天津市滨海新区2021学年下学期高二年级期末考试物理试卷

天津市滨海新区2020-2021学年下学期高二年级期末考试物理试卷本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷非选择题两部分。第I卷为第1页至第4页，第II卷为第5页至第8页。试卷满分100分。考试时间60分钟。第I卷选择题（48分）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12小题，每小题4分，共48分。一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1．一弹簧振子的位移随时间变化的关系式为，位移的单位为，时间的单位为。则（）A．弹簧振子的振幅为B．弹簧振子的周期为C．在时，振子运动的加速度最大D．在任意时间内，振子的位移均为2．2020年在防控新型冠状病毒疫情期间，在机场、车站、医院、商场等公共场所出入口，使用了红外线热像仪。红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播。关于红外线热像仪，下列说法正确的是（）A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线比可见光波长短B．红外线热像仪同时还具有消毒灭菌作用C．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测D．红外线热像仪根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理来检测体温3．阴极射线管是一种能从其阴极A发射出电子流的装置。如图所示，阴极射线管放在蹄形磁铁的N、S两极间，则此时电子流将（）A．向上偏转B．向下偏转C．向N极偏转D．向S极偏转4．一质量为60kg的建筑工人不慎由静止从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带从开始伸直到拉伸到最长的缓冲时间是s，安全带自然长度为5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为（）A．500N B．400N C．600N D．1000N5．心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。则（）A．保持滑动变阻器滑片、电荷量为-q的粒子从左侧A点以速度v0沿半径方向射入匀强磁场区域，然后从N点射出。MN两点间的圆心角∠MON=120°，粒子重力可忽略不计。则匀强磁场的磁感应强度B的大小为（）A．B．CD7．一环形线圈固定在磁场中，磁感线总是垂直线圈平面（即垂直于纸面），规定磁场方向垂直纸面向里为正，如图甲所示。磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。若环形线圈电阻恒定，沿线圈顺时针方向为感应电流i的正方向，则下图中能正确反映线圈中感应电流i随时间t的变化关系的是（）ABCD8．如图所示为质谱仪的原理示意图，现让某束离子（可能含有多种离子）从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场。经电场加速后垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，在核乳胶片上形成a、b两条“质谱线”，则下列判断正确的是（）A．a、b谱线对应离子均带负电 B．a谱线对应离子的质量较大C．b谱线对应离子的质量较大 D．a谱线对应离子的比荷较大二、不定项选择题9．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）A．在真空中a光的传播速度比b光大B．a光能发生偏振现象，b光不能发生C．两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成干涉条纹，a光的相邻明条纹间距较大D．若a、b两束光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角较大10．如图所示为无线充电原理图，由与充电基座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中（）A．送电线圈中产生均匀变化的磁场B．送电线圈中产生周期性变化的磁场C．送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流11．如图甲为一列简谐横波在t=时刻的波形图，Q是平衡位置=4.0m处的质点，图乙是质点Q的振动图象，则（）A．t=时，质点Q的速度为零B．t=时，质点Q的速度最大且沿y轴负方向C．从t=到t=，该波沿轴负方向传播了4.0mD．从t=到t=，质点Q通过的路程为30cm12．如图所示，单匝线圈在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次以速度2v匀速进入同一匀强磁场。则第二次与第一次进入过程中（）A．线圈中感应电动势之比为1︰2B．线圈中电流之比为2︰1C．通过线圈的电量之比为1︰1D．线圈中产生的热量之比为4︰1第II卷非选择题（共52分）三、实验题（，共10分）13（4分）某小组做测量玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。（1）下列哪些措施能够提高实验准确程度______；A．选用两光学表面间距大的玻璃砖B．选用两光学表面平行的玻璃砖C．选用粗的大头针完成实验D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些（2）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图所示，则玻璃的折射率______。（用图中线段的字母表示）14（6分）某同学在实验室做“用单摆测量重力加速度”的实验：（1）下列操作中正确的是________；A．悬挂单摆时，为了调节摆长方便，将摆线缠绕在铁架台的横杆上B．测量周期时，选取最高点为计时起点C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球使摆角较大D．测量周期时，先测几十次全振动的总时间，然后通过计算求出周期（2）测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2-L图线如图所示。此图线斜率的物理意义是______；A．gB．C．D．（3）在（2）中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小______。A．偏大B．偏小C．不变D．都有可能四、15．（12分）在光滑的水平面上，质量为=1kg的物体A以4m/s的速度与处于静止状态的物体B的发生正碰（如图所示），碰撞时间不计。碰撞后物体A以大小为2m/s的速度反向弹回，物体B以2m/s的速度向右运动。则（1）物体B的质量等于多少（2）请通过计算说明A、B两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞16（14分）如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，导轨间距为d=1m。M、N之间接有一个阻值为R=2Ω的电阻，一质量为m=1kg的金属棒CD跨接在导轨之上，其电阻为r=1Ω，且和导轨始终接触良好，导轨足够长，其余电阻不计。整个装置放在方向垂直导轨平面向下的磁场中，磁场区域足够大。求：（1）若开始时将金属棒CD固定在与金属导轨左端MN距离1m处，磁感应强度随时间的变化规律如右图所示，0~1s内电阻中的电流大小是多少电阻中的电流方向为（2）若1s后释放金属棒CD，并对其施加水平向右的恒力F=8N，则金属棒由静止开始运动，最终达到的稳定速度v的大小是多少（3）在（2）中金属棒达到稳定速度后若撤去恒力F，则在以后的运动过程中电阻R上产生的热量为多少17（16分）跑道式回旋加速器的工作原理如图所示。两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小均为B、方向垂直纸面向里。在磁场边界上的、电荷量为q的粒子从到N。③（2）金属棒达到稳定后有④⑤⑥解得：⑦（3）撤掉外力后，导体棒做减速运动。根据能量守恒定律，导体棒的动能全部转化为内、外电路中的内能，则有⑧⑨代入数据解得：⑩评分标准：①⑤⑥⑧每式2分，②③④⑦⑨⑩每式1分。17．（16分）（1）粒子在电场中加速时只受电场力，由动能定理①解得②（2）粒子运动的最大半径为③④解得⑤（3）粒子在电场中加速N次满足⑥解得⑦