2022-2023學(xué)年天津市濱海新區(qū)高二（下）期末檢測物理試卷（含解析）

第第頁2022-2023學(xué)年天津市濱海新區(qū)高二（下）期末檢測物理試卷（含解析）2022-2023學(xué)年天津市濱海新區(qū)高二（下）期末檢測物理試卷

一、選擇題（本大題共12小題，共48分）

1.關(guān)于電磁波下列說法正確的是()

A.麥克斯韋通過實驗驗證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”，并證實了電磁波的存在

B.醫(yī)院里常用射線照射病房和手術(shù)室進行消毒

C.一切物體都在輻射紅外線，這種輻射與物體的溫度有關(guān)

D.電磁波的傳播需要介質(zhì)，其在介質(zhì)中的傳播速度等于光速

2.某彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系為，振動圖像如圖所示，下列說法正確的是()

A.彈簧振子在第末與第末的速度相同

B.簡諧運動的圓頻率是

C.第末振子的位移大小為

D.從第末到第末，振子的加速度方向不變

3.如圖所示的平面內(nèi)，光束經(jīng)圓心射入半圓形玻璃磚，出射光為、兩束單色光。下列說法正確的是()

A.這是光的干涉現(xiàn)象

B.在真空中光束的波長大于光束的波長

C.玻璃磚對光束的折射率大于對光束的折射率

D.在玻璃磚中光束的傳播速度大于光束的傳播速度

4.如圖，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡和；輸電線的等效電阻為，開始時，電鍵斷開。當斷通時，以下說法正確的是()

A.副線圈兩端、的輸出電壓減小

B.副線圈輸電線等效電阻上的電壓降減小

C.通過燈泡的電流增大

D.原線圈中的電流增大

5.高空墜物極易對行人造成傷害。若一個質(zhì)量為的兒童玩具玻璃球從一居民樓的層墜下，與地面的撞擊時間約為，則該玻璃球?qū)Φ孛娈a(chǎn)生的沖擊力約為()

A.B.C.D.

6.如圖所示，一質(zhì)量為、長度為的金屬棒兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，當金屬棒中通過電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為。已知重力加速度為下列說法正確的是()

A.金屬棒中的電流方向由到

B.勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為

C.勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為

D.僅增大金屬棒質(zhì)量，懸線與豎直方向的夾角增大

7.如圖所示，在坐標系的第一象限內(nèi)存在勻強磁場。一帶電粒子在點以與軸正方向成的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為、電荷量為，。不計重力。根據(jù)上述信息可以得出()

A.帶電粒子在磁場中運動的半徑B.帶電粒子在磁場中運動的速率

C.帶電粒子在磁場中運動的時間D.該勻強磁場的磁感應(yīng)強度

8.如圖所示，固定的水平導(dǎo)線框處于范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強度大小為。導(dǎo)線框左端連接一阻值為的電阻，阻值為的導(dǎo)體棒沿導(dǎo)線框向右做勻速直線運動，若導(dǎo)體棒長度為，運動的速度大小為且不計導(dǎo)線框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦，導(dǎo)線框足夠長．則()

A.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為B.導(dǎo)體棒所受安培力大小為

C.導(dǎo)體棒兩端電壓大小為D.電阻的發(fā)熱功率為

9.年華裔科學(xué)家高錕博士提出一個理論：直徑僅幾微米的玻璃纖維就可以用來作為光的波導(dǎo)來傳輸大量信息，年后高錕因此獲得年諾貝爾物理學(xué)獎，他被譽為“光纖通信之父”。以下實驗或現(xiàn)象的原理和光導(dǎo)纖維相同的是()

A.圖甲中，彎曲的水流可以導(dǎo)光

B.圖乙中，用偏振眼鏡看電影，感受到立體的影像

C.圖丙中，陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色

D.圖丁中，有機玻璃可以傳遞信息和能量

10.質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具．如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖．讓某同位素的離子流從容器下方的小孔無初速度飄入電勢差為的加速電場，加速后從小孔垂直進入磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，最后打在照相底片上，形成幾種離子的“質(zhì)譜線”。則下列判斷正確的是()

A.距離小孔越遠的“質(zhì)譜線”離子比荷越大

B.距離小孔越遠的“質(zhì)譜線”離子進入磁場的速度越大

C.距離小孔越近的“質(zhì)譜線”離子在磁場中運動時間越短

D.幾種離子進入磁場時動能相同

11.一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，時刻的波形如圖中實線所示，時刻的波形如圖中虛線所示，是傳播介質(zhì)中的一個質(zhì)點。則以下說法中正確的是()

A.質(zhì)點的振幅為

B.時刻質(zhì)點的振動方向沿軸負方向

C.波的頻率可能為

D.波的傳播速度可能為

12.如圖甲為手機及無線充電板，圖乙為充電原理示意圖。為方便研究，現(xiàn)將問題做如下簡化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為，面積為。若在到時間內(nèi)，磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁感應(yīng)強度由均勻增加到。下列說法正確的是()

A.點的電勢高于點的電勢

B.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞

C.、之間的電勢差為

D.若想增大、之間的電勢差，可以僅增加送電線圈中的電流的變化率

二、非選擇題（58分）

13.在利用“插針法”測定玻璃的折射率實驗中

下列操作可以減小實驗誤差的是______填字母

A.、及、之間的距離適當大些

B.選擇平行玻璃磚進行實驗

C.入射角適當大些

D.若有幾塊厚度不同的玻璃磚，應(yīng)選用厚度較小的

正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示，此玻璃的折射率計算式為______用圖中的、表示

同學(xué)在畫界面吋，不小心將兩界面的間距畫得比玻璃磚寬度略大，則測得的折射率______選填“偏大”、“偏小”或“不變”。

14.用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示．

將擺球用細線懸掛在鐵架臺橫梁上，應(yīng)采用上圖中_______選填“甲“或者“乙”所示的固定方式．

安裝好實驗裝置后，先用刻度尺測量擺線長，再用分度的游標卡尺測量擺球直徑，其示數(shù)如圖所示，則_______。

改變擺線的長度，由測量數(shù)據(jù)作出擺長與周期平方的關(guān)系圖像如圖所示．根據(jù)圖像求出重力加速度_______已知，結(jié)果保留位有效數(shù)字．

15.如圖是滑板運動的軌道，質(zhì)量為的運動員從軌道上的點以水平速度沖上質(zhì)量為的靜止滑板后，又一起滑向光滑軌道．到達點時速度減為零，然后返回，已知，設(shè)運動員和滑板可看成質(zhì)點，滑板與水平地面的摩擦力不計，取重力加速度。求：

剛沖上軌道時，運動員和滑板的速度大??；

運動員的初速度的大小。

16.如圖所示，、是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角．、間接有的電阻，范圍足夠大的勻強磁場垂直導(dǎo)軌所在平面向上，磁感應(yīng)強度大小質(zhì)量，長度與導(dǎo)軌間距相等，阻值的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在大小為、方向平行于導(dǎo)軌向上的恒定拉力作用下，從靜止開始向上運動．已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，取重力加速度，求：

當金屬棒的速度大小時，金屬棒的加速度大??；

若金屬棒向上運動的位移大小時，金屬棒進入勻速運動狀態(tài)．則金屬棒從開始運動到位移大小的過程中上產(chǎn)生的焦耳熱．

17.自行車速度計利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率．如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近霍爾傳感器一次，傳感器會輸出一個脈沖電壓．圖乙為霍爾元件的工作原理圖，當磁場靠近霍爾元件時．導(dǎo)體內(nèi)定向運動的自由電子在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差，已知磁場的磁感應(yīng)強度為，通過的電流為，霍爾元件的厚度為，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為，單個自由電子的電荷量為。

判斷霍爾元件前后兩側(cè)面哪側(cè)電勢高；

請用以上條件推導(dǎo)霍爾電勢差的表達式；

請分析說明如果長時間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將如何變化．

答案和解析

1.【答案】

【解析】

【分析】

赫茲證實了電磁波的存在；醫(yī)院里常用紫外線照射病房和手術(shù)室進行消毒；一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)；電磁波在真空也能傳播。

解決本題時，要掌握有關(guān)電磁波的相關(guān)知識，熟記物理學(xué)史。要注意電磁波與機械波特性的區(qū)別。

【解答】

A.麥克斯韋提出了電磁場理論，赫茲通過實驗驗證了“變化的電場產(chǎn)生磁場”和“變化的磁場產(chǎn)生電場”，并證實了電磁波的存在，故A錯誤；

B.醫(yī)院里常用紫外線照射病房和手術(shù)室進行消毒，故B錯誤；

C.一切物體都在輻射紅外線，紅外線屬于電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，故C正確；

D.電磁波的傳播不需要介質(zhì)，電磁波在真空也能傳播，其在介質(zhì)中的傳播速度小于光速，故D錯誤。

2.【答案】

【解析】A.根據(jù)對稱性可知，彈簧振子在第末與第末的速度大小相等，方向相反，故A錯誤；

B.由題圖知，振子振動的周期，則圓頻率

故B錯誤；

C.位移隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式為

第末振子的位移大小為

故C正確；

3.【答案】

【解析】

【分析】

根據(jù)光路圖，判斷出玻璃磚對兩束光的折射率大小，從而知道兩束光的波長大小，根據(jù)判斷光出在玻璃磚中的速度大小。

解答此類問題的思路是：由光線的偏折程度判斷折射率的關(guān)系，或由折射定律可得出兩光的折射率；再由光的性質(zhì)可知光的傳播速度、波長的關(guān)系。

【解答】

A、這是光的折射現(xiàn)象，故A錯誤；

、由題圖可知，玻璃磚對光的折射程度大，則，故光的頻率較大，根據(jù)可知光波長較小，故B錯誤，C正確；

D、由知，在玻璃磚中，，所以，故D錯誤。

4.【答案】

【解析】

【分析】

輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)理想變壓器的原理分析即可。

和閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據(jù)副線圈電阻的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定總電路的電流的變化的情況，再根據(jù)電壓不變，來分析其他的元件的電流和電壓的變化的情況。

【解答】

A.理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈的輸出的電壓也不變，所以A錯誤；

B.由于副線圈的輸出電壓不變，當接通時，副線圈的電阻減小，所以總的電流變大，所以副線圈輸電線效電阻上的電壓增大，所以B錯誤；

C.當接通后，兩個燈泡并聯(lián)，電路的電阻減小，副線圈的電流變大，所以通過電阻的電流變大，電壓變大，那么并聯(lián)部分的電壓減小，所以通過燈泡的電流減小，所以C錯誤；

D.由于變壓器的輸入的功率和輸出的功率相等，由于副線圈的電阻減小了，輸出的功率變大了，所以原線圈的輸入的功率也要變大，因為輸入的電壓不變，所以輸入的電流要變大，所以D正確。

故選D。

5.【答案】

【解析】

【分析】

本題考查動量定理。

求出自由下落的時間，全過程根據(jù)動量定理求解即可。

解題的關(guān)鍵是要注意分析運動過程中物體的受力情況，能夠根據(jù)全過程應(yīng)用動量定理求解。

【解答】

每層樓高約為，玻璃球下落的總高度，

自由下落時間，

與地面的碰撞時間約為，

全過程根據(jù)動量定理可得：

解得沖擊力，故B正確。

6.【答案】

【解析】A.根據(jù)平衡條件，安培力向右，根據(jù)左手定則，金屬棒中的電流方向由到，A錯誤；

根據(jù)平衡條件得

解得

B錯誤，C正確；

D.根據(jù)

僅增大金屬棒質(zhì)量，懸線與豎直方向的夾角減小，D錯誤。

故選C。

7.【答案】

【解析】解：、利用左手定則畫出初末位置的洛倫茲力的方向，由此判斷出圓心的所在位置：

根據(jù)幾何關(guān)系可得：，所以，故A正確；

、在磁場中，由洛倫茲力提供向心力，即：，同時：，化簡得：，，

因為未知，而無法求，因不知無法求，故BD錯誤；

C、因為無法求，故無法求周期，所以帶電粒子在磁場中的運動時間也無法確定，故C錯誤；

故選A。

在磁場中，由洛倫茲力提供向心力，利用左手定則判斷出洛侖磁力的方向，利用洛倫茲力的交點找出圓心所在位置，再根據(jù)幾何關(guān)系和向心力公式求解。

熟悉左手定則，可根據(jù)初末速度的方向判斷出圓心的所在位置，要善于適用結(jié)合關(guān)系確定半徑的大小，聯(lián)立公式求解即可。

8.【答案】

【解析】A.根據(jù)楞次定律，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為，故A錯誤；

B.感應(yīng)電動勢為

感應(yīng)電流為

導(dǎo)體棒所受安培力大小為

解得

故B錯誤；

C.導(dǎo)體棒兩端電壓大小為

故C錯誤；

D.電阻的發(fā)熱功率為

故D正確。

故選D。

9.【答案】

【解析】】圖甲中，彎曲的水流可以導(dǎo)光是因為光在水和空氣界面上發(fā)生了全反射現(xiàn)象，故與光導(dǎo)纖維原理相同，故A正確；

B.圖乙中，用偏振眼鏡看電影，感受到立體的影像是因為光的偏振現(xiàn)象，故B錯誤；

C.圖丙中，陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色是因為光的干涉現(xiàn)象，故C錯誤；

D.圖丁中，有機玻璃可能傳遞信息和能量是光在有機玻璃內(nèi)發(fā)生了全反射，故D正確。

故選AD。

10.【答案】

【解析】A.根據(jù)動能定理得

根據(jù)牛頓第二定律得

解得

距離小孔越遠，越大，“質(zhì)譜線”離子比荷越小，A錯誤；

B.根據(jù)

解得

距離小孔越遠，越大，“質(zhì)譜線”離子進入磁場的速度越大，B正確；

C.離子在磁場中運動時間

解得

離子在磁場中運動時間與無關(guān)，C錯誤；

D.根據(jù)動能定理得

離子的電荷量越大，進入磁場的動能越大，D錯誤。

故選B。

11.【答案】

【解析】A.質(zhì)點的振幅為，A正確；

B.簡諧橫波沿軸正方向傳播，時刻質(zhì)點的振動方向沿軸正方向，B錯誤；

C.根據(jù)題意得

波的頻率為

解得

當時

C正確；

D.波的傳播速度為

解得

根據(jù)上式，波的傳播速度不可能為，D錯誤。

故選AC。

12.【答案】

【解析】A.根據(jù)楞次定律，點的電勢低于點的電勢，A錯誤；

B.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞，B正確；

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

解得

C錯誤；

D.僅增加送電線圈中的電流的變化率，受電線圈的磁感應(yīng)強度的變化率增大，根據(jù)，、之間的電勢差增大，D正確。

13.【答案】偏小

【解析】解：、大頭針和及和之間的距離適當大些時，相同的距離誤差，引起的角度誤差會減小，角度的測量誤差會小些。故A正確；

B、作插針法測定折射率時，玻璃磚上下表面不一定要平行。故B錯誤；

C、為了減小測量的相對誤差，選擇的入射角應(yīng)盡量大些，效果會更好。故C正確；

D、若有幾塊厚度不同的玻璃磚，應(yīng)選用厚度較大一些的，故D錯誤；

故選：；

由圖可知，入射角為，折射角為；

則由折射定律可知：

用插針法“測定玻璃磚折射率”的實驗原理是折射定律；某同學(xué)畫出的和都比實際側(cè)面向外側(cè)平移了一些，但在畫光路圖時，將入射點、出射點分別確定在、上，如圖，實線表示實際的光路圖，虛線表示乙同學(xué)畫圖時光路圖，入射角測量沒有誤差，而折射角偏大，則根據(jù)折射定律得知，測出的折射率將偏小。

故答案為：；；偏小

為了取得較好的實驗效果，根據(jù)實驗原理分析可知：