天津市部分区2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

天津市部分区2024-2025学年高二下学期期末练习物理试卷
一、单选题
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
2．在离地面同一高度有质量相同的两个小球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
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
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
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．
二、多选题
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
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
8．一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/s
B．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
三、实验题
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；
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的干涉条纹。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
四、解答题
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。
12．如图所示，质量为的小车A停在光滑的水平面上，小车上表面粗糙。质量为的滑块B放置在与小车上表面等高的光滑平台上，B受到一个水平向右、大小为4N·s的瞬时冲量，以初速度滑到小车A上，最后在车面上某处与小车保持相对静止。已知A与B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求：
(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。
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。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D A B D AC CD AB
9．(1)CD
(2)
(3)能
10．(1)14.670/14.668/14.669/14.671/14.672
(2)
(3)BD
11．(1)带负电
(2)
(3)
12．(1)
(2)
(3)
【详解】（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．(1)流向，
(2)
(3)
【详解】（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