2020-2021学年天津市部分区高二(下)期末物理试卷

第1页（共1页）2020-2021学年天津市部分区高二（下）期末物理试卷一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．（5分）如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴，则其振动图象为图中的（）A． B． C． D．2．（5分）如图所示，为交流发电机的示意图。装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，线圈转动时通过滑环和电刷保持与外电路的闭合，下列说法正确的是（）A．穿过线圈的磁通量最大 B．通过电阻的电流瞬时值最大 C．穿过线圈的磁通量的变化率为零 D．AB边的电流方向由B到A3．（5分）如图甲所示，固定于匀强磁场中的圆形线圈，磁场方向垂直线圈平面向里，线圈中将产生（）A．顺时针方向恒定的电流 B．逆时针方向恒定的电流 C．顺时针方向变化的电流 D．逆时针方向变化的电流4．（5分）质量m＝100kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝60kg和m乙＝40kg的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3m/s的速度跃入水中，如图所示，则甲、乙跳离小船的瞬间，小船的运动方向及速度大小为（）A．向右，0.6m/s B．向左，0.6m/s C．向右，3m/s D．向左，3m/s5．（5分）第五代移动通信技术，简称5G。5G将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、自动驾驶技术等将一一实现。5G应用3300MHz～5000MHz频段的无线电波传送信号，相比于现有的4G（1880MH～2635MHz频段），5G所应用的无线电波（）A．频率更低 B．在真空中的传播速度更大 C．在真空中的传播速度更小 D．在真空中的波长更短二、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，都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．（5分）一单摆做简运动，在远离平衡位置的过程中，摆球的（）A．位移增大 B．速度增大 C．回复力增大 D．机械能增大7．（5分）在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（）A．中央条纹较两侧更宽 B．中央条纹较两侧更窄 C．双缝间距离越小条纹间距离越大 D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹8．（5分）LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间变化的图像如图所示，由图像可知（）A．t1时刻，电路中的磁场能最大 B．t1～t2时间内，电容器不断放电 C．t2～t3时间内，电路中的电流不断变大 D．t3时刻，电路中的电场能最大二、本卷共4题，共60分。9．（12分）（1）在测量玻璃的折射率实验中：①图甲所示为实验使用的长方体玻璃砖，实验时不能用手直接接触玻璃砖的（选填“磨砂面”或“光学面”）。②一实验小组按实验要求绘出的长方体玻璃砖界面和四个针孔a、b、c、d的位置如图乙所示，图中的ab表示入射光线，θ1为入射角，请描出光线的径迹并标出对应的折射角θ2。（2）在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中：①用学生电源给原线圈供电，用多用电表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是。A.原线圈接直流电压，多用电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压，多用电表用交流电压挡C.原线圈接交流电压，多用电表用直流电压挡D.原线圈接交流电压，多用电表用交流电压挡②实验时，保持学生电源的输出电压一定。首先只改变副线圈的匝数，测量副线圈上的电压：再只改变原线圈的匝数（选填“控制变量法”或“理想化实验法”）。③一位同学实验时，选择的原线圈为100匝，副线圈为400匝，测得副线圈的电压为9.0V，则下列叙述中最有可能符合实际情况的一项是。A.变压器的铁芯没有闭合B.原线圈实际匝数与标注“100”不符，应大于100匝C.副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝D.学生电源实际输出电压大于标注的“2V”10．（14分）一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示。介质中x＝2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝8sin（2πt）（y的单位为cm）。求：（1）这列波的波长与振幅；（2）这列波的波速大小及传播方向。11．（16分）如图所示，第1象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为q的粒子（不计重力），并恰好垂直于y轴射出。已知OP＝d。求：（1）粒子所带的电性及磁感应强度B的大小；（2）粒子穿过第一象限所用的时间。12．（18分）如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成θ＝30°，匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B＝0.20T，接入电路的有效电阻均为R＝0.20Ω若用与导轨平行的拉力F作用在ab上，使ab杆沿导轨匀速上滑且d杆在导轨上恰好保持静止，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）金属杆cd所受安培力的大小；（2）通过金属杆cd的电流大小及方向；（3）拉力F的功率。

2020-2021学年天津市部分区高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．（5分）如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴，则其振动图象为图中的（）A． B． C． D．【解答】解：取向右为x轴正方向，振子运动到M点时，所以振子运动到M点时开始计时振动图象应是余弦曲线。故D正确。故选：D。2．（5分）如图所示，为交流发电机的示意图。装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，线圈转动时通过滑环和电刷保持与外电路的闭合，下列说法正确的是（）A．穿过线圈的磁通量最大 B．通过电阻的电流瞬时值最大 C．穿过线圈的磁通量的变化率为零 D．AB边的电流方向由B到A【解答】解：ABC、图示位置为垂直中性面的位置，穿过线框的磁通量为零，感应电流最大，通过电流表的电流瞬时值最大，B正确；D、由图示知，根据右手定则判断可知，故D错误。故选：B。3．（5分）如图甲所示，固定于匀强磁场中的圆形线圈，磁场方向垂直线圈平面向里，线圈中将产生（）A．顺时针方向恒定的电流 B．逆时针方向恒定的电流 C．顺时针方向变化的电流 D．逆时针方向变化的电流【解答】解：磁场方向垂直线圈平面向里，且磁感应强度B随时间t均匀增大，则有逆时针方向的电流；再根据法拉第电磁感应定律E＝N＝NS，感应电动势是不变的，因此感应电流是恒定的，ACD错误；故选：B。4．（5分）质量m＝100kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲＝60kg和m乙＝40kg的游泳者，在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3m/s的速度跃入水中，如图所示，则甲、乙跳离小船的瞬间，小船的运动方向及速度大小为（）A．向右，0.6m/s B．向左，0.6m/s C．向右，3m/s D．向左，3m/s【解答】解：甲、乙两人和船组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有：0＝m甲v甲﹣m乙v乙+mv据题v甲＝v乙＝3m/s，解得小船的速度：v＝﹣6.6m/s，故A正确。故选：A。5．（5分）第五代移动通信技术，简称5G。5G将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、自动驾驶技术等将一一实现。5G应用3300MHz～5000MHz频段的无线电波传送信号，相比于现有的4G（1880MH～2635MHz频段），5G所应用的无线电波（）A．频率更低 B．在真空中的传播速度更大 C．在真空中的传播速度更小 D．在真空中的波长更短【解答】解：A、由题意可知，故A错误；BC、所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，故BC错误；D、5G信号的频率高，则由v＝λf可知，故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，都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．（5分）一单摆做简运动，在远离平衡位置的过程中，摆球的（）A．位移增大 B．速度增大 C．回复力增大 D．机械能增大【解答】解：AB、单摆做简谐振动，相对于平衡位置的位移一定增大，故AB错误；B、在远离平衡位置的过程中，回复力与位移成正比，故C正确；D、由于单摆在运动过程中只有重力做功，故D错误。故选：AC。7．（5分）在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（）A．中央条纹较两侧更宽 B．中央条纹较两侧更窄 C．双缝间距离越小条纹间距离越大 D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹【解答】解：AB、双缝干涉实验中，故AB错误；C、根据△x＝，故C正确；D、遮住一条缝后，屏上仍有明暗相间的条纹，故D正确。故选：CD。8．（5分）LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间变化的图像如图所示，由图像可知（）A．t1时刻，电路中的磁场能最大 B．t1～t2时间内，电容器不断放电 C．t2～t3时间内，电路中的电流不断变大 D．t3时刻，电路中的电场能最大【解答】解：A、t1时刻电荷量达到峰值，则电场能达到峰值．故A错误；B、t1～t6时段电荷量减小，所以为放电过程．C、t2～t3时段电荷量增大，电场能增加，是充电过程，故C错误D、t8时刻，电容器极板上电荷量最大，电路中电流为零，磁场能最小为零．故D正确。故选：BD。二、本卷共4题，共60分。9．（12分）（1）在测量玻璃的折射率实验中：①图甲所示为实验使用的长方体玻璃砖，实验时不能用手直接接触玻璃砖的光学面（选填“磨砂面”或“光学面”）。②一实验小组按实验要求绘出的长方体玻璃砖界面和四个针孔a、b、c、d的位置如图乙所示，图中的ab表示入射光线，θ1为入射角，请描出光线的径迹并标出对应的折射角θ2。（2）在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中：①用学生电源给原线圈供电，用多用电表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是D。A.原线圈接直流电压，多用电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压，多用电表用交流电压挡C.原线圈接交流电压，多用电表用直流电压挡D.原线圈接交流电压，多用电表用交流电压挡②实验时，保持学生电源的输出电压一定。首先只改变副线圈的匝数，测量副线圈上的电压：再只改变原线圈的匝数控制变量法（选填“控制变量法”或“理想化实验法”）。③一位同学实验时，选择的原线圈为100匝，副线圈为400匝，测得副线圈的电压为9.0V，则下列叙述中最有可能符合实际情况的一项是D。A.变压器的铁芯没有闭合B.原线圈实际匝数与标注“100”不符，应大于100匝C.副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝D.学生电源实际输出电压大于标注的“2V”【解答】解：（1）①玻璃砖的光学面不能用手直接接触，否则，进而影响折射率的测定。②插针的方法是：眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2，使P7能挡住P1、P2的像，离P3适当大距离插上P4，使P4能挡住P2和P1、P2的像。如图（2）①变压器原理是互感现象，故原线圈接交流电压，故电表用交流电压挡，ABC错误；故选D②探究副线圈的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法；③根据A.若变压器铁芯没有闭合，则副线圈电压为零；B.原线圈实际匝数与标注“100”不符，大于100匝，故B不可能；C.副线圈实际匝数与标注“400”不符，小于400匝，故C不可能；D.学生电源实际输出电压大于标注的“2V”，则输出电压大于8V。故选D故答案为：（1）①光学面，②见图，②控制变量法10．（14分）一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示。介质中x＝2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝8sin（2πt）（y的单位为cm）。求：（1）这列波的波长与振幅；（2）这列波的波速大小及传播方向。【解答】解：（1）由图可知，波长为λ＝4m根据质点P的振动方程y＝8sin（6πt）cm，知振幅为8cm（2）根据质点P的振动方程y＝8sin（5πt）cm，知ω＝2πrad/s＝s＝1s故波速大小为v＝＝m/s＝4m/s根据质点P的振动方程y＝4sin（2πt）cm，知t＝0时刻质点P的速度沿y轴正方向，这列波的传播方向沿x轴正方向。答：（1）这列波的波长是4m，振幅为8cm；（2）这列波的波速大小为4m/s，传播方向沿x轴正方向。11．（16分）如图所示，第1象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为q的粒子（不计重力），并恰好垂直于y轴射出。已知OP＝d。求：（1）粒子所带的电性及磁感应强度B的大小；（2）粒子穿过第一象限所用的时间。【解答】解：（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图粒子受指向圆心的洛伦兹力，利用左手定则可判断出粒子带负电由几何关系得粒子在磁场中运动的轨道半径r＝2d根据牛顿第二定律可知洛伦兹力提供向心力qvB＝m由此可解得B＝（2）轨迹所对圆心角θ＝150°周期T＝从而可得粒子穿过第一象限所用的时间t＝＝答：（1）粒子带负电，磁感应强度B的大小为；（2）粒子穿过第一象限所用的时间为。12．（18分）如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成θ＝30°，匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B＝0.20T，接入电路的有效电阻均为R＝0.20Ω若用与导轨平行的拉力F作用在ab上，使ab杆沿导轨匀速上滑且d杆在导轨上恰好保持静止，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）金属杆cd所受安培力的大小；（2）通过金属杆cd的电流大小及方向；（3）拉力F的功率。【解答】解：（1）金属杆cd静止在金属导轨上，受重力，根据右手定制判断电流方向由c到d。根据共点力的平