2024-2025学年天津市部分区高二下学期期末练习物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1天津市部分区2024~2025学年度第二学期期末练习高二物理本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷注意事项：1、每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。2、本卷共8题，每题5分，共40分。1.下列说法正确的（）A.机械波和电磁波的传播都需要介质B.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦证实了电磁波的存在C.电磁波具有反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象D.变化的电场周围一定可以产生变化的磁场【答案】C【解析】A．机械波传播需要介质，而电磁波可在真空中传播，不需要介质，故A错误；B．麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实，故B错误；C．电磁波具有波的共性（反射、折射、干涉、衍射）和横波特有的偏振现象，故C正确；D．均匀变化的电场产生恒定磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故D错误。故选C。2.在离地面同一高度有质量相同两个小球a、b，a球以速度水平抛出，b球以速度竖直向上抛出，不计空气阻力，说法正确的是（）A.两球抛出时动量相等B.两球落地时动量相等C.两球从抛出到落地动量变化量大小相等D.两球从抛出到落地动量变化量方向相同【答案】D【解析】A．抛出时两球速度大小均为，但方向不同（a水平，b竖直向上），动量矢量，方向不同则不相等，故A错误；B．落地时，a球速度方向斜向下，b球速度方向竖直向下，动量方向不同，故B错误；C．动量变化量a球平抛时间b球竖直上抛总时间需满足解得故，大小不等，故C错误；D．动量变化量方向由合外力（重力）方向决定，两球均受竖直向下的重力，故方向相同，故D正确。故选D。3.一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（）A.振子通过同一位置时，位移相同B.振子通过同一位置时，速度相同C.振子通过同一位置时，加速度不相同D.振子通过同一位置时，回复力不相同【答案】A【解析】A．振子通过同一位置时，位移的大小和方向均由平衡位置指向该位置，故位移相同，故A正确；B．振子通过同一位置时，速度方向可能相反（例如振子往返经过该点时），故速度不一定相同，故B错误；D．同一位置时位移相同，故回复力F=-kx相同，故D错误。C．加速度由回复力决定，同一位置时回复力相同，故加速度相同，故C错误；故选A。4.明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸则光成一条，有数棱则必有一面五色”，这描述的是光的色散现象。如图，半圆是一宝石的横截面，MN是其直径，P是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自P点射入宝石，折射为a、b两束单色光。下列说法正确的是（）A.宝石对a光的折射率比对b光的折射率大B.在宝石中a光的传播速度比b光的传播速度大C.若仅增大光在P点的入射角，a光先在MN上发生全反射D.a、b光都是偏振光，偏振现象证明光是纵波【答案】B【解析】A．由光路可知，入射角相同，但光线b折射角较小，根据折射定律可知，宝石对a光的折射率比对b光的折射率小，故A错误；B．宝石对a光的折射率比对b光的折射率小，根据，可知在宝石中a光的传播速度比b光的传播速度大，故B正确；C．若仅增大光在P点的入射角，因光线a射到MN时的入射角总小于在P点的折射角，光线射到MN上的入射角不可能达到临界角，则光不可能在上发生全反射，故C错误；D．偏振现象是横波所特有的，a、b光都是偏振光，偏振现象证明光是横波，故D错误。故选B。5.如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕轴逆时针（沿方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。从线圈转过图示位置开始计时，设沿ABCDA方向为电流正方向，则线圈中产生的交流电图像是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】AC．从线圈转过图示位置开始计时，此时磁通量为0，感应电动势最大，感应电流最大，故AC错误；BD．设沿ABCDA方向为电流正方向，磁场方向向右，根据右手定则可判断出感应电流方向为ADCBA，即为负方向，故B错误，D正确。故选D。二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时（）A.电压表示数不变 B.电压表示数增加C.电流表示数增加 D.电流表示数不变【答案】AC【解析】则因初级电压不变，则根据，可知，次级电压不变；当用户的用电器增加时，相当于R减小，则次级电流变大，电流表的示数变大，则电压变大，电压表的示数变小；因次级电流变大，则根据，可知初级电流变大，即电流表的示数变大。故选AC。7.带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（）A.甲图中，只有速度为的带正电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出B.乙图中，相同带电粒子以不同速度进入磁场，在磁场中运动的半径越大，周期也越大C.丙图中，回旋加速器使用交流电，且粒子加速后获得的最大动能与电压无关D.丁图中，磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U增加【答案】CD【解析】A．甲图为速度选择器，从P射入做匀速直线运动从Q射出，只需受电场力和洛伦兹力平衡，与正负电荷无关，即解得即负电荷以从P射入也能从Q射出，故A错误；B．根据洛伦兹力提供向心力解得半径为故运动半径越大，对应的速度越大，周期为，与速度无关，故B错误；C．回旋加速器使用交流电，粒子加速后获得的最大动能对应的半径为R，满足最大动能，即最大动能与电压无关，故C正确；D．如图所示，当a、b两表面间的电压稳定时，满足解得即磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U增加，故D正确。故选CD8.一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段时间内的振动图像。则（）A.该波的波长为2m，波速为5m/sB.若波沿x轴的正方向传播，则图乙可能为L点的振动图像C.若波沿x轴的负方向传播，0.6s以后N点将处于波峰的位置D.若波沿x轴的正方向传播，0.2s以后L点将迁移到N点此刻所在的位置【答案】AB【解析】A．由甲图可知，由乙图可知，由波速公式可得，故A正确；B．若波沿x轴的正方向传播，则时刻质点L正处于平衡位置，且沿y轴正方向运动，所以图乙可能为L点的振动图像，故B正确；C．若波沿x轴的负方向传播，则时刻质点N位于平衡位置且沿y轴正方向运动，则经过后又回到平衡位置，故C错误。D．质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，故D错误。第Ⅱ卷注意事项：1、用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2、本卷共4题，共60分。9.某实验小组的同学们利用单摆来测量当地的重力加速度，实验器材安装如图甲所示。（1）该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是______（填选项前的字母）；A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D.选择质量大、体积小的小球，有利于减小实验误差（2）小组同学为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制得到图像，由图乙可知当地重力加速度______。（用图中字母表示）。（3）用（2）中方法______（填“能”或“不能”）消除因摆球质量分布不均而造成的g的测量误差；【答案】（1）CD（2）（3）能【解析】（1）A．单摆的偏角不能太大，且实验应在摆球通过平衡位置时开始计时，故A错误；B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为，故B错误；C．根据单摆周期公式可得，摆长L为悬线的长度加摆球的半径，用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，偏大，则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；D．单摆实验中应尽量选择质量大、体积小的摆球，故D正确。（2）根据单摆周期公式有变形可得根据图像的斜率可知解得（3）由（2）的分析可知，图像的斜率与摆长的大小无关，所以用图像法可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差。10.歼−20是我国自主研制的第五代战斗机，其优秀的性能受到全世界的关注，歼−20的光学着陆系统中用到了双缝干涉装置。用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示。已知双缝间的距离d，遮光筒的一端装有毛玻璃屏，双缝到毛玻璃屏的距离L，通过目镜可以在屏上观察到干涉条纹。（1）实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1=4.900mm；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n=6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数x2如图乙所示，则x2=______mm；（2）本次实验中，这种光的波长表达式λ=_____（用d，L，x2，x1，n表示）：（3）某同学调试好后能观察到清晰干涉条纹。下列说法正确的____A.仅将绿色滤光片换成红色滤光片，在像屏上观察到条纹数目有所增加B.仅将红色滤光片换成绿色滤光片，在像屏上观察到条纹数目有所增加C.若仅挡住双缝中的一条缝，屏上的条纹就会全部消失D.用白光进行实验时，可以得到彩色的干涉条纹【答案】（1）14.670##14.668##14.669##14.671##14.672（2）3）BD【解析】（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图可知（2）相邻的条纹之间距离为又联立可得光的波长表达式为（3）AB．对实验装置改动后，再像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知条纹的宽度Δx减小，由公式进行判断；仅将绿色滤光片换成红色滤光片，λ增大，则L、d都不改变，则Δx增大；仅将红色滤光片换成绿色滤光片，λ减小，L、d都不改变，则Δx减小，故A错误，B正确；C．若仅挡住双缝中的一条缝，发生衍射现象，屏上的条纹还是存在的，故C错误；D．白光通过双缝后产生干涉现象，因波长不同，导致干涉条纹间距不同，从而出现彩色条纹，故D正确。故选BD。11.在现代粒子物理实验中，科学家使用磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图所示，在坐标系的第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的电性未知带电粒子从x轴上的点以速度v射入磁场，方向与x轴正方向成60°角。经过磁场偏转后，该粒子恰好垂直于y轴射出磁场。（1）通过粒子在磁场中的偏转方向，判断该粒子带正电还是负电；（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）求该粒子在磁场中运动的时间。【答案】（1）带负电（2）（3）【解析】（1）带电粒子在磁场中运动情况如图所示根据左手定则，可知粒子带负电。（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径设为，根据洛伦兹力提供向心力得，解得，由几何关系可得解得（3）粒子在磁场中运动的周期，粒子在磁场中运动的时间联立得（1）B滑到小车A上初速度的大小；（2）小车的最终速度v的大小；（3）B在小车A上相对滑行的时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）取水平向右为正方向，由动量定理得解得（2）B在A上滑动的过程，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有解得（3）取水平向右为正方向，对B，由动量定理得解得13.如图甲所示，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为m，阻值为R，边长为L，左、右两边界平行且宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到ab边与磁场左边界间的距离为L时，线框具有水平向右的速度，当cd边离开磁场右边界时线框速度为，已知运动中ab边始终与磁场左边界平行，除磁场所给作用力外线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为f的阻力作用，求：（1）线框刚进入磁场流过ab边的电流方向，以及线框离开磁场瞬间cd两端的电压：（2）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q；（3）线框速度由减小到所经历的时间t。【答案】（1）流向，（2）（3）【解析】（1）根据右手定则可知电流方向从流向；线框离开瞬间产生的感应电动势为感应电流为两端的电压联立解得（2）根据电流强度定义得根据闭合电路欧姆定律得根据法拉第电磁感应定律得因为联立解得（3）根据动量定理得因为联立解得天津市部分区2024~2025学年度第二学期期末练习高二物理本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷注意事项：1、每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。2、本卷共8题，每题5分，共40分。1.下列说法正确的（）A.机械波和电磁波的传播都需要介质B.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦证实了电磁波的存在C.电磁波具有反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象D.变化的电场周围一定可以产生变化的磁场【答案】C【解析】A．机械波传播需要介质，而电磁波可在真空中传播，不需要介质，故A错误；B．麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实，故B错误；C．电磁波具有波的共性（反射、折射、干涉、衍射）和横波特有的偏振现象，故C正确；D．均匀变化的电场产生恒定磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故D错误。故选C。2.在离地面同一高度有质量相同两个小球a、b，a球以速度水平抛出，b球以速度竖直向上抛出，不计空气阻力，说法正确的是（）A.两球抛出时动量相等B.两球落地时动量相等C.两球从抛出到落地动量变化量大小相等D.两球从抛出到落地动量变化量方向相同【答案】D【解析】A．抛出时两球速度大小均为，但方向不同（a水平，b竖直向上），动量矢量，方向不同则不相等，故A错误；B．落地时，a球速度方向斜向下，b球速度方向竖直向下，动量方向不同，故B错误；C．动量变化量a球平抛时间b球竖直上抛总时间需满足解得故，大小不等，故C错误；D．动量变化量方向由合外力（重力）方向决定，两球均受竖直向下的重力，故方向相同，故D正确。故选D。3.一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（）A.振子通过同一位置时，位移相同B.振子通过同一位置时，速度相同C.振子通过同一位置时，加速度不相同D.振子通过同一位置时，回复力不相同【答案】A【解析】A．振子通过同一位置时，位移的大小和方向均由平衡位置指向该位置，故位移相同，故A正确；B．振子通过同一位置时，速度方向可能相反（例如振子往返经过该点时），故速度不一定相同，故B错误；D．同一位置时位移相同，故回复力F=-kx相同，故D错误。C．加速度由回复力决定，同一位置时回复力相同，故加速度相同，故C错误；故选A。4.明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸则光成一条，有数棱则必有一面五色”，这描述的是光的色散现象。如图，半圆是一宝石的横截面，MN是其直径，P是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自P点射入宝石，折射为a、b两束单色光。下列说法正确的是（）A.宝石对a光的折射率比对b光的折射率大B.在宝石中a光的传播速度比b光的传播速度大C.若仅增大光在P点的入射角，a光先在MN上发生全反射D.a、b光都是偏振光，偏振现象证明光是纵波【答案】B【解析】A．由光路可知，入射角相同，但光线b折射角较小，根据折射定律可知，宝石对a光的折射率比对b光的折射率小，故A错误；B．宝石对a光的折射率比对b光的折射率小，根据，可知在宝石中a光的传播速度比b光的传播速度大，故B正确；C．若仅增大光在P点的入射角，因光线a射到MN时的入射角总小于在P点的折射角，光线射到MN上的入射角不可能达到临界角，则光不可能在上发生全反射，故C错误；D．偏振现象是横波所特有的，a、b光都是偏振光，偏振现象证明光是横波，故D错误。故选B。5.如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕轴逆时针（沿方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。从线圈转过图示位置开始计时，设沿ABCDA方向为电流正方向，则线圈中产生的交流电图像是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】AC．从线圈转过图示位置开始计时，此时磁通量为0，感应电动势最大，感应电流最大，故AC错误；BD．设沿ABCDA方向为电流正方向，磁场方向向右，根据右手定则可判断出感应电流方向为ADCBA，即为负方向，故B错误，D正确。故选D。二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时（）A.电压表示数不变 B.电压表示数增加C.电流表示数增加 D.电流表示数不变【答案】AC【解析】则因初级电压不变，则根据，可知，次级电压不变；当用户的用电器增加时，相当于R减小，则次级电流变大，电流表的示数变大，则电压变大，电压表的示数变小；因次级电流变大，则根据，可知初级电流变大，即电流表的示数变大。故选AC。7.带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（）A.甲图中，只有速度为的带正电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出B.乙图中，相同带电粒子以不同速度进入磁场，在磁场中运动的半径越大，周期也越大C.丙图中，回旋加速器使用交流电，且粒子加速后获得的最大动能与电压无关D.丁图中，磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U增加【答案】CD【解析】A．甲图为速度选择器，从P射入做匀速直线运动从Q射出，只需受电场力和洛伦兹力平衡，与正负电荷无关，即解得即负电荷以从P射入也能从Q射出，故A错误；B．根据洛伦兹力提供向心力解得半径为故运动半径越大，对应的速度越大，周期为，与速度无关，故B错误；C．回旋加速器使用交流电，粒子加速后获得的最大动能对应的半径为R，满足最大动能，即最大动能与电压无关，故C正确；D．如图所示，当a、b两表面间的电压稳定时，满足解得即磁感应强度增大时，a、b两表面间的电压U增加，故D正确。故选CD8.一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段时间内的振动图像。则（）A.该波的波长为2m，波速为5m/sB.若波沿x轴的正方向传播，则图乙可能为L点的振动图像C.若波沿x轴的负方向传播，0.6s以后N点将处于波峰的位置D.若波沿x轴的正方向传播，0.2s以后L点将迁移到N点此刻所在的位置【答案】AB【解析】A．由甲图可知，由乙图可知，由波速公式可得，故A正确；B．若波沿x轴的正方向传播，则时刻质点L正处于平衡位置，且沿y轴正方向运动，所以图乙可能为L点的振动图像，故B正确；C．若波沿x轴的负方向传播，则时刻质点N位于平衡位置且沿y轴正方向运动，则经过后又回到平衡位置，故C错误。D．质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，故D错误。第Ⅱ卷注意事项：1、用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2、本卷共4题，共60分。9.某实验小组的同学们利用单摆来测量当地的重力加速度，实验器材安装如图甲所示。（1）该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是______（填选项前的字母）；A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D.选择质量大、体积小的小球，有利于减小实验误差（2）小组同学为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制得到图像，由图乙可知当地重力加速度______。（用图中字母表示）。（3）用（2）中方法______（填“能”或“不能”）消除因摆球质量分布不均而造成的g的测量误差；【答案】（1）CD（2）（3）能【解析】（1）A．单摆的偏角不能太大，且实验应在摆球通过平衡位置时开始计时，故A错误；B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为，故B错误；C．根据单摆周期公式可得，摆长L为悬线的长度加摆球的半径，用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，偏大，则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；D．单摆实验中应尽量选择质量大、体积小的摆球，故D正确。（2）根据单摆周期公式有变形可得根据图像的斜率可知解得（3）由（2）的分析可知，图像的斜率与摆长的大小无关，所以用图像法可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差。10.歼−20是我国自主研制的第五代战斗机，其优秀的性能受到全世界的关注，歼−20的光学着陆系统中用到了双缝干涉装置。用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示。已知双缝间的距离d，遮光筒的一端装有毛玻璃屏，双缝到毛玻璃屏的距离L，通过目镜可以在屏上观察到干涉条纹。（1）实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1=4.900mm；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n=6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数x2如图乙所示，则x2=______mm；（2）本次实验中，这种光的波长表达式λ=_____（用d，L，x2，x1，n表示）：（3）某同学调试好后能观察到清晰干涉条纹。下列说法正确的____A.仅将绿色滤光片换成红色滤光片，在像屏上观察到条纹数目有所增加B.仅将红色滤光片换成绿色滤光片，在像屏上观察到条纹数目有所增加C.若仅挡住双缝中的一条缝，屏上的条纹就会全部消失D.用白光进行实验时，可以得到彩色的干涉条纹【答案】（1）14.670##14.668##14.669##14.671##14.672（2）3）BD【解析】（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图可知（2）相邻的条纹之间距离为又联立可得光的波长表达式为（3）AB．对实验装置改动后，再像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知条纹的宽度Δx减小，由公式进行判断；仅将绿色滤光片换成红色滤光片，λ增大，则L、d都不改变，则Δx增大；仅将红色滤光片换成绿色滤光片，λ减小，L、d都不改变，