天津市河西區(qū)2020-2021學年高二下學期期末物理試題（ 含答案 解析 ）

第1頁/共1頁2020~2021學年天津市河西區(qū)高二下學期期末物理試卷（滿分：100分）一、選擇題（共十一題：共33分）1.物體的動量變化量的大小為5kg·m/s，這說明（）A.物體的動量在減小B.物體的動量在增大C.物體的動量大小一定變化D.物體的動量大小可能不變【答案】D【解析】【詳解】AB．已知物體的動量變化量的大小，無法確定物體的動量是在增大還是在減小，兩種均有可能，AB錯誤；CD．如果初末動量不在同一直線上，由矢量運算規(guī)則可知，物體的動量大小可能不變、動量的變化可能是由方向的變化引起的，C錯誤，D正確。故選D。2.如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒D.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量不守恒【答案】C【解析】【詳解】在男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱的過程中；A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；B.小車與木箱組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動能不守恒，故B錯誤；CD.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)所受合力為零，系統(tǒng)動量守恒，故C正確，D錯誤；故選C3.有關縱波與橫波，下列說法正確的是（）A.振源上下振動形成的波是橫波B.振源水平振動形成的波是縱波C.波沿水平方向傳播質點上下振動，這類波是橫波D.質點沿水平方向振動，波沿水平方向傳播，這類波一定是縱波【答案】C【解析】【詳解】A．物理學中把質點的振動方向與波的傳播方向垂直的波，稱作橫波，若波向下傳播，振源上下振動，形成的波與振動的方向在同一條直線上，該波是縱波，故A錯誤；B．振源水平振動形成的波不一定是縱波，振源水平振動若與波的傳播方向垂直，形成的波是橫波，故B錯誤；C．波沿水平方向傳播質點上下振動，質點振動的方向與波傳播的方向垂直，這類波是橫波，故C正確；D．如果在水平面內有兩個相互垂直的方向，質點沿水平方向振動，波沿水平方向傳播，振源水平振動若與波的傳播方向垂直，形成的波是橫波，故D錯誤。故選C?！军c睛】本題關鍵能知道橫波與縱波的概念，能知道區(qū)別橫波與縱波的關鍵是看質點的振動方向與波的傳播方向之間的關系，而不是看水平方向或豎直方向。4.對于如圖所示的電流i隨時間t做周期性變化的圖象，下列說法中正確的是（）A.電流大小變化，方向不變，是直流電B.電流大小、方向都變化，是交流電C.電流的周期是0.02s，最大值是0.2AD.電流做周期性變化，是交流電【答案】A【解析】【詳解】ABD．由圖象可知，電流的方向不變，而大小作周期性變化，所以不是交流，而是直流，但不是恒定直流，故A正確，BD錯誤；C．電流的周期是0.01s，最大值是0.2A，故C錯誤。故選A。5.一個在水平面內做簡諧運動的彈簧振子，從第一次以不等于零的速度經(jīng)過非平衡位置的某點a時開始計時，下列說法中正確的是（）

A.到它第二次經(jīng)過a點時，所需時間為半個周期B.到它第二次經(jīng)過a點時，所需時間為一個周期C.到它第三次經(jīng)過a點時，所需時間為一個周期D.到它第三次經(jīng)過a點時，所需時間為二個周期【答案】C【解析】【詳解】AB．因為是從第一次以不等于零的速度經(jīng)過非平衡位置的某點a時開始計時，故到它第二次經(jīng)過a點時不一定是半個周期，更不可能是一個周期，選項AB錯誤；CD．到它第三次經(jīng)過a點時，所需時間才為一個周期，選項C正確，D錯誤；故選C6.如圖所示，一細光束從空氣經(jīng)界面折射入平行玻璃磚，由界面出射至空氣時分為了a、b兩束。下列說法正確的是（）A.出射的a、b光必平行B.在玻璃中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度C.若增大入射角，在下側，出射光a、b將先后消失D.若用a、b光分別照射同一雙縫干涉裝置，形成的條紋間距a光大于b光【答案】A【解析】【詳解】A．由幾何知識可知，光射到玻璃磚下表面時的入射角等于上表面時的折射角，由光路可逆性原理可知光射出下表面時的折射角等于光射入上表面時的入射角，由此可知出射光線與入射光線平行，因此a、b光必平行，故A正確；B．在玻璃中，光的折射角小于光的折射角，由此可知光的折射率大于光的折射率，由光在介質中傳播速度的表達式可知光在玻璃中傳播的速度小于光傳播的速度，故B錯誤；C．光在玻璃磚下表面的折射角等于光在上表面的入射角，即從玻璃下表面光線出射后未能發(fā)生全反射，根據(jù)光路的可逆性，即使增大入射角，在下側，出射光a、b也不會消失，故C錯誤；D．由于光的折射率大于光的折射率，因此光的頻率大、波長短，而根據(jù)干涉條紋間距的公式可知，當使用同一干涉裝置時，波長越小，條紋間距就越小，因此形成的條紋間距a光的小于b光，故D錯誤。故選A。7.“井底之蛙”這個成語常被用來諷刺沒有見識的人，現(xiàn)有井口大小和深度相同的兩口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口處)，兩井底都各有一只青蛙，則()A.枯井中青蛙覺得天比較大，水井中青蛙看到井外的范圍比較大B.枯井中青蛙覺得天比較大，水井中青蛙看到井外的范圍比較小C.兩只青蛙覺得井口一樣大，水井中青蛙看到井外的范圍比較大D.枯井中青蛙覺得天比較小，水井中青蛙看到井外的范圍比較大【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)光的直線傳播作出青蛙在枯井中的視野范圍，如圖(a)當井里灌滿水后，光線照到井面會發(fā)生折射現(xiàn)象，由于光是從空氣射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的視野范圍比沒水時會看到更大；變化的大致范圍如圖中兩條入射光線之間的陰影區(qū)域所示，如圖(b)所以兩只青蛙覺得井口一樣大，水井中青蛙看到井外的范圍比較大。故C正確，ABD錯誤。故選C。8.如圖所示，圖（甲）為以O點為平衡位置，在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖（乙）為該彈簧振子的振動圖像，由圖可知下列說法中正確的是（）A.在t＝0.2s時，彈簧振子可能運動到B位置B.在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同C.從t＝0到t＝0.2s的時間內，彈簧振子的動能持續(xù)的增加D.在t＝0.2s與t＝0.6s兩個時刻，彈簧振子的加速度相同【答案】A【解析】【詳解】A．時，振子的位移為正的最大，但由于沒有規(guī)定正方向，所以此時振子的位置可能在A位置也可能在B位置，故A正確；B．時速度為正，時速度為負，兩時刻速度方向相反、不相同，故B錯誤；C．從到的時間內，彈簧振子遠離平衡位置，速度減小，動能減小，故C錯誤；D．與兩個時刻，位移大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，故D錯誤。故選A9.如圖為某質點的振動圖象，由圖象可知（）A.質點的振動方程為B.在時質點的加速度為負向最大C.P時刻質點的振動方向向下D.從至質點的動能減小，勢能增大【答案】D【解析】【詳解】A．由圖知，振幅A=2cm，周期T=4×10-2s，則角頻率由數(shù)學知識可得質點的振動方程為x=-Asinωt=-2sin50πt（cm）．故A錯誤；B．在t=0.01s時質點的位移為負向最大，速度為零．故B錯誤；C．P時刻圖象的斜率為正，則質點的振動方向向上，故C錯誤；D．從0.02s至0.03s，質點的位移增大，離開平衡位置，則質點的速度減小．故D正確。故選D。10.小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速運動，產(chǎn)生的感應電動勢與時間呈正弦函數(shù)關系，如圖2所示．此線圈與一個R=10Ω的電阻構成閉合電路．不計電路的其他電阻，下列說法正確的是A.交變電流的周期為0.125sB.交變電流的頻率為8HzC.交變電流的有效值為AD.交變電流的最大值為4A【答案】C【解析】【分析】從圖象中可以求出該交流電的最大電壓以及周期等物理量，然后根據(jù)最大值與有效值以及周期與頻率關系求解．【詳解】A．圖可知，交流電周期T=0.250s，故A錯誤；B．交流電周期T=0.250s，交變電流的頻率為，故B錯誤；CD．由圖可知，交流電的最大電壓Um=20V，所以交變電流的最大值為，所以交變電流的有效值為，C正確D錯誤．【點評】本題考查了交流電最大值、有效值、周期、頻率等問題，要學會正確分析圖象，從圖象獲取有用信息求解．11.如圖所示，一砂袋用無彈性輕細繩懸于O點，開始時砂袋處于靜止狀態(tài)，一彈丸以水平速度擊中砂袋后未穿出，二者共同擺動。若彈丸質量為m，砂袋質量為5m，彈丸和砂袋形狀大小忽略不計，彈丸擊中沙袋后漏出的沙子質量忽略不計，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A.彈丸打入砂袋過程中，細繩所受拉力大小保持不變B.彈丸打入砂袋過程中，系統(tǒng)動量不守恒C.彈丸打入砂袋過程中所產(chǎn)生的熱量為D.砂袋和彈丸一起擺動所達到的最大高度為【答案】D【解析】【詳解】A．彈丸打入砂袋過程中，砂袋的速度不斷增大，所需要的向心力增大，則細繩對砂袋的拉力增大，由牛頓第三定律知，砂袋對細繩的拉力增大，故A錯誤；B．彈丸打入砂袋過程時間極短，系統(tǒng)內力遠大于外力，系統(tǒng)動量守恒，故B錯誤；C．彈丸打入砂袋過程中，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得得產(chǎn)生的熱量為故C錯誤；D．彈丸打入砂袋后一起擺動過程中整體的機械能守恒，則得解得故D正確。故選D。二、不定項選擇題（共六題：共24分）12.如圖甲是遠距離輸電線路的示意圖，圖乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則()A.發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值為500VB.用戶用電器上交流電的頻率為50HzC.輸電線的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定D.保持升壓變壓器原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，可減少輸電線上損失的功率【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖象可知交流電的最大值Um＝500V，因此其有效值U＝V＝250V故A錯誤；B．發(fā)電機輸出電壓的周期T＝0.02s，故f＝＝Hz＝50Hz故B正確；C．輸電線的電流由需要輸送的功率與電壓決定的，與降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比無關，故C錯誤；D．保持升壓變壓器原線圈匝數(shù)不變，增加副線圈匝數(shù)，根據(jù)＝U1·I1＝U2·I2可知次級電壓變大，次級電流減小，根據(jù)P＝I2r可知，輸電線上損失的功率減小，選項D正確．故選擇BD選項13.下列說法中正確的是（）A.北斗導航系統(tǒng)是利用電磁波進行定位和導航的B.微波爐能快速加熱食物是利用紅外線具有顯著的熱效應C.常用的電視機遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機D.測量體溫的額溫計中利用了紅外線探測人體溫度【答案】AD【解析】【詳解】A．北斗導航系統(tǒng)是利用電磁波工作的，A正確；B．微波爐能快速加熱食物是因為食物中的水分子在微波的作用下熱運動加劇，溫度升高，內能增加，不是利用紅外線具有顯著的熱效應，B錯誤；C．常用的電視機遙控器通過發(fā)出紅外線脈沖信號來遙控電視機，C錯誤；D．測量體溫的額溫計中利用了紅外線探測人體溫度，D正確。故選AD。14.英國物理學家托馬斯·楊巧妙地解決了相干光源問題，第一次在實驗室觀察到了光的干涉現(xiàn)象．圖為實驗裝置簡圖，M為豎直線狀光源，N和O均為有狹縫的遮光屏，P為像屏．現(xiàn)有四種刻有不同狹縫的遮光屏，實驗時正確的選擇是()A.N應選用遮光屏1B.N應選用遮光屏3C.O應選用遮光屏2D.O應選用遮光屏4【答案】AC【解析】【詳解】單縫衍射條紋寬度是中央亮紋最寬，雙縫干涉的圖線是明暗相間的條紋，條紋間距等寬，是雙縫干涉．因此要先通過單縫后照到雙縫上，形成相干光源，則N應選用遮光屏1，O應選用遮光屏2；故AC正確，BD錯誤；故選AC．15.一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9m的a、b兩質點的振動圖象，如圖所示，下列描述該波的圖象可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【詳解】由振動圖象可知，在t=0時刻，a位于波峰，b經(jīng)過平衡位置向下運動；若波從a傳到b，則有（n=0，1，2，…）解得（n=0，1，2，…）①將ABCD情況的波長代入，可得，，，此情況下符合條件的只有C。若波從b傳到a，則有（n=0，1，2，…）解得（n=0，1，2，…）②將ABCD情況的波長代入，可得，，，此情況下符合條件的只有A。故選AC。16.如圖所示，完全相同的A、B兩物塊隨足夠長的水平傳送帶按圖中所示方向勻速運動。A、B間夾有少量炸藥，對A、B在炸藥爆炸過程及隨后的運動過程有下列說法，其中正確的是（）A.炸藥爆炸后瞬間，A、B兩物塊速度方向一定相同B.炸藥爆炸后瞬間，A、B兩物塊速度方向可能相反C.炸藥爆炸過程中，A、B兩物塊組成的系統(tǒng)動量不守恒D.A、B在炸藥爆炸后至A、B相對傳送帶靜止的過程中動量守恒【答案】BD【解析】【詳解】ABC．設A、B質量都為m，A、B在炸藥爆炸過程中，內力遠遠大于外力，A、B兩物塊組成系統(tǒng)動量守恒，爆炸后B的速度方向肯定與v的方向相同，根據(jù)動量守恒定律得2mv=mvA+mvB若爆炸后B的速度大于2v，則A的速度方向與B的速度方向相反，若爆炸后B的速度小于2v，則A的速度方向與B的速度方向相同，故AC錯誤，B正確；D．以傳送帶為參考系，A、B兩物塊爆炸后，由動量守恒定律可知，兩物塊的速度大小相等，方向相反，兩物塊在傳送帶上的加速度大小相等，且都與各自的運動方向相反，都做勻減速運動，兩物塊同時相對傳送帶靜止，所以總沖量是0，動量是守恒的，故D正確。故選BD。17.對如圖所示的圖片、示意圖或實驗裝置圖，下列判斷正確的是（）A.甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”B.乙圖是薄膜干涉的應用，用來檢測平面的平整程度C.丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2的路程差是半波長的偶數(shù)倍，則P處是亮紋D.丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干涉條紋【答案】BC【解析】【詳解】A．甲圖是小孔衍射的圖樣，而“泊松亮斑”是圓板衍射，故不是“泊松亮斑”，故A錯誤；B．乙圖是薄膜干涉的應用，用來檢測平面的平整程度。若干涉條紋是直的干涉條紋則表明平面平整，故B正確；C．圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2的路程差是光的半波長的偶數(shù)倍，則P是亮紋，若P到S1、S2的路程差是光的半波長的奇數(shù)倍，則P是暗紋，故C正確；D．丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)水平干涉條紋，故D錯誤。故選BC。三、計算題（共三題：共43分）18.如圖甲所示彈簧振子，放在光滑的水平桌面上，O是平衡位置，彈簧振子在AB間做簡諧運動，AB間的距離為6cm，已知A到B的最短時間為0.1s．（1）求彈簧振子做簡諧運動的振幅和周期；（2）若以向右為位移的正方向，當振子運動到B處開始計時，試寫出其振動的位移-時間關系式，并在圖乙中畫出相應的振動圖像．【答案】（1）3cm和0.2s；（2）；【解析】【詳解】（1）AB間距離的一半為振幅,即振幅:A=3cm;A到B的最短時間為半個周期,即周期:T=0.2s.（2）振動的角頻率,該振動的位移-時間關系式為