天津市滨海新区2024-2025学年高二下学期期末联考仿真模拟物理试题一（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年第二学期天津市滨海新区期末联考高二物理仿真模拟试题一一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光（）A.在真空中，a光的传播速度比b光的大B.在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D.分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小【答案】C【解析】A．所有光在真空中有相同的速度，选项A错误；B．在CD、AE边只有a光射出，b光发生了全反射，说明b光的临界角小，在五棱镜中的折射率大，由知，b光在棱镜里的速度小，选项B错误；C．由折射定律知，b光的折射率大，折射角小，选项C正确；D．a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，由知，a光的相邻亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距，选项D错误；故选C。2.下图中的研究内容与“光的干涉”无关的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】A．光导纤维工作原理是全反射，与光的干涉无关，符合题意，故A正确；B．检测厚玻璃板的是否标准利用了薄膜干涉，与光的干涉有关，不符合题意，故B错误；C．肥皂薄膜看到彩色条纹利用了薄膜干涉，与光的干涉有关，不符合题意，故C错误；D．杨氏双缝干涉实验利用了干涉，与光的干涉有关，不符合题意，故D错误。故选A，3.如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A.在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度不同C.从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的加速运动D.在t=0.6s时，弹簧振子有最小的位移【答案】B【解析】A．t=0.2s时，弹簧振子到达正向位移最大位置，此时速度为零，加速度为负向最大，A错误；B．t=0.1s时，弹簧振子的速度沿正方向，t=0.3s与t=0.1s弹簧振子经过同一位置，两个时刻的速度大小相等，方向相反，二者的速度不同，B正确；C．t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子逐渐远离平衡位置，弹簧振子速度减小，加速度增大，故弹簧振子做加速度增大的减速运动，C错误；D．t=0.6s时，弹簧振子具有负向最大位移，D错误。4.如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像，P、Q分别是x轴上和处的两质点，其中图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播，波速为15m/sB.质点P经0.01s的时间将沿x轴移动15cmC.该波与另一列频率为0.25Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉D.t=0.15s时，质点Q沿y轴负方向运动【答案】D【解析】A．t=0.01s时，质点P向y轴负方向运动，结合甲图，由“上下坡”法可知，机械波向x轴负方向传播，A错误；B．机械波传播过程中，任意质点不会随波迁移，B错误；C．该波的频率为发生干涉要满足两列波频率相同，该波与另一列频率为0.25Hz波相遇时，不可能发生稳定的干涉，C错误；D．在t=0.15s时，即再经过，质点Q回到平衡位置，速度方向沿y轴负方向，D正确。故选D。5.无线充电技术在新能源汽车领域应用前景广阔。如图甲所示，与蓄电池相连的受电线圈置于地面供电线圈正上方，供电线圈输入如图乙所示的正弦式交变电流，下列说法正确的是（）A.时两线圈之间的相互作用力最小B.时受电线圈中感应电流最大C.受电线圈中电流的有效值一定为20AD.受电线圈中的电流方向每秒钟改变50次【答案】A【解析】B．根据图乙可知，时，电流随时间的变化率为0，即穿过受电线圈的磁通量变化率为0，受电线圈中的感应电动势为零，感应电流为零，故B错误；A．结合上述，时受电线圈中的感应电流为0，此时受电线圈不受安培力，所以时两线圈之间的相互作用力为0，故A正确；C．供电线圈的电流有效值为20A，受电线圈中的电流由受电线圈产生的电动势及其所在回路决定，不一定是20A，故C错误；D．交流电的周期，一个周期内电流方向改变两次，则受电线圈中的电流方向每秒钟改变次数为故D错误。故选A。6.电磁波在通信、医疗和科学研究中有广泛的应用。关于电磁波的应用，下列说法正确的是（）A.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的紫外线，进行天体物理研究B.体温枪可以探测并转化无线电波C.微波炉能快速加热食物利用了红外线具有显著的热效应的特点D.雷达是一种利用微波来探测物体位置的设备【答案】D【解析】A．射电望远镜用于接收天体发出的无线电波，而非紫外线。紫外线需用紫外探测器，故A错误；B．体温枪通过检测人体发出的红外线辐射来测温，而非无线电波，故B错误；C．微波炉加热食物利用的是微波使水分子共振产热，而非红外线的热效应，故C错误；D．雷达通过发射和接收微波探测物体位置，描述正确，故D正确。故选D。7.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向里，是它的下边界。现有质量为、电荷量为的带负电粒子与成角垂直射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，可得根据线速度和周期的关系，可得联立解得轨迹对应的圆心角为，则时间为故选D。8.蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为50kg的运动员从离蹦床1.8m处自由下落，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.2s，（取g=10m/s2，不计空气阻力）则这段时间内，下列说法错误的是（）A.运动员受到的合力冲量大小300N•s B.重力的冲量大小100N•sC.运动员动量变化量大小300N•s D.蹦床对运动员的冲量大小200N•s【答案】D【解析】由题意可知考查动量变化量、冲量大小的计算，根据冲量定义式及动量定理计算可得．设动动员刚接触蹦床时速度为v，由运动学公式，可求得从接触蹦床到陷至最低点，取向下为正，由动量定理可理，运动员受到的合力冲量大小300N•s，故A不符合题意．根据冲量的定义式可重力的冲量大小，故B不符合题意；运动员动量变化量大小，故C不符合题意；设蹦床对运动员的冲量大小由动量定理可得代入数值可得，故D符合题意．二、多选题：本大题共4小题，共16分。9.如图所示，子弹以某一水平速度击中静止在光滑水平面上的木块并留在其中。对子弹射入木块的过程，下列说法正确的是（）A.子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量B.因子弹受到阻力的作用，故子弹和木块组成的系统动量不守恒C.子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功D.木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量【答案】AC【解析】A．由动能定理可知，子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量，故A正确；B．子弹与木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B错误；C．子弹对木块做的功等于木块动能的增加量，子弹损失的机械能转化成系统的热量和木块动能的增加，即系统损失的机械能转化成系统的热量，故子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功，故C正确；D．木块对子弹作用力与子弹对木块的作用力等大反向，作用时间相同，故木块对子弹的冲量与子弹对木块的冲量等大反向，故D错误。故选AC。10.下列关于以下四幅插图的说法正确的是（）A.图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，但是磁铁转得更快B.图乙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化C.图丙是速度选择器示意图，带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过D.如图丁，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动【答案】ABD【解析】A．根据电磁驱动原理，图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，磁铁比铝框转得快，A正确；B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，金属块中产生很强涡流，金属块中产生大量热量，从而冶炼金属，B正确；C．图丙中假设粒子带正电，从N向M运动，电场力的方向向下，洛伦兹力方向也向下，无法平衡，则不能做匀速直线运动，C错误；D．当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，弹簧上下振动，D正确。故选ABD。11.关于以下四幅图说法正确的是（）A.图甲，将开关断开时，灯泡A一定闪亮一下后再熄灭B.图乙，断开开关S后，弹簧K不会立刻将衔铁D拉起而断电C.图丙，真空冶炼炉接高频交流电源后能在炉体内产生涡流发热加热金属使金属熔化D.图丁，电子沿逆时针方向运动，为了使电子加速，电磁线圈中的电流应该变大【答案】BD【解析】A．线圈的直流电阻和灯泡电阻满足时，开关断开时，灯泡A闪亮一下后再熄灭，故A错误；B．将S断开，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，产生有延时释放D的作用，故B正确；C．真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，不是炉体产生涡流，故C错误；D．电磁体线圈中电流变大，产生的磁感应强度变大，由楞次定律可知，进而产生的感生电场方向是顺时针方向，电子受感生电场的力与运动方向相同，电子的速度增大，故D正确。故选BD。12.托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，如图甲所示。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩，其内部产生的强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变，如图乙所示。其中沿管道方向的磁场分布图如图丙所示，越靠管的右侧磁场越强，则速度平行于纸面的带电粒子在图丙磁场中运动时，不计带电粒子重力，下列说法正确的是（）A.正离子在磁场中沿顺时针方向运动B.由于带电粒子在磁场中的运动方向不确定，磁场可能对其做功C.带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小D.带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，洛伦兹力变大【答案】CD【解析】A．根据左手定则可知，正离子在垂直于纸面向里的磁场中做逆时针方向的圆周运动，故A错误；B．离子在磁场中运动时，由于洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，可知磁场对其一定不做功，故B错误；C．离子在磁场中，做圆周运动，轨迹如图由洛伦兹力提供向心力可得，解得离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，磁感应强度变大，可知离子运动半径减小，故C正确；D．洛伦兹力公式为，由于速度大小不变，但从左向右逐渐变在，所以洛伦兹力变大，故D正确。三、实验题：本大题共2小题，共12分。13.某同学用图甲所示装置做“用单摆测重力加速度”的实验并进行了如下的操作：（1）如图乙所示，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径______。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆长。（2）改变摆线长度，测量出多组周期、摆长数值后，画出图像如图丙所示，图线不过原点的原因是______；若图线斜率大小为，则所测得重力加速度______。（3）若只用一组的测量数据测得重力加速度的值比当地重力加速度的实际值偏大，可能的原因是______。A.摆球的质量偏大 B.单摆振动的振幅偏小C.测量摆长时没有加上摆球的半径 D.将实际振动次数记成次【答案】（1）22.6（2）把摆线的长度当作了摆长，漏加了摆球半径（3）D【解析】（1）10分度游标卡尺的精确度为0.1mm，由乙图可知，摆球直径（2）[1]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，由图丙所示图像可知，当摆长为零时单摆已经有周期，即周期不为零，说明单摆所测摆长小于实际摆长，可能是把摆线的长度当作了摆长，漏加了摆球半径。[2]由单摆的周期公式可知结合图丙所示图像可知解得（3）A．由可得可知重力加速度的测量值与摆球质量无关，摆球的质量偏大不会导致重力加速度的测量值偏大，故A错误；B．同理，重力加速度的测量值与单摆的振幅无关，单摆振动的振幅偏小不会导致重力加速度的测量值偏大，故B错误；C．测量摆长时没有加上摆球的半径，摆长L的测量值小于真实值，导致g的测量值小于真实值，故C错误；D．将实际振动次数n记成n+1次，周期T的测量值小于真实值，导致g的测量值大于真实值，故D正确。故选D。14.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时先让质量为的入射小球A从斜槽轨道上某一固定位置由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的被撞小球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。（1）实验中，必须测量的物理量有（）A.两个小球的质量、 B.抛出点距地面的高度C.两小球做平抛运动的时间 D.平抛的水平射程、、（2）关于本实验，下列说法正确的有（）A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端切线必须水平C.入射小球的质量必须大于被撞小球的质量D.实验过程中，白纸可以移动（3）用天平测量两个小球的质量、，实验中分别找到碰前和、相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程、、。则动量守恒的表达式可表示为________（用测量的量表示）。【答案】（1）AD（2）BC（3）【解析】（1）设碰撞前入射球的速度大小为v0，碰撞后瞬间入射球的速度大小为v1，被碰球的速度大小为v2，由动量守恒可得小球离开斜槽后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，运动时间t相等，则有可得实验需要验证的表达式为可知实验中，必须测量的物理量有两个小球的质量、，平抛的水平射程、、。故选AD。（2）A．为了保证每次碰撞前瞬间入射小球的速度相同，每次需要从同一位置静止释放入射小球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误；B．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末端切线必须水平，故B正确；C．为了保证碰撞后入射小球不反弹，入射小球的质量必须大于被撞小球的质量，故C正确；D．实验过程中，复写纸可以移动，但白纸不能移动，故D错误。故选BC。（3）根据（1）分析可知动量守恒的表达式可表示为四、计算题：本大题共3小题，共36分。15.某建筑工地用的打桩机简化示意图如图所示，打桩机重锤的质量m=1.0×103kg，锤在钢筋混凝土桩子以上高度H=3.2m处从静止开始自由落下，打在质量M=2.0×103kg的桩子上，随后，桩子在泥土中向下移动t=0.5s后停止，重锤反弹后上升的高度h=0.2m。锤与桩子作用时间极短，重力加速度大小取g=10m/s2，设桩向下移动的过程中泥土对桩子的作用力F是恒力。求：（1）桩在泥土中向下运动的初速度v1的大小；（2）F的大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）重锤自由下落过程有解得碰撞后桩的速度为，重锤速度为，重锤上升过程有解得取向下为正方向，系统动量守恒有联立可得（2）桩下降过程中，加速度为由牛顿第二定律可得解得16.如图甲所示，电阻不计的两根平行粗糙金属导轨相距，导轨平面与水平面的夹角，导轨的下端PQ间接有的定值电阻。相距的MN和PQ间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。将导体棒垂直放在导轨上，使导体棒从时由静止释放，时导体棒恰好运动到MN，开始匀速下滑。已知导体棒的质量，导体棒与导轨间的动摩擦因数，取，，。求：（1）0∼1s内回路中的感应电动势；（2）导体棒接入电路部分阻值；（3）0∼2s时间内定值电阻上所产生的焦耳热。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）0﹣1s内，磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律有由图象得其中代入数据，解得（2）根据牛顿第二定律，0∼1s内导体棒的加速度为则导体棒进入磁场时的速度大小为此后导