天津市滨海新区2020-2021学年高二下学期期末考试 物理试题(含答案)

… …物理试题

○ …一、单项选择题（每小题4分，共32分）

… 号…1．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y0.1sin2.5t，位移y的单位为m，时证…间t的单位为s。则（ ） 考○A．弹簧振子的振幅为0.2m 准… … B．弹簧振子的周期为1.25s

… …C．在t0.2s时，振子运动的加速度最大 ○D．在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m …

…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 … 名…B．红外线热像仪同时还具有消毒灭菌作用 姓…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60 kg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，使他悬挂起校学…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1.5 s，安全带自然长度为5 m，

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○… … g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为（ ） A．500 N

B．400 N

C．600 N

D．1 000 N

5．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P不动，当U1变小时，扬声器的功率变大 B．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，原线圈电流I1变小 C．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器获得的功率增大 D．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流I2增大

6．如图所示，在半径为R的圆形区域内，分布着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、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．

3mv B．

0mv C.03mv D.02mv 03Rq2RqRqRq

7．一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（ ）

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…………○…… … … ○ … … 号…证… A B C D

考○8．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下方的小准… …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(每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。)

… 名…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，有数棱则必有一面姓…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，从而实校…学…现为手机充电。在充电过程中（ ）

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○… … 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=0.10s时刻的波形图，Q是平衡位置x=4.0m处的质点，图乙

是质点Q的振动图象，则（ ） A．t=0.10s时，质点Q的速度为零 B．t=0.10s时，质点Q的速度最大且沿y轴负方向

C．从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴负方向传播了4.0m D．从t=0.10s到t=0.25s，质点Q通过的路程为30cm

12．如图所示，单匝线圈ABCD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︰2 B．线圈中电流之比为2︰1

C．通过线圈的电量之比为1︰1 D．线圈中产生的热量之比为4︰1

第II卷 非选择题 （共52分）

注意事项：

1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。 2．本卷共5题，共52分。

三、实验题（本题共2小题，共10分）

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…………○……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 … 号…B．选用两光学表面平行的玻璃砖 证…C．选用粗的大头针完成实验

考○准…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O为圆心作圆， … 与入射光线、折射光线分别交于 …A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、 ○D点，如图所示，则玻璃的折射率n______。

（用图中线段的字母表示） … … … … ○ …

… 名…姓… ○ … … … … ○ …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

校学…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

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○… … 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______ ；

B．142A．g gg C．g D．42

（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、综合题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15．（12分）在光滑的水平面上，质量为m1=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m2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=2 Ω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=1 Ω，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

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………○………… 化规律如右图所示，0~1s内电阻R中的电流大小是多少？电阻R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，（2）粒子从出射口K射出时的动能Ek；

（3）粒子经过加速电场的次数N及从P点飘入电场至K点射出的总时间t。 … ○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 … 号…的热量为多少？

证… 考○ 准… …

… …

○ … … … … ○ … … 名… 姓… ○ … … … … ○ 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P、Q两点之间存在 … 范围较窄的匀强电场，电场强度大小为E，方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为+q的 … ○粒子从P点飘入电场（可视为无初速度），不计重力影响，粒子多次经过电场加速和磁场偏转 校…后，从位于边界上的出射口K引出。已知K、Q的距离为d。求： 学……（1）粒子第一次经过电场加速后的速度大小v；

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○… …

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…………○…… … …参考答案 ○ …第I卷 选择题 （48分） … 号…一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。） 证…题号 1 2 3 4 5 6 7 8 考○准…答案 C D B D B A C D … 二、不定项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在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4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。) ○题号 9 10 11 12 …答案 CD BC BCD BC …第II卷 非选择题 （共52分） … 三、实验题（本题共2小题，共10分） … ○13．（4分）AD AC …BD 评分标准：每空2分。 …14．（6分）D C C 评分标准：每空2分。 名…四、综合题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。姓…只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） ○ …15．（12分） … （1） A、B两物体碰撞过程由动量守恒定律得： … … m1v1m1v1m2v2 ① ○ 规定碰撞前物体A的运动方向为正方向 … … 碰撞后物体A、B的速度分别为 v12m/s，v22m/s … … 代入数据解得 m23kg ② ○ 校… （2）两物体组成的系统在碰撞过程中的动能损失为 学………高二年级物理 第9页(共8页) ○… … E12mv21212112m1v12m2v20 ③ 故碰撞过程是弹性碰撞。 ④

评分标准：①③每式4分， ②④每式2分。 16．（14分）

（1）根据法拉第电磁感应定律，有

EBts211V=2V ① 根据闭合电路欧姆定律，有

IERr23A ② 根据楞次定律，电阻R中的电流方向由M到N。 ③ （2）金属棒达到稳定后有

FF ④

安0EBdv ⑤

IE RrFBId ⑥

安解得： v6m/s 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

Q1Rmv2Q

RQ ⑧QRr⑨ 2rr代入数据解得：QR12J 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

EqL12 ①

2mv

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……○…………○………… 解得 粒子在磁场中运动的时间

2EqLvm（2）粒子运动的最大半径为

②

2N11d2Bm ⑪t2TNT224ELBq粒子由II区域进入I区域匀速运动的时间为

d 号…证…考○准… … … … ○ … … … … ○ … … 名…姓… ○ … … … … ○ … … … … ○ 校…学………○… …r2 ③ 2 ④ qvBmvmmr解得

vBqd

m2mEd2q2B2k8m ⑤ （3）粒子在电场中加速N次满足

NqELEk ⑥

解得

Nqd2B28mEL ⑦ 粒子在电场中加速N次过程由动量定理

Eqt 1mvm0 ⑧

得到粒子在电场中运动的时间

tBd12E ⑨ 粒子在磁场中运动的周期

T2mBq ⑩ 高二年级物理 第11页(共8页)

tLLLmLvv1+1+1......13.......12 2vN12qE23qB2d2○18mEL1粒子运动的总时间

 tttBdBd2mmL2E4ELqB2qE11112t3+-+1++......22 ○1323qBd8mEL1

评分标准：①④⑧每式2分，②③⑤⑥⑦⑨⑩⑪○

12○13，每式1分。

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