侨声中学、铭选中学、泉州九中、侨光中学2024春高二年下学期期末
四校联考物理试卷
（考试时间：75分钟 满分：100分）
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，图甲是一列简谱横波在t=0时刻的图像，P点是此时处在平衡位置的一个质点，图乙是质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．波的周期为0.8s
B．波沿x轴正方向传播
C．从t=0时刻开始经过3s的时间，质点P运动的路程为4m
D．从t=0时刻开始经过3.3s的时间，质点P的加速度为零
2．2024年春天，中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器，成功实现点火并稳定运行，标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列。嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂，而是使用等离子体推进剂，它的一个显著优点是“比冲”高。比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量，英文缩写为，是单位质量的推进剂产生的冲量，比冲这个物理量的单位应该是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知Rt为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u= 100sin50πt（V）
B．图甲中t= 2 × 10 2s时，穿过线圈的磁通量最大
C．Rt处温度升高后，电压表V1与V2示数的比值不变
D．Rt处温度升高后，变压器的输入功率减小
4．如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（ ）
A．顺时针，顺时针
B．顺时针，逆时针
C．逆时针，顺时针
D．逆时针，逆时针
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．磁流体发电机的原理如图所示，MN和PQ是两平行金属极板，匀强磁场垂直于纸面向里。等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）从左侧以某一速度平行于极板喷入磁场，极板间便产生电压。下列说法正确的是（ ）
A．极板MN是发电机的正极
B．仅增大等离子体的喷入速率，极板间的电压增大
C．仅增大两极板间的距离，极板间的电压减小
D．仅增大喷入等离子体的正、负带电粒子数密度，极板间的电压增大
6．应用物理原理制成的仪器设备可用于我们生活中的很多方面。图甲是夜晩用红外触发相机拍摄到的野外东北豹的照片，图乙是雷达天线，图丙为生产线上使用的自动计数器，图丁为霍尔元件，下列说法中正确的是（ ）
A．红外触发相机是利用红外线的热效应进行成像
B．雷达可用于测定物体位置，是利用长波波长较长、衍射现象明显的特点
C．自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转化为电学量
D．霍尔元件可以把电学量转化为磁学量
7．如图所示，磁场方向水平向右，磁感应强度大小为B，甲粒子速度方向与磁场垂直，乙粒子速度方向与磁场方向平行，丙粒子速度方向与磁场方向间的夹角为θ。所有粒子的质量均为m，电荷量均为，且粒子的初速度方向在纸面内，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A．甲粒子受力大小为qvB，方向水平向右
B．乙粒子的运动轨迹是直线
C．丙粒子在纸面内做匀速圆周运动，其动能不变
D．从图中所示状态，经过时间后，丙粒子位置改变了
8．质量为的物块从距离地面高度为处自由下落，在下落到距离地面高度为时，质量为的子弹以的水平速度瞬间击中物块并留在其中。重力加速度取，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．子弹击中物块后瞬间，物块水平方向的速度大小变为
B．子弹击中物块后瞬间，物块竖直方向的速度大小变为
C．物块下落的总时间为
D．物块下落的总时间为
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。
9．（3分）
如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC，现在有一束单色光从空气中以θ=的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为，然后光线射到AC面而刚好发生了全反射，则这种透明材料的折射率为 ，全反射的临界角为 ，∠A = 。
10．（3分）
一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→A（其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行），这一过程称为一个循环，则：
（1）由A→B，气体的温度 （填“升高”、“降低”或“不变”）
（2）由B→C，气体分子的平均动能 （填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）由C→A，气体的内能 （填“增大”、“减小”或“不变”）
11．（2分）
某同学在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测出多组单摆的摆长L和周期T。如图为根据实验数据作出的T2-L图像，由图像可得重力加速度g为 m/s2（精确到小数点后两位），图像不过原点可能是由于摆长测量 造成的。（选填“偏大”或“偏小”）。
12．（4分）
某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器（如图），但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下：
（1）确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表 （填“电压”、“电流”或“欧姆”）挡测量发现都导通。
（2）测量变压器的初级（原）与两次级（副）线圈匝数分别为n1、n2和n3：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕n=100匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈（1、2端）上输入有效值为220V的交流电，若理想交流电压表的示数为55.0V，则初级线圈的匝数n1= 匝；把理想交流电压表接在3、4接线柱上，n2=240匝，则交流电压表的示数U2= V。
（3）该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推想其中较粗的铜线属于 （填“原线圈”或“副线圈”）。
13．（8分）
如图甲所示是验证动量守恒定律的实验装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
（1）用螺旋测微器测量遮光条宽度d，如图乙所示，可知遮光条的宽度d= mm，并将两宽度均为d的遮光条安装到两滑块上。
（2）测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为，遮光条的宽度用d表示。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2，光电门2先后记录的挡光时间为、，光电门1记录的挡光时间为，则实验中两滑块的质量应满足 （选填“＞”、“<”或“=”）。若两滑块碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为 。
（3）若滑块A、B之间的碰撞为弹性碰撞，则下列关系式成立一定成立的是______。
A． B．
C． D．
14．（12分）
如图所示，水平金属U型框的宽度为，固定在水平面上，左端接一电动势为、内阻的电源，框上放有质量为的金属杆ab，金属杆接入电路的有效电阻为。框所在区域加一磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向与水平面成斜向上，金属杆处于静止状态，其余电阻不计，取重力加速度：，，。求：
（1）金属杆ab受到的安培力大小；
（2）金属杆ab受到的摩擦力大小和方向；
（3）金属杆ab对水平框的压力大小。
15．（12分）
如图所示，有一对平行金属板，两板相距d，电压为U，两板之间匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。平行金属板右侧圆形区域内也存在匀强磁场，圆心为O，半径为R，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，从A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出。已知OF 与OD夹角θ=60°，不计离子重力。求：
（1）离子速度v的大小；
（2）离子的比荷；
（3）离子在圆形磁场区域中运动时间t。
(
A
)
16．（16分）
如图，平行金属导轨MM′、NN′和平行金属导轨PQR、P′Q′R′固定在水平台面上，平行金属导轨间距均为L=1m，M′N′与PP′高度差为h1=0.6m。导轨MM′、NN′左端接有R=3.0Ω的电阻，导轨平直部分存在宽度为d、磁感应强度B1=2T，方向竖直向上的匀强磁场；导轨PQR与P′Q′R′平行，其中PQ与P′Q′是圆心角为60°、半径为r=0.9m的圆弧形导轨，QR与Q′R′是水平长直导轨。QQ′右侧存在磁感应强度B2=4T，方向竖直向上的匀强磁场，导体棒a的质量m1=0.2kg，接在电路中的电阻R1=2.0Ω；导体棒b的质量m2=0.3kg，接在电路中的电阻R2=6.0Ω。导体棒a从距离导轨MM′、NN′平直部分h=1.25m处由静止释放，恰能无碰撞地从PP′滑入右侧平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度g取10m/s2，不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求：
（1）导体棒a刚进入磁场B1时的速度大小以及此时电阻R的电流大小；
（2）导体棒b的最大加速度；
（3）d的大小；
（4）导体棒a、b在平行金属导轨PQR、P′Q′R′中产生的总焦耳热（导轨足够长）。侨声中学、铭选中学、泉州九中、侨光中学 2024 春高二年下学期期末
四校联考物理参考答案
（评分细则）
1 2 3 4 5 6 7 8
D A B A AB AC BD AD
9． 2 45 （或 ） 15 （或 ） 【每空 1分】4 12
【详解】[1]光线以θ= 45 的入射角自直角边 AB射入，折射时的偏转角为15 ，所以折
射角为
r 30
由折射定律可得
n sin sin 45 2
sin r sin 30
[2]由刚好发生全反射得
sinC 1 1
n 2
则有
C 45 （或 ）
4
[3]而光线射到 AC面时刚好发生了全反射，则光线发生全反射时，入射角为45 ，所
以入射光线与直线 AC的夹角也为45 ，由于进入玻璃里的折射光线与直线 AB的夹角
为60 ，由三角形知识可得
A 60 45 15 （或 ）
12
10． 升高 减小 减小 【每空 1分】
【详解】（1）由 A→B，压强增大，体积增大，根据理想气体定律可知，温度一定升
高；
（2）由 B→C，压强减小，体积不变，温度一定降低，气体分子的平均动能减小；
（3）由 C→A，压强不变，体积减小，温度一定降低，内能减小。
11． 9.86或 9.87 偏小 【每空 1分】
答案第 1页，共 6页
{#{QQABTYSUogggAIAAAAgCQQ2aCgGQkACAAagOABAMoAAAwQNABAA=}#}
【详解】[1]根据单摆公式得
4 2T 2 L
g
结合图像有
k 4
2
4
g
解得
g 9.86m/s2
[2]由图可知，摆长为零时，单摆存在周期，说明摆长测量结果偏小。
12．(1)欧姆 (2) 400 132 (3)副线圈 【每空 1分】
【详解】（1）多用表欧姆挡有内置电源，因此用欧姆挡测量是否导通。
（2）根据理想变压器变压规律得
解得
，
（3）由实验数据可知变压器为降压变压器，次级线圈（副线圈）电流大一些，所以
需要较粗铜线绕制。
13．(1)6.790 (2) ＞ (3)A 【每空 2分】
【详解】（1）用螺旋测微器测量遮光条宽度
d=6.5mm+29.0×0.01mm=6.790mm
（2）[1]滑块 B与 A碰撞后被弹回，根据碰撞规律可知滑块 B的质量较小，则有
>
[2]若碰撞过程中动量守恒，取水平向左为正方向，根据公式有
整理，可得
答案第 2页，共 6页
{#{QQABTYSUogggAIAAAAgCQQ2aCgGQkACAAagOABAMoAAAwQNABAA=}#}
（3）若为弹性碰撞，即机械能守恒，结合动量守恒有
，
解得
可得
可得
即
故选 A。
14．（1）根据闭合电路的欧姆定律可得
I E 6 A 1A 2分
R r 5 1
故金属棒 ab所受安培力大小为
F BIl 1.0N 2分
方向垂直磁场斜向上。
（2）对金属棒 ab进行受力分析，根据平衡条件，在水平方向上有
f F sin 1.0 0.6N 0.6N 2分
摩擦力的方向水平向右 2分
（3）对金属棒 ab进行受力分析，根据平衡条件，在竖直方向上有
N F cos mg 2分
解得 N 1.2N
根据牛顿第三定律可得，金属杆 ab对水平框的压力为
N N 1.2N 2分
答案第 3页，共 6页
{#{QQABTYSUogggAIAAAAgCQQ2aCgGQkACAAagOABAMoAAAwQNABAA=}#}
15．（1）沿直线射出平行金属板之间的区域，表明粒子做匀速直线运动，则有
qE qvB0 1分
根据电场强度与电势差的关系有
E U 1分
d
U
解得 v dB 1分0
（2）粒子在圆形磁场区域做匀速圆周运动，沿磁场半径方向入射，则粒子一定沿半
径方向射出，根据几何关系有
r tan R 2分
2
粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有
2
qvB v m 2分
r
结合上述解得
q 3U
1分
m 3dRBB0
（3）结合上述，根据几何关系，粒子圆周运动对应的圆心角为
θ=60° 1分
粒子运动的周期
T 2 r 1分
v
粒子在圆形磁场中运动的时间
t T 1分
360
结合上述解得
t 3 dRB 0 1分
3U
16．（1）导体棒 a从 h=1.25m处由静止释放，根据动能定理可知
m gh 11 m v
2
1 1 1分2
解得导体棒 a刚进入磁场 B1时的速度大小为
v1=5m/s 1分
答案第 4页，共 6页
{#{QQABTYSUogggAIAAAAgCQQ2aCgGQkACAAagOABAMoAAAwQNABAA=}#}
由题可知
I B 1L 11 R R 1分1
解得
I1=2.0A 1分
（2）由题可知，导体棒 a到达 PP′时速度方向与水平方向的夹角为 60°，则
h 11 gt
2 1分
2
v gt2 1分sin 60
解得
v2=4m/s
导体棒 a刚进入磁场 B2时，导体棒 b的加速度最大，则有
m 1 2 1 21gr 1 cos60 m1v3 m v 1分2 2 1 2
I B2Lv32 R 1分1 R2
B2I2L m2a 1分
解得
v3=5m/s
a 100 m s2 1分
3
（3）导体棒 a从 N′M′到 PP′的过程中
m1gh
1 m v2 11 1 2 m1v
2 1分
2 2 4
解得
v4=2m/s
由题可知在导轨 MM′、NN′平直部分从左到右
B 2 2
B IL t p 即 1
L d
1 1 m v m vR 1 4 1 1 1分1 R
解得
答案第 5页，共 6页
{#{QQABTYSUogggAIAAAAgCQQ2aCgGQkACAAagOABAMoAAAwQNABAA=}#}
d 3 m 1分
4
（4）根据动量守恒定律可知
m1v3 m1 m2 v5 1分
解得
v5=2m/s
导体棒 a、b在平行金属导轨 PQR、P′Q′R′中产生的总焦耳热与系统减少的动能相等，
即
Q 1 m1v
2 1
3 m1 m 22 v5 1分2 2
解得
Q=1.5J 1分
答案第 6页，共 6页
{#{QQABTYSUogggAIAAAAgCQQ2aCgGQkACAAagOABAMoAAAwQNABAA=}#}
