天津市西青区2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理试卷第I卷一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.物理学发展源于生活，沉于理论，归于实验，下列关于物理学史的说法正确的是（）A.赫兹首先发现了电磁感应现象B.安培最早通过实验证实了电磁波的存在C.麦克斯韦认为变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场D.法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【答案】C【解析】A．电磁感应现象由法拉第首先发现，赫兹的主要贡献是证实电磁波的存在，故A错误；B．赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，安培的研究集中在电流的磁效应，故B错误；C．麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故C正确；D．感应电流的方向由楞次定律描述，而法拉第提出的是电磁感应现象及定量规律，故D错误。故选C。2.关于下列教材中的四幅插图，说法正确的是（）A.图甲，真空冶炼炉也可以接高电压的恒定电流B.图乙，紫外线的波长比可见光的波长长，医学中常用于杀菌消毒C.图丙，发波水槽中的一根细杆周期性地触动水面并水平移动形成的图样，说明细杆正在向图中右边移动D.图丁，微安表在运输时把正、负接线柱用导线连在一起，对电表起到了保护作用，利用了电磁阻尼原理【答案】D【解析】A．真空冶炼炉应该接高频交变电流，高频电流在金属中产生涡流，从而产生高温熔化金属，故A错误；B．紫外线的波长比可见光的波长短，医学中常用于杀菌消毒，故B错误；C．发波水槽中的一根细杆周期性地触动水面并水平移动形成的图样，根据多普勒效应可知细杆正在向图中左边移动，故C错误；D．在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，当电表指针摆动时切割磁感线产生感应电流，磁场对该电流有安培力作用，可以使指针很快停下，这样可以减小电表指针摆动角度，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼的原理，故D正确。故选D。3.如图所示为某弹簧振子做简谐运动的x-t图像，下列描述正确的是（）A.该振子的周期为2sB.在1.5~2.0s时间内，振子的加速度不断增大C.在2.0~3.0s时间内，振子通过的路程为5cmD.在3.5s时，振子的速度沿x轴正方向【答案】C【解析】A．由图可知，该振子的周期为4s，故A错误；B．由图可知，在1.5~2.0s时间内，振子的位移减小，则回复力减小，加速度不断减小，故B错误；C．在2.0~3.0s时间内，振子通过的路程为，故C正确；D．图像切线的斜率代表速度，可知在3.5s时，振子的速度沿x轴负方向，故D错误。故选C。4.在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（）A.人有触电感觉是在开关闭合瞬间B.人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流C.断开开关时流过人的电流方向从B→AD.断开开关时线圈中的电流突然增大【答案】C【解析】A．当开关闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的干电池，所以电流很小，同学没有触电感觉，故A错误；B．当断开时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生较大的自感电动势，此时人与线圈组成一个闭合的回路，流过人体的电流与流过线圈的电流相等，故B错误；C．当断开时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左，即从B向A，故C正确；D．断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感电动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，故D错误。故选C。5.图甲为一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，图乙为质点b从时刻t开始计时的v-t图像，若设振动正方向为沿y轴正方向，则（）A.该简谐横波沿x轴正方向传播B.该简谐横波波速为0.6m/sC.再经过0.1s，质点a随波迁移0.8mD.若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多【答案】A【解析】A．图乙可知0时刻质点b沿y轴负方向运动，结合图甲，同侧法可知该简谐横波沿x轴正方向传播，故A正确；B．图甲可知波长为4m，图乙可知周期10s，则波速故B错误；C．简谐横波在传播过程中，各个质点只在其平衡位置附近沿垂直于波的传播方向振动，不会随波传播，故C错误；D．当障碍物或孔的尺寸非常接近波的波长或比波长更小时，衍射现象比较明显，若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸应接近4m或比4m小得多，故D错误。故选A。二、不定项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）6.如图所示，不计电阻、边长为10cm的正方形线框ABCD，置于磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，线框匝数为100匝，某时刻线框开始以的转速绕OO'匀速转动，电刷接头EF串联阻值为10Ω的定值电阻R和理想电流表。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A.将电阻R换成电容器使其不击穿，其耐压值为20VB.理想电流表的示数为2AC.电阻在0.1s内消耗的电能为1JD.线框产生的电动势的瞬时表达式为【答案】BD【解析】A．线框的角速度线框产生的感应电动势的峰值为故将电阻R换成电容器使其不击穿，其耐压值应大于，故A错误；B．线框产生的感应电动势的有效值为故理想电流表的示数为，故B正确；C．电阻在0.1s内消耗的电能为，故C错误；D．线框的初始位置垂直于中性面，故产生的电动势的瞬时表达式为，故D正确。故选BD。7.如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃后分别从B、C点射出，下列说法正确的是（）A.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率B.a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃砖中的速度C.两种单色光由玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角较小D.在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距较大【答案】AC【解析】A．a、b两种单色光射入玻璃时的入射角相等，但a光的偏折程度大，故玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，故A正确；B．根据可知，a光在玻璃中的速度小于b光在玻璃砖中的速度，故B错误；C．根据可知，两种单色光由玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角较小，故C正确；D．因玻璃对a光折射率大于对b光的折射率，故a光的频率大于b光的频率，根据可知，a光的波长小于b光的波长，根据可知，在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距较小，故D错误。故选AC。8.如图所示，一个发电系统的输出电压恒为250V，输送功率为1×105W。通过理想变压器向远处输电，所用输电线的总电阻为8Ω，升压变压器T1原、副线圈匝数比为1：16，下列说法正确的是（）A.升压变压器副线圈两端的电压U2=2×103VB.输电线损失的电压为3.8×103VC.输电线损失的功率为5×103WD.若用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为190：11【答案】CD【解析】C．发电系统输送功率为，则升压变压器原线圈电流为根据理想变压器电流与匝数成反比可得升压变压器副线圈电流为则输电线损失的功率为故C正确；ABD．根据理想变压器电压与匝数成正比可知升压变压器副线圈输出电压为输电线损失的电压为则降压变压器原线圈电压为根据理想变压器电压与匝数成正比可得降压变压器原、副线圈的匝数比为故AB错误，D正确。第II卷三、实验题（本题共有1小题，每空2分，共12分）9.某实验小组利用图a装置测量重力加速度。摆线上端固定在Q点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。（1）关于本实验，下列说法正确的是______。A.小钢球摆动平面应与光电门U形平面平行B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度C.小钢球可以换成较轻的橡胶球D.应无初速度、小摆角释放小钢球（2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用螺旋测微器测量小钢球直径d。螺旋测微器示数如图b所示，小钢球直径d=______mm，记摆长。（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出图像，如图c所示，根据图像可计算重力加速度g=______m/s2（保留3位有效数字，取9.87）。【答案】（1）BD（2）20.035（20.033~20.036）（3）9.87【解析】（1）A．实验中，小钢球摆动平面应与光电门U形平面垂直，故A错误；B．为了确保摆长测量精度，实验中应在小钢球自然下垂时测量摆线长度，故B正确；C．为了减小空气阻力的影响，实验中，不能够将小钢球换成较轻的橡胶球，故C错误；D．为了使得小钢球近似做简谐运动，实验中应无初速度、小摆角释放小钢球，故D正确。故选BD。（2）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为（3）根据单摆周期公式有变形得根据图c有解得10.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接，图中M为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。（1）设AB的长度为，AO的长度为，CD的长度为，DO的长度为，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________；（2）该同学在插大头针前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）和（2）偏大【解析】（1）[1][2]由几何关系，可得因此玻璃的折射率为因此只需测量l1和l3即可；（2）[3]当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值将偏大。四、计算题（本题共3小题，共48分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）11.如图所示，竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平地面相切。质量均为m的小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体沿地面滑动。重力加速度为g。求：（1）碰撞后瞬间A与B整体对水平地面压力的大小；（2）A与B碰撞过程中损失的机械能及碰撞过程中A对B冲量的大小。【答案】（1）3mg（2），【解析】（1）对A，从圆弧最高点到最低点的过程，根据机械能守恒定律有解得A在圆弧轨道最低点与B碰撞，根据动量守恒定律有碰撞后瞬间地面对A与B整体的支持力解得由牛顿第三定律可得（2）碰撞过程中损失的机械能为解得碰撞过程中A对B的冲量等于B的动量的变化量，规定向右为正方向，根据动量定理得解得12.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T。一个质量为、电荷量为的带电粒子从P点沿图示方向以v=20m/s的速度进入磁场，从x轴上的Q点离开磁场（Q点未画出）。已知OP=25cm，粒子重力不计。求：（1）OQ的距离及粒子从P运动到Q的时间；（2）若粒子不能进入x轴上方，则磁感应强度B'满足的条件。【答案】（1），（2）【解析】（1）带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动解得过P点做速度的垂线，交x轴于O1点。O1P的长度为O1点就是轨迹的圆心。OQ的距离为带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动周期为从P运动到Q转过了150°，从P运动到Q的时间为解得（2）若粒子恰好不能进入x轴上方，带电粒子轨迹如图所示又因为解得若粒子不能进入x轴上方，则磁感应强度。13.如图甲所示，两根间距的光滑平行导轨PM和QN所在平面与水平面夹角，导轨左端连接阻值的电阻，垂直导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。一根质量、电阻的导体棒ab垂