2023-2024学年福建省福州市第四十中学高二（下）期末考试物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年福建省福州市第四十中学高二（下）期末考试物理试卷（含答案），共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下列说法中错误的是( )
A. 不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化
B. 布朗运动是液体分子的无规则运动
C. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
D. 晶体在熔化过程中温度保持不变，内能增加
2.用图示电路研究光电效应现象。闭合开关S，用蓝光照射光电管时，电流表G的示数不为零。下列说法正确的是( )
A. 若改用红光照射，G的示数一定变为零
B. 若改用紫光照射，G的示数可能变为零
C. 将滑片P向a端滑动，G的示数可能不变
D. 将滑片P向a端滑动，G的示数一定增大
3.利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像，某同学在一次实验中得到的运动小车的v−t图像如图所示，由此可以知道( )
A. 大约9s时物体的运动方向改变
B. 0∼9s内小车平均速度速度约为0.4m/s
C. 5∼10s内小车的加速度先减小后增大
D. 小车的最大位移约为6m
4.如图甲运动员从离开跳板开始计时，其重心的v−t图像如图乙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 运动员在空中做的是自由落体运动 B. 运动员在t=1s时，刚好到达最高点
C. 运动员在水中的加速度逐渐增大 D. 运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为516m
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.关于光的干涉，下列说法中正确的是( )
A. 肥皂泡看上去五彩缤纷，是光的干涉现象
B. 彩虹看上去五彩缤纷，是光的干涉现象
C. 在杨氏双缝干涉实验中用普通灯泡作为光源，如果不加滤光片，就不能获得干涉条纹
D. 在杨氏双缝干涉实验中用普通灯泡作为光源，加紫色滤光片得到的条纹比加红色滤光片得到的条纹更窄
6.图(a)为一列简谐横波在t=2 s时的波形图，图(b)为介质中平衡位置在x=1.5 m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是
A. 该横波沿x轴正方向传播
B. 该横波的波速为0.5 m/s
C. 0∼2s时间内，质点P运动的路程为8 cm
D. 若该横波传播过程遇到宽度为0.2 m的障碍物，不会观察到明显的衍射现象
7.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数n=100匝、电阻r=10Ω，线圈的两端与R=90Ω的电阻连接，电流表为理想电表，熔断器电阻忽略不计。从t=0时刻开始计时，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按如图乙所示的规律变化。下列说法正确的是( )
A. t=0.01s时，电流表示数为零
B. t=0.01s时，发电机线圈平面与磁场方向垂直
C. 通过熔断器的电流为3.14A
D. 从t=0.01s到t=0.02s，通过R的电荷量为0.02C
8.如何有效地提高能源利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是远距离输电示意图，变压器T1、T2均为理想变压器，T2原、副线圈的匝数之比为100:1，负载两端电压u4随时间t变化规律为u4=220 2sin100πtV，下列说法正确的是( )
A. 交流电源输出的交流电频率为50Hz
B. T2原线圈两端的电压有效值等于220kV
C. 若T1输入电压不变，负载消耗总功率变大，则T1副线圈两端的电压不变
D. 若T1输入电压不变，负载消耗总功率变大，则输电线上消耗的电功率变小
三、填空题：本大题共2小题，共8分。
9.一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J。_________(气体对外界做了功/还是外界对气体)做功_________焦耳。
10.请将下列核反应方程补充完整。
A. 92235U+01n→56144Ba+3689Kr+ ______；
B. 92238U→90234Tℎ+ ______；
C. 714N+24He→817O+ ______。
四、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.研究匀变速直线运动的实验中，打点计时器采用的电源频率为50Hz；如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，两个相邻计数点间还有四个点未画出，相邻计数点的时间间隔T = ______s，则C点的瞬时速度为_____m/s，小车运动的加速度为_____m/s2。(后两个空的结果均保留两位有效数字)
12.如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。
(1)实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，下列做法可行的是_________。
A.仅换用间距更大的双缝 B.仅将单缝向双缝靠近
C.仅将屏向靠近双缝的方向移动 D.仅将紫色滤光片换成红色滤光片
(2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030 mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为_________mm。已知双缝间的宽度d=0.3 mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=1.0 m，则该种色光的波长是_________m。
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某路段限速为50km/ℎ，一辆行驶的汽车在危急情况下紧急刹车而停止。交警测得这一过程中车轮在地面上擦过的痕迹长为16m，刹车所用的时间为2s，设汽车从刹车开始至停止做匀变速直线运动。求：
(1)汽车刹车时的加速度大小；
(2)汽车刹车前的速度大小；
(3)判断这辆汽车是否超速违章。
14.如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是θ=30​∘，求：
(1)电子运动的轨迹半径；
(2)电子的质量；
(3)电子穿过磁场的时间。
15.如图所示，长度L=0.45m的不可伸长的细线的一端固定于O点，另一端系一质量m1=0.2kg的小球，质量M=0.3kg的长木板静止在光滑水平面上，质量m2=0.1kg的物块放在长木板的左端。现拉动小球使细线伸直，当细线水平时由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块处于同一高度并恰好与物块发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，物块刚好没有从长木板上滑下。物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2，小球和物块均视为质点，求：
(1)小球与物块碰撞前瞬间细线上的拉力大小FT；
(2)小球与物块碰撞后瞬间物块的速度大小v2；
(3)长木板的长度x。
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.D
5.AD
6.BC
7.BD
8.AC
9. 外界对气体 1.6×105J
10.301n 24He 11H
11. 0.1 0.20 0.50
12.(1)D；
(2)14.530；4.5×10−7

13.(1)刹车后汽车做匀减速直线运动，由运动学公式可知
x=12at2
解得
a=2xt2=2×1622m/s2=8m/s2
(2)汽车刹车前的速度大小为
v=at=8×2m/s=16m/s
(3)其中
v=16m/s=57.8km/ℎ>50km/ℎ
故这辆汽车是超速违章。

14.(1)电子运动轨迹如图所示
由几何知识得r=dsinθ=dsin30∘=2d
(2)由牛顿第二定律得evB=mv2r
解得m=2eBdv；
(3)电子做圆周运动的周期T=2πrv=4πdv
电子在磁场中的运动时间t=θ360∘T=30∘360∘×4πdv=πd3v。

15.(1)小球从释放至运动到最低点的过程中，根据动能定理有m1gL=12m1v02−0
碰撞前瞬间，根据牛顿第二定律有FT−m1g=m1v02L
解得FT=6N
(2)小球与物块发生弹性碰撞，设碰撞后小球的速度大小为 v1 ，物块的速度大小为 v2 ，根据系统动量守恒、机械能守恒有
m1v0=m1v1+m2v2
12m1v02=12m1v12+12m2v22
解得v2=4m/s
(3)设物块和长木板共速后的速度大小为 v ，物块与长木板组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有m2v2=(m2+M)v
根据功能关系有12m2v22=12(m2+M)v2+μm2gx
解得x=1.5m