2021天津滨海新区高二下学期期末考试物理试题含答案

滨海新区2020-2021学年度第二学期期末检测

高二物理试题

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，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．     B．     C.     D.

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（    ）

        A                     B                  C                  D

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。)

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=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）

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．g        B．       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、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=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=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后，从位于边界上的出射口K引出。已知K、Q的距离为d。求：

（1）粒子第一次经过电场加速后的速度大小v；

（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。