天津市河?xùn)|區(qū)2023-2024學(xué)年高二年級(jí)下冊(cè)7月期末考試物理試題（解析版）

河?xùn)|區(qū)2023?2024學(xué)年度第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)

高二物理

一、單項(xiàng)選擇題（每題5分，共25分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）

1.2016年在貴州建成了500米口徑的球面射電望遠(yuǎn)鏡一“中國(guó)天眼”，這是世界上單口徑

最大、靈敏度最高的射電望遠(yuǎn)鏡，它對(duì)電磁波的各個(gè)波段都具有良好的接收能力。下列關(guān)

于電磁波的說(shuō)法正確的是（）

A.頻率越高的電磁波越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B.在水中紅外線的傳播速度小于紫外線的傳播速度

C.利用X射線的穿透本領(lǐng)，可在機(jī)場(chǎng)等地進(jìn)行安全檢查

D.紅外線的顯著作用是熱效應(yīng)，溫度較低的物體不能輻射紅外線

K答案Xc

K解析XA.頻率越高的電磁波波長(zhǎng)越短，越不容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.紅外線的頻率小于紫外線的頻率，則紅外線的折射率小于紫外線的折射率，根據(jù)

c

V=—

n

在水中紅外線的傳播速度大于紫外線的傳播速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.利用X射線的穿透本領(lǐng)，可在機(jī)場(chǎng)等地進(jìn)行安全檢查，選項(xiàng)c正確；

D.紅外線的顯著作用是熱效應(yīng)，任何溫度的物體都能輻射紅外線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

2.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖甲所示位

置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）

甲乙

A.該交流電的頻率為100Hz

B.電流表的示數(shù)為10A

C.Z=0.01s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直

D.z=0.005s到/=0.015s這段時(shí)間，通過電阻R的電荷量為0

（答案』B

（解析』A.該交流電的頻率為

/=-=Hz=50Hz

T0.02

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.電流表的示數(shù)為

/乎A=10A

選項(xiàng)B正確；

C.HO.Ols時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.Z=0.005s到r=0.015s這段時(shí)間，線圈從中性面位置轉(zhuǎn)過半周回到中性面，磁通量的變化

量為2BS,則根據(jù)q=lM=—^t=—=至h

RRR

通過電阻R的電荷量不為0,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

3.B超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會(huì)產(chǎn)生不同程度的反

射。探頭接收到的超聲波信號(hào)形成B超圖像。如圖為血管探頭沿x軸正方向發(fā)送的簡(jiǎn)諧超

聲波圖像，f=0時(shí)刻波恰好傳到M質(zhì)點(diǎn)。已知此超聲波的周期為IxlCF,s，下列說(shuō)法正

A.質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向

B.0~1.25義10一7s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Af運(yùn)動(dòng)的位移為0.4mm

C.超聲波在血管中的傳播速度為340m/s

D./=2.0xl(T7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)N恰好處于波峰

K答案1D

K解析RA.根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤;

B.由題可知，質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)了因此M的位移為-0.4mm,故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)圖像讀出波長(zhǎng)為

2=14X1CT2mm=1.4x10^10

根據(jù)波長(zhǎng)與波速關(guān)系

解得

v=1.4xl03m/s

故C錯(cuò)誤；

D.由圖可知，M左側(cè)的波峰與N之間的距離為

x=(35-7)xlO-2mm=28xl0-2mm=2.8xl0-4m

則波峰傳播到N的時(shí)間為

Z=±=2.0x107s

可知在2.0x10-7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)N恰好處于波峰，故D正確。

故選D。

4.為了裝點(diǎn)夜景，常在噴水池水下安裝彩燈。如圖甲所示，水下有一點(diǎn)光源S,同時(shí)發(fā)出

兩種不同顏色的。光和方光，在水面上形成了一個(gè)有光射出的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所

示，環(huán)狀區(qū)域只有6光，中間小圓為復(fù)色光，下列說(shuō)法正確的是()

?點(diǎn)光源S

圖甲

A.a光發(fā)生全反射的臨界角大

B.a光在真空中的傳播速度更大

C.水對(duì)。光的折射率小于對(duì)6光的折射率

D.用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光條紋間距更大

1答案》D

k解析』A.做出光路圖，如下圖所示。在被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生了全反

射，入射角等于臨界角，由于。光照射的面積較小，則知。光的臨界角較小，故A錯(cuò)誤;

B.光在真空中的傳播速度一致，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)臨界角公式

,八1

sinC=-

n

可知

na>〃b

水對(duì)。光的折射率大于對(duì)6光的折射率，故c錯(cuò)誤；

D.因?yàn)?。光的折射率大，故。光波長(zhǎng)短，又由雙縫干涉條紋間距公式

,L,

Ax=-A

d

可知用同一套裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，6光條紋間距更大，故D正確。

故選D。

空氣

*

\//b

■點(diǎn)光源S

5.如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面

上，底部與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量為機(jī)的小球從弧形槽/?高處由靜止開始下滑,

不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.在下滑過程中弧形槽對(duì)小球的彈力始終不做功

B.在小球壓縮彈簧的過程中，小球的機(jī)械能減小

C.小球離開彈簧后，小球和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球仍能回到弧形槽場(chǎng)高處

D.在整個(gè)過程中，小球、弧形槽和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量守恒

[[答案』B

K解析』A.在小球下滑過程中，雖然小球總是沿著弧形槽的上表面運(yùn)動(dòng)，但弧形槽有水

平向左的位移，故小球相對(duì)于地面的速度方向不是沿著弧形槽的切線的，而弧形槽對(duì)小球

的作用力是彈力，方向始終垂直于接觸面，故彈力和小球運(yùn)動(dòng)速度不垂直，彈力對(duì)小球要

做功，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)小球壓縮彈簧的過程中，彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。但彈簧對(duì)小球的彈力

做負(fù)功，故小球的機(jī)械能減小，故B正確；

C.小球在弧形槽上下滑過程中，系統(tǒng)水平方向不受力，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，小球與

弧形槽分離時(shí)兩者動(dòng)量大小相等，由于相則小球的速度大小大于弧形槽的速度大小，

小球被彈簧原速率彈回后將追上弧形槽并要滑上弧形槽。在小球離開彈簧后，只有重力和

系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，故小球和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。由于球與弧形槽組成的系統(tǒng)總

動(dòng)量水平向左，球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)兩者共速，則此共同速度也必須水平向左，則二者從靜止

開始運(yùn)動(dòng)到共速狀態(tài)，系統(tǒng)的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能一定要減小，小球上升的最大高度要小

于〃，故C錯(cuò)誤；

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小球和弧形槽、彈簧所組成系統(tǒng)只有重力與系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，系統(tǒng)

機(jī)械能守恒，小球與彈簧接觸過程中，墻壁對(duì)系統(tǒng)作用力水平向左，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量不

守恒，故D錯(cuò)誤。

二、不定項(xiàng)選擇題（每題5分，共15分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確

的，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得。分）

6.關(guān)于光現(xiàn)象的分析和理解，下列說(shuō)法中正確的是（）

皿H

A.圖甲是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角"逐漸增大到某一值后

不再會(huì)有光線從a，面射出

B.圖乙是自然光通過偏振片P、Q的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，右邊是光屏。當(dāng)P固定不動(dòng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q

時(shí)，光屏上的光亮度將明暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波

C.圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小雙縫到屏的距離，兩相鄰亮條紋間距離Ax將減小

D.圖丁是光經(jīng)過大頭針尖時(shí)的照片，這種現(xiàn)象反映了光的干涉現(xiàn)象

［答案XBC

k解析》A.圖甲中，根據(jù)幾何關(guān)系可知，上表面的折射角等于下表面的入射角，當(dāng)仇等

于90。時(shí)，下表面的入射角才等于臨界角，下表面才發(fā)生全反射，所以無(wú)論怎么增大入射

角，下表面的入射角都不會(huì)達(dá)到臨界角，下表面都不會(huì)發(fā)生全反射，光線一定能從下表面

射出，A錯(cuò)誤;

B.圖乙是自然光通過偏振片P、Q的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，右邊是光屏。當(dāng)P固定不動(dòng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q

時(shí)，光屏上的光亮度將明暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波，B正確；

C.圖丙是雙縫干涉示意圖，根據(jù)?=二彳，若只減小雙縫到屏的距離3兩相鄰亮條紋

間距離Ax將減小，C正確；

D.圖丁是光經(jīng)過大頭針尖時(shí)的照片，這種現(xiàn)象反映了光的衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。

故選BC。

7.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為我=2m和

xb=6m,圖乙為質(zhì)點(diǎn)6從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）

A.z=ls時(shí)，質(zhì)點(diǎn)。的位移沿y軸負(fù)向

B.Uls時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的加速度方向與速度方向相同

C.質(zhì)點(diǎn)。經(jīng)過4s振動(dòng)的路程為1m

D.該波沿x軸的負(fù)方向傳播，波速為0.5m/s

k答案》AC

（解析》D.根據(jù)質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像可知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置

向上振動(dòng)，結(jié)合波形圖可知，波沿x軸負(fù)向傳播，波速為

28,,,

v=——=—m/s=lm/s

T8

選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

AB.因仁0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a從平衡位置向下振動(dòng)，可知Z=ls時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置與最低點(diǎn)之

間向下振動(dòng)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)。的位移沿y軸負(fù)向，加速度方向向上，速度方向向下，即uls

時(shí)，質(zhì)點(diǎn)。的加速度方向與速度方向相反，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；

C.質(zhì)點(diǎn)。經(jīng)過4s=0.57振動(dòng)的路程為2A=lm,選項(xiàng)C正確。

故選AC?

8.如圖所示的理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)分別為8和5,且原線圈兩端的輸入電壓Uo

不變，所接的電表均為理想交流電表，兩個(gè)定值電阻的阻值均為Ro,滑動(dòng)變阻器的最大阻

值為R）,兩個(gè)端點(diǎn)分別是加、N,滑片為尸，下列說(shuō)法正確的是（）

A.滑片P由〃向N移動(dòng)的過程中，電壓表的示數(shù)會(huì)逐漸減小

B.滑片尸由M向N移動(dòng)的過程中，電流表Ai、A2的示數(shù)均逐漸增大

C.滑片尸由M向N移動(dòng)的過程中，流過滑動(dòng)變阻器的電流會(huì)增大

25U2

D.當(dāng)滑片P位于M點(diǎn)時(shí)，電源輸出的功率為——-

96%

K答案XCD

（解析］A.電壓表的示數(shù)等于變壓器的次級(jí)電壓，由初級(jí)電壓和匝數(shù)比決定，總是不變

的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

BC.滑片P由M向N移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器阻值減小，則次級(jí)總電阻減小，總電流

變大，即電流表Ai的示數(shù)逐漸增大、與Ai串聯(lián)的電阻R）的電壓變大，則與A2串聯(lián)的電

阻Ro上的電壓減小，即電流表A2示數(shù)減小，則流過滑動(dòng)變阻器的電流會(huì)增大，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤，C正確；

D.變壓器次級(jí)電壓

O

當(dāng)滑片尸位于〃點(diǎn)時(shí)

次級(jí)電阻

R_R*R）義R）_3R。

次級(jí)功率為

-5U；

R次964

25U2

則電源輸出的功率為■^廠工，選項(xiàng)D正確。

96。

故選CD。

9.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

(1)圖中。點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球冽1多次從斜軌上

S位置由靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP。然后，把被碰小球“2

靜置于軌道的水平部分，再將入射球如從斜軌上s位置由靜止釋放，與小球儂相碰，并

多次重復(fù)。接下來(lái)要完成的必要步驟是

A.用天平分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量％1、機(jī)2

B.測(cè)量小球mi開始釋放時(shí)的高度h

C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D.分別找到小I、“22相碰后平均落點(diǎn)的位置M、N,測(cè)量OM、ON的長(zhǎng)度

(2)為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足加1m2(選填或“=")；

(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為(用前面測(cè)量的量表示)。

k答案U(1)AD(2)>(3)OP=17^-OM+m,-ON

K解析X(1)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式為

WJVQ=相1匕+m2V2

因小球碰撞后均做平拋運(yùn)動(dòng)，且下落的高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，則水平位移與初速度

成正比，可知可以由水平射程代替小球的水平速度，則要驗(yàn)證的關(guān)系可寫成

771,?OP=OM+“4ON

接下來(lái)要完成的必要步驟是：用天平分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量機(jī)1、%2;分別找到m2

相碰后平均落點(diǎn)的位置/、N,測(cè)量。M、ON的長(zhǎng)度，故選AD；

(2)為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，防止入射球碰后反彈，則兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足加>加2；

(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為町=+

10.小明同學(xué)想用單擺來(lái)測(cè)重力加速度，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，在擺球的平衡位置

處安放一個(gè)光電門，連接數(shù)字計(jì)時(shí)器，記錄小球經(jīng)過光懸點(diǎn)電門的次數(shù)。

數(shù)字計(jì)時(shí)器

甲

(1)下列說(shuō)法中正確的是

A.在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)

B.質(zhì)量相同鐵球和軟木球，應(yīng)選用鐵球作為擺球

C.可將擺球從平衡位置拉開一個(gè)較大角度然后釋放擺球

D.擺長(zhǎng)就是繩子的長(zhǎng)度

(2)在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺測(cè)得從懸點(diǎn)至擺球頂端的長(zhǎng)度為L(zhǎng)再用螺

旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑，則擺球直徑d=mm；

(3)將擺球從平衡位置拉開一個(gè)合適的角度，靜止釋放擺球，擺球在豎直平面內(nèi)穩(wěn)定擺動(dòng)

后，啟動(dòng)數(shù)字計(jì)時(shí)器，擺球通過平衡位置時(shí)從1開始計(jì)數(shù)，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球第〃次

(”為大于3的奇數(shù))通過光電門時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄的時(shí)間為3此單擺的周期T=

(用八"表示)，重力加速度的大小為(用心、］和T表示)。

K答案X(1)B(2)7.882##7.883##7.884(3)+

k解析》(1)A.在擺球擺到最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.質(zhì)量相同的鐵球和軟木球，應(yīng)選用鐵球作為擺球，以減小阻力的影響，選項(xiàng)B正確；

C.擺角應(yīng)不超過5。，否則就不是簡(jiǎn)諧振動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.擺長(zhǎng)是擺球半徑與繩子的長(zhǎng)度之和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

(2)擺球直徑

J=7.5mm+0.01mmx38.3=7.883mm

(3)口］單擺的周期

2

⑵根據(jù)

其中

,d

I-LT—

2

解得重力加速度的大小為

11.飯卡是學(xué)校等單位最常用的輔助支付手段，其內(nèi)部主要部分是一個(gè)多匝線圈，當(dāng)刷卡

機(jī)發(fā)出電磁信號(hào)時(shí)，置于刷卡機(jī)上的飯卡線圈的磁通量發(fā)生變化，發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電

信號(hào)，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示。設(shè)線圈的匝數(shù)為1000匝，每匝線圈面積均為

S=10.3m2,線圈的總電阻為r=0.1。，線圈連接一電阻R=0.4O,其余部分電阻不

計(jì)。線圈處磁場(chǎng)的方向不變，其大小按如圖所示的規(guī)律變化，

M?-木BIT

00.10.20.30.4t/s

(1)請(qǐng)計(jì)算0?0.Is時(shí)間內(nèi)MN間的電壓和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；

(2)請(qǐng)計(jì)算0.1?0.4s時(shí)間內(nèi)，通過電阻R的電荷量。

K答案X(l)U=0.16V,2=6.4XW3J；(2)q=0.04C

k解析》(1)0?0.1s時(shí)間內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有

解得

t/=0.16V

0~Ols時(shí)間內(nèi)

電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為

Q=I；Rf=0.42x0.4x0.1J=6.4x103J

(2)0.1?0.4s時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

At

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E

r+R

則通過電阻R的電荷量為

r+R

結(jié)合圖像可得q=1000x502xl°?=0.04C

0.1+0.4

12.質(zhì)量為M=7kg的木板B靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為〃z=3kg的物塊A停在B的

左端，質(zhì)量為mo=1kg的小球用長(zhǎng)為/=0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)。上；將輕繩拉直至

水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短且無(wú)機(jī)械能損

失，物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.1,重力加

速度g=10m/s2o求：

O----------10

OA]

/////////^////////^///////////

(1)小球與A碰撞前的瞬間，繩子對(duì)小球的拉力尸的大小;

(2)小球與A碰撞后的瞬間物塊A的速度vA的大小及為使A恰好不滑離木板時(shí)木板的長(zhǎng)

度La

K答案X(1)F=30N；(2)VA=2m/s,￡=1.4m

［解析X(1)小球下擺過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得

%g/="o片

解得

%=4m/s

對(duì)小球由牛頓第二定律得

〃Vo

F-mog=mo—

解得

F=30N

(2)小球與A碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以小球的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得

movo^mQvl+mvA

由機(jī)械能守恒定律得

mv

=3%片+^l

聯(lián)立解得

匕=-2m/s,vA=2m/s

物塊A與木板B相互作用過程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以A的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒

定律得

mvA=(m+M)v

解得

v=0.6m/s

由能量守恒定律得

jumgL-mv^--^(m+M)v2

解得

￡