2022-2023学年天津市河北区高二（下）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年天津市河北区高二（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共5小题，共25.0分）1.一束复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，经折射后分成两束单色光a和b，光路如图所示，下列说法正确的是(

)

A.该种玻璃对a光的折射率较小 B.在玻璃砖中，a光的传播速度比b光大

C.逐渐增大θ角，a光先消失 D.a光比b光更容易发生衍射现象2.利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的是(

)

A.将屏向左移动，其它不动，则干涉条纹间距变大

B.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏小

C.将双缝换为间距更小的双缝后，干涉条纹间距变窄

D.将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变窄3.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴方向传播，在t=1 s时刻的波形如图甲所示，图乙为质点M的振动图像。下列说法正确的是A.该波沿x轴负方向传播

B.该波传播的速度大小为0.5 m/s

C.在t=2 s时刻，质点P正在沿y轴负方向运动4.如图，用两段材料、长度、粗细均相同的导线分别绕制成P、Q两个闭合正方形线圈，所在区域有方向垂直于线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀减小，已知线圈匝数比为nP:nQ=1:2，则P、QA.感应电流均沿顺时针方向

B.同一时刻磁通量大小之比ΦP:ΦQ=2:1

C.感应电动势大小之比EP:EQ=5.如图所示，一个带负电荷的物体从粗糙的斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，加上一个垂直于纸面指向读者方向的磁场，则物体滑到底端时(

)

A.速度小于v B.速度大于v C.速度等于v D.可能离开斜面二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）6.在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则(

)

A.t=0时，线圈中的电流改变方向 B.t=1s时，线圈平面平行于磁感线

C.t=7.如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光，则(

)

A.原、副线圈匝数之比为7:1 B.原、副线圈匝数之比为8:1

C.此时a和b的电功率之比为1:1 D.8.如图所示，凹槽Q静置于光滑水平面上，其上表面为半径为R的半圆柱面。现将一个小球P从凹槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则以下说法正确的是(

)

A.Q和P组成的系统机械能守恒

B.Q和P组成的系统动量不守恒

C.当Q的动能最大时，P的动能最小

D.当P释放后第一次速度为零时，其位移大于2三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）9.用如图所示的装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰接前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。

(1)以下提供的器材中，本实验必须使用的是______(选填选项前字母A.刻度尺

B.天平

C(2)用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF。测得A球的质量为mA，B球的质量为mB。为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足mA______mB(选填“>”“<10.某同学进行“用单摆测定重力加速度”的实验。(1)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用以下哪些器材A.长度为10cB.长度为100cC.直径为1.8cD.直径为1.8cE.最小刻度为1mF.秒表、铁架台(2)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______(选填“甲、乙”

(3)该同学改变摆长，测量出多组周期T、摆长l的值，作出T2−l图像，如图所示，他根据测量值作出的图像与理论值有一定偏差(

四、计算题（本大题共3小题，共46.0分）11.如图所示，宽度为L的U型导线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体棒MN沿光滑导线框向右做匀速运动，PQ间接有阻值为R的电阻。已知，导体棒MN的电阻为r，运动的速度为(1)求MN(2)推导论证在Δt时间内外力对导体棒所做的功W

12.如图所示的水平面，A点左侧和B点右侧的水平面光滑，半径为R、质量2m的14光滑圆弧形槽放在水平面上，弧形槽刚好与水平面相切于A点，质量为5m的物块乙左端拴接一轻弹簧，静止在水平面上，弹簧原长时左端点刚好位于水平面上的B点。已知AB段粗糙且物块甲与AB段间的动摩擦因数为16，A、B两点之间的距离为R(1(2

13.“质子治疗”是用氢原子核，也就是将质子加速到具有较高的能量，通过某装置引导，到达靶向肿瘤部位，用于人体关键部位的癌症治疗。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板A1中间的小孔后进入速度选择器，并沿直线运动。速度选择器中的匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B0=0.1T，极板CC1间的电场强度大小为E0=1×106N/C。坐标系xoy中yoP区域充满沿y轴负方向的匀强电场I且电场强度E1=5×106N/C，xo(1)极板AA(2(3)质子能到达x轴上的区间的长度L(

答案和解析1.【答案】C

【解析】【详解】A.由图可知，a光的偏折程度大于b光，则玻璃对a光的折射率较大，a光的频率大于b光的频率，故A错误；B.根据v在玻璃砖中，a光的传播速度比b光小，故B错误；C.根据sina光临界角小，逐渐增大θ角，a光先消失，故C正确；D.a光的频率大于b光的频率，则波长小，所以a光比b光更不容易发生衍射现象，故D错误。故选C。

2.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了光的干涉，解题关键掌握干涉原理，根据Δx=Ldλ【解答】

A.将屏向左移动，双缝到屏的距离减小，其它不动，根据相邻条纹间距公式Δx=Ldλ，可知干涉条纹间距变小，故A错误；

B.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，根据Δx=an−1，可知相邻条纹间距减小，根据Δx=Ldλ，可知波长测量值偏小，故B正确；

3.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查识别、理解振动图像和波动图像的能力，以及把握两种图像联系的能力。

振动图像反映同一质点在不同时刻的位置；波的图像反映不同质点在相同时刻的位置。要分清波的传播和质点的振动。从波的图像中可以直接读取波长，从振动图像中可以直接读取周期，然后利用v=λT可求得波速。对于波的图像往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。

【解答】

A.根据图乙可知t=1s时刻M向上振动，再分析图甲，根据波形平移法可知这列波沿x轴正方向传播，故A错误；

B.这列波的波长λ=4m，周期T=2s，波速v=λT=2m/s，故B错误;

C.由乙图可知在t=2.0s时质点M沿4.【答案】D

【解析】【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向，根据题意确定线圈面积关系，根据Φ=【解答】A.根据楞次定律可知感应电流均沿逆时针方向，故A错误；

B.导线长度相同，绕城的线圈匝数比为nP:nQ=1:2，则线圈边长之比为L1:L2=2:1，所以线圈面积之比为S1:S2=4:1，根据Φ=BS，同一时刻磁感应强度B相同，则磁通量大小之比Φ

5.【答案】A

【解析】【分析】

未加磁场时，滑块受到重力、支持力，摩擦力，加磁场后，根据左手定则，多了一个垂直斜面向上的洛伦兹力．两种情况重力做功相同，洛伦兹力不做功，但加磁场时对斜面的正压力变大，摩擦力变大，克服摩擦力做功变大，根据动能定理，即可比较出两种情况到达底端的速率．

解决本题的关键两次运用动能定理，两种情况重力功相同，多了磁场后多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，但导致摩擦力变大，即两种情况摩擦力做功不同，从而比较出到达底端的速率。

【解答】

未加磁场时，根据动能定理，有mgh−Wf=12mv2−0，加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直斜面向下，所以物体对斜面的压力增大，所以摩擦力变大，摩擦力做的功变大，根据动能定理，有mgh−Wf6.【答案】BC【解析】A.

t=0

时，穿过线圈的磁通量变化率最大，线圈产生的感应电动势最大，感应电流最大，线圈中的电流方向不改变，故B.

t=1s

C.

t=1.5s

时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化量为0，则线圈中的感应电动势为0D.线圈中产生的电动势最大值为E电动势有效值为E一个周期内，线圈产生的热量为Q故D错误。故选：BC

7.【答案】AD【解析】AB.由于两灯泡均能正常发光，所以灯泡两端电压均为额定电压

U8

，则原、副线圈电压分别为所以原、副线圈匝数之比为n故A正确，B错误；D.此时

a

和

b

的电流之比为I故D正确；C.两灯两端电压相同，根据P=IU可知此时

a

和

b故C错误。故选AD。

8.【答案】AB【解析】A.Q和P组成的系统中，在小球P从凹槽的右侧最顶端由静止释放的过程中和小球下落到底部向左侧面上升的过程中均只有重力做功，因此该系统机械能守恒，故A正确；B.Q和P组成的系统，竖直方向合外力不为零，而水平方向合外力为零，因此该系统动量不守恒，但该系统在水平方向动量守恒，故B正确；C.当Q的动能最大时，小球P恰好运动到了凹槽的底部，小球速度恰好水平，此时小球和凹槽动量守恒，根据E可知，小球的动能此时也最大，故C错误；D.Q和P组成的系统水平方向动量守恒，且该系统机械能也守恒，因此当P释放后第一次速度为零时，P恰好运动到了凹槽左侧与右侧释放点等高的位置，设P在水平方向的位移为

x1

，Q在水平方向的位移为

x2

解得x故D错误。故选AB。

9.【答案】

AB##BA【解析】(1故选AB。(2)[2][3]设碰撞前瞬间小球A的速度为

v0

，碰撞后瞬间小球A、B的速度分别为

v1

、

两小球在空中下落的高度相同，小球在空中运动时间

t

相等，则有m则满足表达式m即说明两球碰撞中动量守恒。

10.【答案】

BCEF

乙【解析】(1)[1]AB.在选取细绳时，应选择长度为CD.为了减小空气阻力的影响，应选择直径为

1.8cm

的钢球，故E.实验需要用最小刻度为

1mm

的米尺测量摆线的长度，故F.需要用测量时间，计算小球做单摆的周期，需要铁架台悬挂细线和小球，让小球在竖直面内做单摆运动。故选BCEF。(2(3)可得T可知

T2−l可得T可知作出的图像相对于理论值向右平移，斜率与理论值斜率相同。

11.【答案】(1)

BLvR【解析】(1)导体棒

aE根据闭合电路欧姆定律可得Iab

U(2)在

Δt

时间内，外力

W整个电路生热为Q可得W在

Δt

时间内外力对导体棒所做的功

W

与整个电路生热

Q

12.【答案】(1)

x=R3

【解析】(1假设该过程中弧形槽的位移为x，则物块甲的水平位移大小为

R−x

解得x(2)设物块甲滑到弧形槽底端的速度为

v1

，此时弧形槽的速度为

v2

，该过程中由动量守恒以及机械能守恒定律得0解得v1=4滑块甲刚好滑到B点的速度为

v3

，由动能定理得解得v此后当物块甲与物块乙