天津市重点中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理学科试卷
Ⅰ卷(40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每题5分,共25分;每小题只有一个选项是正确的)
1.下列说法正确的是( )
A.卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核内部有复杂的结构
B.大量氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只辐射两种不同频率的光
C.比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量
D.的半衰期约为7亿年,随着地球环境的不断变化,其半衰期可能变短
2.太赫兹辐射通常是指频率在,即频率在微波与红外线之间的电磁辐射,其频率高于微波,低于红外线、紫外线,远低于X射线.太赫兹波对人体安全,可以穿透衣物等不透明物体,实现对隐匿物体的成像.近年来太赫兹技术在国家安全、信息技术等诸多领域取得了快速发展,被誉为“改变未来世界十大技术”之一.由上述信息可知,太赫兹波( )
A.其光子的能量比红外线光子的能量更大 B.比微波更容易发生衍射现象
C.比X射线穿透性更强 D.比紫外线更难使金属发生光电效应
3.—列简谐横波沿x轴正方向传播,其波速为,时刻的波形如图所示.下列说法正确的是( )
A.时间内,质点P运动的路程为18cm
B.时刻,质点P相对平衡位置的位移是6cm
C.时刻,质点Q加速度最大
D.时刻,质点M沿y轴负方向运动
4.福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,2022年6月17日下水.航母上飞机弹射起飞所利用的电磁弹射原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去,则下列说法正确的是( )
A.若将金属环置于线圈的右侧,环将不能弹射出去
B.金属环向左运动过程中将有扩大趋势
C.若将电池正、负极调换后,金属环不能向左弹射
D.合上开关S的瞬间,从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流
5.利用如图甲所示的实验装置研究光电效应,测得某种金属的遏止电压口与入射光频率v之间的关系图线如图乙所示,则( )
A.图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率
B.由图线可知普朗克常量
C.入射光频率增大,逸出功也增大
D.要测得金属的遏止电压,电源的右端应为负极
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分;每小题都有多个选项,少选得3分,不选或错选得零分).
6.由a、b两种单色光构成的复色光束从水中斜射入空气中的光路图如图所示,关于a、b,两种单色光,下列说法正确的是( )
A.从同种介质中斜射入空气发生全反射时,a光的临界角小于b光的临界角
B.在同种介质中传播,a光传播速度大于b光传播速度
C.相同条件的双缝干涉实验中,a光的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距小
D.通过同一狭缝,a光的衍射现象比b光的衍射现象更明显
7.如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式交变电流的图像,当调整线圈转速后,其在同一磁场中匀速转动过程所产生正弦式交变电流的图像如图线b所示.下列关于这两个正弦式交变电流的说法中正确的是( )
A.在图中时刻穿过线圈的磁通量均为零
B.线圈先后两次转速之比为
C.交变电流a的电动势瞬时值表达式为
D.交变电流b的电动势最大值为5V
8.如图所示,世界冠军丁俊晖在斯诺克比赛中正准备击球,设丁俊晖在这杆中,白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直线上运动.碰撞前,白色球A的动量,花色球B静止;碰撞后,花色球B的动量变为.则两球质量与间的关系可能是( )
A. B. C. D.
Ⅱ卷(60分)
9.(12分)(1)利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系:
①除图中所示器材外,还需要的器材有______;
A.干电池 B.低压交流电源 C.直流电压表 D.交流电压表
②下列说法正确的是______;
A.变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B.变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”能量的作用
C.变压器工作时原、副线圈中电流的频率相同
D.变压器副线圈上不接负载时,原线圈两端电压为零
③由于变压器工作时有能量损失,实验测得的原、副线圈的电压比应当______(选填“大于”、“等于”或者“小于”)原、副线圈的匝数比.
(2)如图所示为双缝干涉实验的装置示意图,现要利用这套装置来测量某种单色光的波长.
①装置示意图中有三个电学元件的名称空缺,关于它们的说法正确的是______.
A.①是双缝,③是滤光片 B.②是双缝,③是单缝 C.②是单缝,③是双缝
②用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图甲所示,双缝间距d=_______mm.
③图乙为实验得到的干涉条纹,用测最头测出了第1条和第6条亮条纹中心间的距离为,已知双缝到光屏的距离为l,则所测单色光波长的计算式为_______(用题中所给的字母表示).
10.(14分)图甲为某一列频率为1Hz、沿x轴正向传播的简谐横波在某时刻的波形图.
(1)求该简谐波的传播速度大小.
(2)从该时刻开始计时,在图乙中画出质点D做简谐运动的图像(至少画出一个周期).
(3)求从该时刻起,再经过1.5s B质点的路程以及1.5s时B质点的位移.
11.(16分)福建舰是我国完全自主设计建造的首艘航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,2022年6月17日下水.航母上舰载机着舰时电磁阻拦技术的基本原理如图乙所示:舰载机着舰时关闭动力系统,通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒ab,假设金属棒瞬间获得与飞机相同的水平向右的速度,在磁场中一起减速滑行至停下,已知舰载机质量,金属棒质量,电阻,平行导轨MN与PQ间距L=50m,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度,其余电阻不计,除安培力外飞机克服其它阻力做的功为,求:
(1)飞机着舰瞬间金属棒ab中感应电流I的大小和方向;
(2)金属棒中产生的焦耳热Q.
12.(18分)如图所示,质量m=1kg的物块,可视为质点,右端和墙壁间压缩一水平轻弹簧,从/点静止释放后滑出B点,恰能过C点沿半径R=0.5m的竖直半圆弧轨道的内侧做圆周运动,经最低点.滑到静止在水平地面的木板上.木板质量M=4kg、长度L=2.05m,且与右侧等高的平台P相碰时将被立即锁定.已知物块与平台AB、物块与木板间的动摩擦因数均为,其余摩擦不计,A、B间的距离,木板右端距离平台P左侧的初始距离为s,.求:
(1)弹簧弹力对物块所做的功W,
(2)物块经过D点时所受轨道支持力F的大小;
(3)物块滑上平台P时的动能与s的关系.
天津市重点中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理学科答案
一、单项选择题(本题共5小0每题5分,共25分;每小题只有一个选项是正确的)
1 2 3 4 5
C D A D A
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分;每小题都有多个逸项,少选得3分,不选或错选得零分)
6 7 8
BD BC CD
9.(1)①BD ②BC ③大于 (2)①C ②2.05 ③
10.解:(1)由甲图可得:m频率为Hz,周期T=1.0s
所以该简谐横波的传播速度为:
(2)如图所示
(3)再经过1.5s,B质点振动经过1.5个周期,B点运动到波谷位置.
其路程为;其位移大小为0.2cm,方向竖直向下.
11.解:;
(1)飞机着舰瞬间金属棒中感应电动势:,
感应电流:,解得:;
由右手定则:感应电流方向a到b.
(2)飞机着舰至停下,由动能定理:;
解得:.
12.答案(1)5.5J (2)60N (3)见解析
解析:(1)物块恰好通过C点,有,解得,
由动能定理得,解得.
(2)物块由C运动到D,由动能定理得,解得,
在D点,,解得
(3)若物块与木板能共速,由动量守恒定律得,解得,
对物块,,得,
对木板,,得,()(用牛顿运动定律解答同样得分).
①若,物块能和木板共速,则由能最守恒得:,
②若,物块不能和木板共速,则由能最守恒得:.