2024-2025学年福建省福州市马尾一中等六校高二下学期期末联考物理试题 (解析版)

高级中学名校试卷PAGE2025学年福建省福州市马尾一中等六校高二下学期期末联考物理试题1.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气。通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气(  )A.体积变大，压强变小 B.体积变小，压强变大

C.体积不变，压强变大 D.体积变小，压强变小【答案】B【解析】由题意可知，洗衣机进水时，细管中的气体温度保持不变，当水位升高时，细管内气体体积减小，由玻意耳定pV=C，可知气体的压强变大。故选B。2.在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场．以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0～t0时间内，导线框中(  )A.没有感应电流B.感应电流方向为逆时针C.感应电流大小为2πD.感应电流大小为π【答案】D【解析】由乙图可知，左半侧磁场，穿过导线框的磁通量向外均匀增大，根据法拉第电磁感应定律可知，由此产生的感应电动势为E1＝ΔΦΔt=ΔBΔtS=B0-0t0-0×πr22＝πB0r22t0，根据楞次定律结论“增反减同”可知在导线框中产生的感应电流的方向为顺时针方向，同理，右半侧磁场，穿过导线框的磁通量向里均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知，由此产生的感应电动势为E2＝ΔΦΔt=ΔBΔtS=B0-03.如图，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t=0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t=3s时他恰好看不到小石块了，河水的折射率n=43，下列说法正确的是A.3s后，小孩会再次看到河底的石块B.前3s内，小孩看到的石块越来越明亮C.这条河的深度为7mD.t=0时小孩看到的石块深度为47【答案】C【解析】由题意可知，t=3s时小孩恰好看不到小石块了，说明在此位置从小石块射到水面的光发生了全反射，则3s后的位置从小石块射到水面的光仍发生全反射，则小孩仍不会看到河底的石块，A错误；前3s内，从小石子上射向水面的光折射光线逐渐减弱，反射光逐渐增强，可知小孩看到的石块越来越暗，B错误；根据折射率与临界角的关系sinC=1n=34，由三角函数关系可得tanC=37，前3s内小孩做匀速直线运动，位移大小x=vt，由几何关系可得水深h=xtanC，联立解得h4.一粒水银珠竖直地掉在光滑的水平玻璃板上，分成三粒小水银珠1、2、3，以相等的速率在玻璃板上沿三个方向运动，如图所示。小水银珠1与2、2与3、3与1的运动方向之间的夹角分别为90°、135°、135°。小水银珠1、2、3的质量之比为(  )A.1:1:1 B.2:3:3

C.1:1:2 D.【答案】C【解析】由题意可知，一粒水银珠分成三个小水银珠的过程，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设三个小水银珠的速度大小为均为v，垂直水银珠3运动方向，根据动量守恒，有m1vcos45°-m2vcos45°=05.如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，s1的振幅A1＝4cm，s2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是(  )A.A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点B.质点A、D在该时刻的高度差为14cmC.再过半个周期，质点B、C是振动加强点D.质点D的位移不可能为零【答案】AB【解析】图示时刻A、D是振动加强点，A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点，A正确；A是波峰与波峰相遇，此时位移为A1+A2=7cm，D是波谷与波谷相遇，此时位移为-A1+(-A2)=-7cm，故质点A、D在该时刻的高度差为14cm，B正确；干涉图样是稳定存在的，此刻质点B、C是振动减弱的点，之后也始终处于振动减弱的状态，C错误；振动加强指的是振动范围(振幅)变大，某时刻仍会回到平衡位置，位移可能为零，质点D的位移可能为零，D错误。故选AB。6.在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻的阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是0，在接通开关S时，则(  )A.在电路乙中，A将渐渐变亮B.在电路甲中，A将先变亮，然后渐渐变暗C.在电路甲中，A将渐渐变亮D.在电路乙中，A将先由亮渐渐变暗，然后熄灭【答案】CD【解析】在电路乙中，在接通开关S时，由于电流的增大，在自感线圈中产生阻碍原电流增大的自感电动势；当电路中电流稳定时，自感现象消失，由于自感线圈L与A灯及R并联，且L电阻值可认为是0，故A灯将被短路，所以A将先由亮渐渐变暗，然后熄灭，A错误；D正确；在电路甲中，在接通开关S时，由于电流的增大，在自感线圈中产生阻碍原电流增大的自感电动势，当电路中电流稳定时，自感现象消失，由于自感线圈L与A灯串联，且电阻R和灯泡电阻的阻值相等；所以A将渐渐变亮，B错误；C正确。故选CD。7.利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的有(  )A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、双缝、单缝B.将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大【答案】B【解析】A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A错误；B．将滤光片由紫色换成红色，波长增大，根据公式Δ可知，干涉条纹间距变宽，故B正确；C．干涉条纹间距与单缝、双缝间的距离无关，故C错误；D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，则Δx偏小，波长测量值偏小，故D错误。故选B。8.如图所示，在水平面(纸面)内有三根相同的金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触，构成“V"字型导轨．导轨所在空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN从点由a点静止开始做匀加速直线运动，运动中MN始终与∠bac的角平分线垂直且和导轨保持良好接触，MN与ab、ac的交点分别为P、Q．关于回路中的电流i及P、Q间的电压绝对值U与时间t的关系图线，下列可能正确的是A. B.

C. D.【答案】AC【解析】设∠bac=2θ，导体单位长度的电阻为r，金属棒的加速度为a，则经时间t，由几何关系可知金属棒MN切割磁感线的有效长度L=2⋅12at2tanθ=at2tanθ，根据法拉第电磁感应定律可知电动势E=BLat=Ba2t3tanθ；根据闭合电路欧姆定律可知回路的电流i=9.如图所示，输入电压U为3U0时，完全相同的灯泡a、b的电压均为U0，其阻值恒定不变。已知RT为随温度升高阻值减小的热敏电阻，变压器为理想变压器，两灯泡始终未烧坏，原、副线圈匝数之比为                  ，若热敏电阻RT温度升高，灯泡a变                  、灯泡b变                  (填【答案】2：1，亮，暗【解析】由题意可知，变压器原线圈电压为U1=3U0-U0=2U0，副线圈电压为U0，则原、副线圈匝数之比为n1n2=2U0U0=21，根据欧姆定律可知变压器等效电阻10.一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s，则此列波的波长为                  m，质点P的平衡位置的坐标x=                  m。质点P离开平衡位置的位移【答案】24，6，5【解析】由振动图像可知，该波的周期T=1.2s，根据波速、波长与周期关系可得此列波的波长为λ=vT=20×1.2m=24m，由乙图可知，该波的振幅A=10cm，质点P做简谐运动的表达式为y=Asin2πTt(cm)=10sin5π3t(cm)，设x=011.如图是一段长为L的直线光导纤维内芯，一单色光从左端面射入光纤，已知光纤对该单色光的折射率为n，光在真空中传播速度为c。(1)该单色光在光纤中传播的最短时间t1为                  (2)该单色光在光纤中传播的最长时间t2为                  (3)若光纤对该单色光的折射率n=2，当该单色光以入射角i=45∘从左端面射入，求此单色光从左端面传播到右端面所用的时间t【答案】(1)nLc；(2)n2c【解析】(1)由题意可知，当光线垂直于左侧面入射时，光传播的路径最短x1=L，根据折射率与传播速度关系n=cv(2)光线恰好在侧面发生全反射时，由折射率与临界角关系sinC=1n，根据几何关系可知光在光导纤维内传播的距离(3)若光纤对该单色光的折射率n=2，当该单色光以入射角i=45∘从左端面射入时根据折射率定义式n=sin45∘sin12.某同学在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中进行了如下的操作：(1)用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，摆球直径为                  cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T=                  s(结果保留三位有效数字)。(3)测量出多组周期T、摆长l的数值后，画出T2-l图像如图丙，此图线斜率k与重力加速度g的关系是【答案】(1)2.06；(2)2.28；(3)k=【解析】(1)甲图中，10分度的游标卡尺精确度为0.1mm，摆球直径为2cm+0.1mm×6=2.06cm。(2)秒表读数为67.4s，则单摆的周期T=(3)根据单摆周期公式T=2πlg，整理可得T2=13.在“测玻璃的折射率”实验中∶(1)小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为除了量角器外还缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：                  。老师将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住                  。(2)为取得较好的实验效果，下列操作正确的是                  。A.必须选用上下表面平行的玻璃砖B.选择的入射角应尽量小些C.大头针应垂直地插在纸面上D.大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些(3)小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图丙所示，若他测得AB=7.5cm，CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n=                  。(4)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值                  真实值(填“大于、小于、等于”)【答案】(1)刻度尺，P3和P1P2的像；(2)CD；(3)1.5；(4)小于【解析】(1)本实验需要用刻度尺做光路图，同时测量相应长度以计算入射角、折射角的正弦值，还缺少的器材是刻度尺。根据折射光线的特征，可知透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住P3和P1P2的像。(2)插针法测定折射率时，只需确定光线的入射点与出射点，作出折射光线，玻璃砖上下表面不一定要平行，A错误；实验过程中，为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，B错误；为了减小误差，准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，C正确；大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，D正确。故选CD。(3)图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由三角函数知识可得sini=ABAO，sin(4)分别作出两种情况下的光路图，如图所示实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率测量值小于真实值。14.如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO'轴以n=3000(1)写出线圈感应电动势的瞬时表达式；(2)从图示位置转过30∘的过程中流过电阻R(3)线圈转一圈外力做功多大。【答案】(1)e=314cos100πt(V)；(2)【解析】(1)依欧题意可知，线圈以n=3000rmin的转速匀速转动，得n=3000图示位置的感应电动势最大，其大小为Em=NBSω=NB电动势的表达式e=(2)从t=0起转过30∘的过程中，设时间为Δt，流过R根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律可得I其中ΔΦ联立解得q=0.05(3)电动势的有效值为E=根据角速度与周期的关系可得线圈匀速转动的周期T=外力做功大小等于电功的大小，可得W=代入数据得W≈98.615.如图甲所示，绝缘水平面上有一间距L=lm的金属“U”形导轨，导轨右侧接一R=3Ω的电阻．在“U”形导轨中间虚线范围内存在垂直导轨的匀强磁场，磁场的宽度d=1m，磁感应强度B=0.5T．现有一质量为m=0.1kg，电阻r=2Ω、长为L=1m的导体棒MN以一定的初速度从导轨的左端开始向右运动，穿过磁场的过程中，线圈中的感应电流i随时间t变化的图像如图乙所示．已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.3，导轨电阻不计，则导体棒MN穿过磁场的过程中，求：(1)MN刚进入磁场时的速度大小；(2)电阻R产生的焦耳热；(3)导体棒通过磁场的时间．【答案】(1)5m/s；(2)0.3J；(3)0.5s；【解析】(1)导体棒MN刚进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律得E=BL根据闭合电路欧姆定律得I=由乙图可知，此时回路中的感应电流i联立解得v(2)同理可知，导体棒MN离开磁场时，v=导体棒通过磁场过程，由动能定理得-μmgd-分析电路结合焦耳定律可知电阻R产生的焦耳热Q联立解得Q(3)导体棒通过磁场过程，由动量定理得-μmgt-B又I联立解得t=0.5s16.如图(a)，一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动，t=0时与弹簧接触，到t=2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的v-t图像如图(b)所示。已知从