的電壓差值越小【答案】C【解析】AB．梁發(fā)生彎曲，上表面拉伸，下表面壓縮，故上表面應(yīng)變片電阻變大，下表面應(yīng)變片電阻變小，故AB錯(cuò)誤；CD．力越大，則彎曲形變?cè)酱?，?yīng)變片的電阻變化就越大，那么上表面應(yīng)變片兩端電壓變得越大，下表面應(yīng)變片兩端的電壓變得越小，則傳感器輸出的電壓差值就越大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.關(guān)于下列四幅圖中光學(xué)現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（）A.圖甲被稱(chēng)為“泊松亮斑”，是光通過(guò)小圓孔發(fā)生衍射形成圖樣B.圖乙中觀看3D電影的眼鏡利用了光的干涉現(xiàn)象C.圖丙中，若只減小、兩孔間的距離，則相鄰兩亮條紋的間距將減小D.圖丁利用薄膜干涉檢查平面的平整度，若完全平整將得到均勻分布的明暗相間條紋【答案】D【解析】A．圖甲被稱(chēng)為“泊松亮斑”，是光通過(guò)小圓板發(fā)生衍射形成的圖樣，故A錯(cuò)誤；B．圖乙中觀看3D電影的眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．光的雙縫干涉，若只減小兩孔、間的距離，根據(jù)可知相鄰兩亮條紋的間距將增大，故C錯(cuò)誤；D．圖丁利用薄膜干涉檢查平面的平整度，本質(zhì)也是光的干涉現(xiàn)象，若完全平整將得到均勻分布的明暗相間條紋，故D正確。故選D。4.一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其頻率為，振幅為A。下列說(shuō)法正確的是（）A.振子在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)速度一定相同B.振子在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)加速度一定不同C.若振幅變?yōu)?，振子的頻率變?yōu)镈.若振幅變?yōu)?，振子的周期變?yōu)椤敬鸢浮緽【解析】A．振子在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)速度大小相等，但方向可能相反，也可能相同，故A錯(cuò)誤；B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中加速度由回復(fù)力公式?jīng)Q定。對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的位移大小相等、符號(hào)相反，導(dǎo)致加速度大小相等但方向相反，故B正確；CD．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)頻率僅與系統(tǒng)本身屬性（和）有關(guān)，與振幅無(wú)關(guān)。振幅變?yōu)闀r(shí)，頻率仍為，周期也不變，仍為，故CD錯(cuò)誤。故選B。5.我國(guó)空間站天和核心艙配備了四臺(tái)全國(guó)產(chǎn)化的LHT-100霍爾推進(jìn)器，其簡(jiǎn)化的工作原理如圖所示。放電通道兩端的電極、間存在一加速電場(chǎng)，工作時(shí)，工作物質(zhì)氙氣進(jìn)入放電通道后立即被電離為一價(jià)氙離子，再經(jīng)電場(chǎng)加速?lài)姵?，形成推力。單臺(tái)推進(jìn)器每秒噴出的一價(jià)氙離子數(shù)量個(gè)，速度m/s，單個(gè)氙離子的質(zhì)量為kg，不計(jì)一切阻力，氙離子開(kāi)始加速的初速度為零，忽略離子之間的相互作用，則單臺(tái)霍爾推進(jìn)器產(chǎn)生的平均推力大小約為（）A.0.8N B.0.08N C.0.008N D.0.0008N【答案】B【解析】根據(jù)動(dòng)量定理可得代入數(shù)據(jù)解得故選B。6.醫(yī)用回旋加速器工作原理示意圖如圖甲所示，其工作原理是：帶電粒子在磁場(chǎng)和交變電場(chǎng)的作用下，反復(fù)在磁場(chǎng)中做回旋運(yùn)動(dòng)，并被交變電場(chǎng)反復(fù)加速，達(dá)到預(yù)期所需要的粒子能量，通過(guò)引出器引出后，轟擊靶材料上，獲得所需要的核素。時(shí)，回旋加速器中心部位O處的燈絲釋放的帶電粒子在回旋加速器中的運(yùn)行軌道和加在間隙間的高頻交流電壓如圖乙所示。忽略粒子經(jīng)過(guò)間隙的時(shí)間和相對(duì)論效應(yīng)，則（）A.被加速的粒子帶正電B.高頻交流電壓的周期等于粒子在D形盒磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)周期的一半C.粒子被加速的最大動(dòng)量大小與D形盒的半徑無(wú)關(guān)D.帶電粒子在D形盒中被加速次數(shù)與交流電壓有關(guān)【答案】D【解析】A．由題圖乙可知時(shí)，粒子向右加速，故被加速的粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與交流電壓的周期相等，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知粒子被加速的最大動(dòng)量大小與D形盒的半徑R有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)因?yàn)槁?lián)立解得可知帶電粒子在D形盒中被加速次數(shù)n與交流電壓有關(guān)，故D正確。故選D。二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。7.如圖所示為某風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電后電能輸送的簡(jiǎn)易模型，假設(shè)風(fēng)力發(fā)電輸送的功率恒定不變，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，且圖中已經(jīng)標(biāo)出了各部分的電流、電壓和線圈匝數(shù)，輸電線的總電阻為，則下列關(guān)系式正確的是（）A.B.C.輸電線上損失的功率為D.輸電線上損失的功率為【答案】AC【解析】A．由理想變壓器的原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比關(guān)系，可得，A正確；B．由理想變壓器的原、副線圈的電流與匝數(shù)關(guān)系可得，B錯(cuò)誤；CD．由電功率公式，可得輸電線上損失的功率是，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8.一列沿軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖如圖所示，時(shí)平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在處。則下列說(shuō)法正確的是（）A.波速為B.周期為C.內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為D.質(zhì)點(diǎn)下次到達(dá)波峰的時(shí)刻為【答案】BD【解析】AB．時(shí)平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則波速為A錯(cuò)誤，B正確；CD．內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)，由于時(shí)刻不在特殊位置，故振動(dòng)路程不為一個(gè)振幅，質(zhì)點(diǎn)下次到達(dá)波峰的時(shí)刻為C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9.如圖所示，絕緣粗糙水平面位于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一電荷量、質(zhì)量始終保持不變的帶負(fù)電小物塊以初速度在絕緣粗糙水平面上滑行一段時(shí)間后停止運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊滑動(dòng)過(guò)程中，洛倫茲力對(duì)物塊一定不做功B.物塊滑動(dòng)過(guò)程中，物塊可能克服洛倫茲力做功C.物塊滑動(dòng)過(guò)程中，物塊的加速度逐漸增大D.物塊滑動(dòng)過(guò)程中，物塊加速度保持不變【答案】AC【解析】AB．物塊滑動(dòng)過(guò)程中，所受洛倫茲力始終與速度方向垂直，所以洛倫茲力不做功，A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)左手定則可知，小物塊所受洛倫茲力豎直向上根據(jù)牛頓第二定律有又聯(lián)立得根據(jù)題意可知，逐漸減小，所以加速度逐漸增大，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，空間中有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，和是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。質(zhì)量為的金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬桿接入電路的電阻為，重力加速度為。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，金屬桿由靜止自由下落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再閉合開(kāi)關(guān)S。不計(jì)空氣阻力，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)B.安培力做正功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C.當(dāng)下落高度為時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，則金屬桿會(huì)立刻做勻速運(yùn)動(dòng)D.測(cè)得金屬桿從靜止釋放到剛勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)下落的總高度為，則整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】AD【解析】A．根據(jù)右手定則可知，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，A項(xiàng)正確；B．安培力方向向上，則安培力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．當(dāng)下落高度為時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S，有此時(shí)安培力則金屬桿會(huì)立刻做減速運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有得由功能關(guān)系可知，ab產(chǎn)生的焦耳熱，D項(xiàng)正確。故選AD。三、非選擇題：共分，其中、題為填空題，、題為實(shí)驗(yàn)題，題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。11.現(xiàn)有一振蕩電路，某時(shí)刻的電流方向以及、兩極板電荷的分布情況如圖所示，則此時(shí)刻電容器處于________（填“充”或“放”）電狀態(tài)，磁場(chǎng)能在________（填“增大”或“減小”）?！敬鸢浮砍錅p小【解析】[1][2]由電流方向及的正負(fù)極可知，此時(shí)正處于充電狀態(tài)，則磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，故磁場(chǎng)能在減小。12.如圖所示，用某透明材料制成一個(gè)內(nèi)部空心的球，O為球心，真空中一束單色光以入射角α（大小未知）從球外表面上A點(diǎn)射入，然后在內(nèi)部空心部分表面上的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，測(cè)得光線AB與BC間夾角為θ=120°，且AB=OB。則透明材料對(duì)該單色光的折射率為_(kāi)______，單色光從A點(diǎn)射入時(shí)入射角的正弦值sinα=_______?！敬鸢浮俊窘馕觥縖1]由可得[2]由幾何關(guān)系可知，單色光在A點(diǎn)的折射角則有解得13.在“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）為了較精確地測(cè)量重力加速度的值，以下單擺組裝方式最合理的是______。A. B.C. D.（2）在擺球自然下垂的狀態(tài)下，用毫米刻度尺測(cè)得從懸點(diǎn)到擺球最低點(diǎn)長(zhǎng)度為；用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，示數(shù)如圖所示，則______mm。（3）將小球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度靜止釋放，使其在豎直面內(nèi)振動(dòng)。待振動(dòng)穩(wěn)定后，從小球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)量次全振動(dòng)的時(shí)間為，由本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求得______（用表示）?！敬鸢浮浚?）C（2）16.5（3）【解析】（1）為了盡量減小空氣阻力的影響，應(yīng)選擇鋼球，另外擺長(zhǎng)應(yīng)盡量長(zhǎng)且擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不能改變。故選C。（2）擺球的直徑（3）由得其中，代入得14.用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。在水平桌面上，長(zhǎng)木板左端通過(guò)光滑鉸鏈固定在桌邊，能繞此端轉(zhuǎn)動(dòng)，在木板右端垂直木板固定一個(gè)擋板，在擋板左側(cè)固定一個(gè)與長(zhǎng)木板平行的輕彈簧。在木板上取五個(gè)點(diǎn)O、A、B、C、D，且AB=CD=l。實(shí)驗(yàn)步驟如下：第1步：按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)器材；第2步：用質(zhì)量為m1的小鐵塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）壓縮彈簧，左右調(diào)整墊塊的位置，直到釋放P后通過(guò)AB和CD兩段的時(shí)間相等；第3步：把P壓縮彈簧至位置O由靜止釋放（P到A點(diǎn)前已離開(kāi)彈簧），測(cè)量出P通過(guò)AB的時(shí)間t1；第4步：然后把相同材料、質(zhì)量為m2（m2<m1）的小鐵塊Q放到BC之間（圖中未畫(huà)出），再把P壓縮彈簧至O后由靜止釋放，測(cè)量出Q和P碰后先后經(jīng)過(guò)CD的時(shí)間t2和t3；第5步：把實(shí)驗(yàn)器材歸置好。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）小鐵塊Q碰后的速度大小為_(kāi)______（用l、t1、t2或t3中合適的字母表示）。（2）只須驗(yàn)證關(guān)系式=_______（用t1、t2、t3表示）成立，即可驗(yàn)證P、Q碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒。（3）若要驗(yàn)證P和Q為彈性碰撞，只須驗(yàn)證關(guān)系式=_______（用t1、t3表示）成立即可?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）釋放P后通過(guò)AB和CD兩段時(shí)間相等，說(shuō)明小鐵塊在AB、CD段做勻速直線運(yùn)動(dòng)（受力平衡，速度不變）。小鐵塊Q碰后經(jīng)CD段，CD長(zhǎng)度為l，時(shí)間為，根據(jù)速度公式可得Q碰后速度（2）已知，實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系是其中，，即根據(jù)可得（3）若要驗(yàn)證和為彈性碰撞，則根據(jù)即只須驗(yàn)證關(guān)系式即可。15.如圖甲所示是我國(guó)自主研發(fā)的首臺(tái)兆瓦級(jí)漂浮式波浪能發(fā)電裝置“南鯤”號(hào)。其發(fā)電基本原理可簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖，利用海浪帶動(dòng)浪板，從而使線圈做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知兩永磁鐵間可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈的匝數(shù)，面積，轉(zhuǎn)速為，發(fā)電裝置內(nèi)各部分電阻均不計(jì)。（1）從圖乙所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）若將一阻值為的定值電阻接在線圈輸出端間（圖中未畫(huà)出），求1min內(nèi)定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱。【答案】（1）（2）【解析】（1）線圈的角速度為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為則從圖乙所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)值表達(dá)式為（2）定值電阻兩端電壓的有效值為則內(nèi)定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱16.如圖甲所示，匝數(shù)為、總電阻為、邊長(zhǎng)為的正方形金屬線框，邊上的輸出端（間距忽略不計(jì)）通過(guò)導(dǎo)線外接一阻值為的定值電阻。為邊中點(diǎn)，