天津市五區(qū)縣重點校聯(lián)考2023-2024學年高二下學期7月期末考試物理

2023~2024學年度第二學期期末重點校聯(lián)考高二物理第Ⅰ卷（共40分）一、單項選擇題（本題共5小題，每題5分，共25分）1.在近代物理發(fā)展的過程中，實驗和理論相互推動，促進了人們對世界的認識。對下列實驗描述正確的是（）A.盧瑟福通過A圖所示的實驗，發(fā)現(xiàn)了質子和中子B.湯姆孫通過B圖所示的氣體放電管，提出了原子的核式結構模型C.C圖所示的實驗中，驗電器因為帶上負電指針張開D.D圖的理論可以很好的解釋氫原子光譜的規(guī)律2.下列說法正確的是（）A.交警通過發(fā)射超聲波測量車速可以利用波的多普勒效應B.紫外線的穿透本領較強，醫(yī)療方面可以殺菌消毒還可以透視C.拍攝玻璃櫥窗內的物品時，可在鏡頭前加偏振片來加強櫥窗玻璃表面的反射光D.觀看立體電影時，所帶的眼鏡是利用光的衍射原理3.光電管是應用光電效應原理制成的光電轉換器件，在有聲電影、自動計數(shù)、自動報警等方面有著廣泛的應用。現(xiàn)有含光電管的電路如圖（a）所示，圖（b）是用甲、乙、丙三束光分別照射光電管得到的圖線，、表示遏止電壓。下列說法中正確的是（）A.甲、乙、丙三束光的光子動量B.若甲光能使處于基態(tài)的氫原子電離，則丙光也一定能C.分別用甲光、丙光照射同一雙縫干涉實驗裝置，甲光照射比丙光照射形成的干涉條紋間距窄D.甲光照射時比丙光照射時產生的光電子的最大初動能大4.如圖甲所示為以O點為平衡位置，在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像，由圖可知，下列說法正確的是（）A.該簡諧運動的振幅是10.0cmB.在時，彈簧振子的回復力為最大值，且指向x軸的正方向C.從到時間內，彈簧振子做加速度減小的加速運動D.在與兩個時刻，彈簧振子的速度相同5.如圖所示是某小型水電站進行電能輸送時的簡化模型。發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經升壓變壓器后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A.發(fā)電機輸出的電流B.升壓變壓器匝數(shù)比C.降壓變壓器的匝數(shù)比D當水電站輸出電壓一定時，若用電用戶增多，則增加二、多項選擇題（本題共3小題，每題5分，共15分；全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）6.一束復色光射到平行玻璃磚的上表面，經玻璃磚下表面射出后分為a、b兩束光，下列說法正確的是（）A.在玻璃磚中a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.若從同一介質射入真空，發(fā)生全反射時a光的臨界角比b光的大C.通過同一雙縫干涉裝置產生的干涉條紋間距D.a、b兩束光分別照射到同種金屬上，相應遏止電壓分別為Ua和Ub，Ua＞Ub7.如圖所示，圖甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在時刻的波形圖像，圖乙為質點A的振動圖像，下列說法正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播，波速為20m/sB.該波可以與另一列頻率為5Hz的波發(fā)生穩(wěn)定的干涉C.觀察者向著波源方向奔跑，觀察者接收到的頻率大于2.5HzD.波在傳播過程中遇到160m大小的障礙物能發(fā)生明顯的衍射8.如圖所示，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭初始位置在副線圈正中間。定值電阻，滑動變阻器R的最大阻值為25Ω，滑片初始位置在處。電流表、電壓表均為理想交流電表，電源內阻不計，下列說法正確的是（）A.初始時，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為2AB.若保持P1位置不變，P0向下滑動，則電壓表示數(shù)先變大后變小，電流表示數(shù)變小C.若保持P1位置不變，P0向上滑動時，R上的功率變大D.若保持P0位置不變，P1逐漸向上滑動時，理想變壓器的輸出功率逐漸減小第Ⅱ卷（共60分）三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共12分）9.用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖甲所示。（1）他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，這樣做的目的是___________（填字母代號）。A.保證擺動過程中擺長不變B.可使周期測量更加準確C.需要改變擺長時便于調節(jié)D.保證擺球在同一豎直平面內擺動（2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最底端的長度，再用游標卡尺測量擺球直徑，結果如圖乙所示，則該擺球的直徑D為___________mm。（3）若某次實驗中測得n次全振動的時間為t，則重力加速度g可表示為___________（用題中字母l，D，n，t來表示）（4）下列振動圖像真實地描述了對擺長約為1m的單擺進行周期測量的四種操作過程。圖中橫坐標原點表示計時開始，A、B、C均為30次全振動的圖像，已知，，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是___________（填字母代號）。A. B.C. D.10.如圖所示，某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直于紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚（圖中實線部分）另一側垂直于紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點。（1）設AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，則玻璃磚折射率的表達式可以表示為___________（2）若該同學在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O為圓心順時針轉過一小角度，則由此測得玻璃磚的折射率將___________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。四、計算題（本題共3小題，10題12分，11題16分，12題20分，共48分）11.如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t均勻變化。正方形硬質單匝金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻，邊長。求：（1）在到時間內，金屬框中的感應電動勢E；（2）時，金屬框ab邊受到的安培力F；（3）在到時間內，金屬框中通過某一橫截面電荷量q。12.如圖所示，質量的滑塊B靜止放置于光滑平臺上，B的左端固定一輕質彈簧。平臺右側有一質量的小車C，其上表面與平臺等高，小車與水平面間的摩擦不計。平臺左側的光滑圓弧軌道與平臺平滑連接，圓弧軌道半徑，其左側端點P與圓弧圓O的連線與豎直方向的夾角?，F(xiàn)將質量為的滑塊A從P點由靜止開始釋放，滑塊A滑至平臺上擠壓彈簧，經過一段時間彈簧恢復原長后，滑塊B離開平臺滑上小車C，最終滑塊B恰好未從小車C上滑落。已知滑塊B與小車C之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小，滑塊A、B均可視為質點，求：（1）滑塊A滑至N點時的速度；（2）物塊B剛滑上小車C時的速度；（3）小車長度L至少為多少？13.如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ＝30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上.質量為m＝0.2kg的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的阻值為r。現(xiàn)從靜止釋放桿ab，測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關系如圖乙所示.已知MN、PQ兩平行金屬軌道間距離為L＝1m，重力加速度g取10m/s2，軌道足夠長且電阻不計。求：（1）金屬桿ab運動過程中所受安培力的最大值；（2）磁感應強度B的大小和r的阻值；（3）當變阻箱R取4Ω，且金屬桿ab在下滑9.0m前速度已達最大，ab桿下滑9.0m過程中，電阻R上產生的焦耳熱。2023~2024學年度第二學期期末重點校聯(lián)考高二物理第Ⅰ卷（共40分）一、單項選擇題（本題共5小題，每題5分，共25分）1.在近代物理發(fā)展的過程中，實驗和理論相互推動，促進了人們對世界的認識。對下列實驗描述正確的是（）A.盧瑟福通過A圖所示的實驗，發(fā)現(xiàn)了質子和中子B.湯姆孫通過B圖所示的氣體放電管，提出了原子的核式結構模型C.C圖所示的實驗中，驗電器因為帶上負電指針張開D.D圖的理論可以很好的解釋氫原子光譜的規(guī)律【答案】D【解析】【詳解】A．盧瑟福通過A圖所示的實驗確立了原子的核式結構理論，并沒有發(fā)現(xiàn)質子和中子，選項A錯誤；B．湯姆孫通過B圖所示的氣體放電管發(fā)現(xiàn)了電子，選項B錯誤；C．C圖所示的實驗中，從鋅板中逸出光電子，則鋅板帶上正電，驗電器因為帶上正電指針張開，選項C錯誤；D．氫原子的能級圖可以很好的解釋氫原子光譜的規(guī)律，是高激發(fā)態(tài)躍遷到產生了巴爾末系可見光，故D正確。故選D。2.下列說法正確的是（）A.交警通過發(fā)射超聲波測量車速可以利用波的多普勒效應B.紫外線的穿透本領較強，醫(yī)療方面可以殺菌消毒還可以透視C.拍攝玻璃櫥窗內的物品時，可在鏡頭前加偏振片來加強櫥窗玻璃表面的反射光D.觀看立體電影時，所帶的眼鏡是利用光的衍射原理【答案】A【解析】【詳解】A．交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的多普勒效應，故A正確；B．紫外線可以殺菌消毒，但不能透視，X射線的穿透能力較強，可以透視，故B錯誤；C．反射光屬于偏振光，拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片能減弱櫥窗玻璃表面的反射光，提高拍攝的效果，故C錯誤；D．觀看立體電影時所戴的眼鏡是利用了光的偏振的原理，故D錯誤。故選A。3.光電管是應用光電效應原理制成的光電轉換器件，在有聲電影、自動計數(shù)、自動報警等方面有著廣泛的應用?，F(xiàn)有含光電管的電路如圖（a）所示，圖（b）是用甲、乙、丙三束光分別照射光電管得到的圖線，、表示遏止電壓。下列說法中正確的是（）A.甲、乙、丙三束光的光子動量B.若甲光能使處于基態(tài)的氫原子電離，則丙光也一定能C.分別用甲光、丙光照射同一雙縫干涉實驗裝置，甲光照射比丙光照射形成的干涉條紋間距窄D.甲光照射時比丙光照射時產生的光電子的最大初動能大【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)光電效應方程根據(jù)動能定理聯(lián)立可得利用圖像遏止電壓的值可知而光子動量因此光子動量之間的關系為故A錯誤；B．由于可知甲光的光子能量小于丙光的光子能量，若甲光能使處于基態(tài)的氫原子電離，則丙光也一定能，故B正確；C．光的雙縫干涉實驗中，相鄰干涉條紋的寬度為由于甲光的頻率小于丙光的頻率，則甲光的波長大于丙光的波長；分別用甲光、丙光照射同一雙縫干涉實驗裝置，甲光照射比丙光照射形成的干涉條紋間距寬，故C錯誤；D．根據(jù)動能定理可得由圖可知，甲光對應遏止電壓小于丙光對應的遏止電壓，則甲光照射時比丙光照射時產生的光電子的最大初動能小，故D錯誤。故選B。4.如圖甲所示為以O點為平衡位置，在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像，由圖可知，下列說法正確的是（）A.該簡諧運動的振幅是10.0cmB.在時，彈簧振子的回復力為最大值，且指向x軸的正方向C.從到時間內，彈簧振子做加速度減小的加速運動D.在與兩個時刻，彈簧振子的速度相同【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，位移最大值為5.0cm，故振幅是5.0cm，A錯誤；B．在時，彈簧振子的位移為正向最大值，而彈簧振子的回復力大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，B錯誤；C．從到時間內，彈簧振子從負向最大位移處向平衡位置運動，位移逐漸減小，加速度逐漸減小，加速度方向與速度方向相同，彈簧振子做加速度減小的加速運動，C正確；D．在與兩個時刻，振子在同一位移處，但速度等大反向，D錯誤。故選C。5.如圖所示是某小型水電站進行電能輸送時的簡化模型。發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經升壓變壓器后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A.發(fā)電機輸出的電流B.升壓變壓器匝數(shù)比C.降壓變壓器的匝數(shù)比D.當水電站輸出電壓一定時，若用電用戶增多，則增加【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，由公式可得，發(fā)電機輸出的電流故A錯誤；B．由輸電線上損失的功率可得根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)關系可得升壓變壓器匝數(shù)比為故B錯誤；C．根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關系可得可得升壓變壓器副線圈的輸出電壓為輸電線上損失的電壓為則降壓變壓器原線圈的輸入電壓為根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關系可得降壓變壓器的匝數(shù)比為故C錯誤；D．當水電站輸出電壓一定時，升壓變壓器輸出電壓一定，用戶數(shù)量增多時，用戶端的等效電阻為用戶數(shù)量增多時，減小，則輸電線上的電流增大，也增大，故D正確。故選D。二、多項選擇題（本題共3小題，每題5分，共15分；全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）6.一束復色光射到平行玻璃磚的上表面，經玻璃磚下表面射出后分為a、b兩束光，下列說法正確的是（）A.在玻璃磚中a光傳播速度小于b光的傳播速度B.若從同一介質射入真空，發(fā)生全反射時a光的臨界角比b光的大C.通過同一雙縫干涉裝置產生的干涉條紋間距D.a、b兩束光分別照射到同種金屬上，相應的遏止電壓分別為Ua和Ub，Ua＞Ub【答案】AD【解析】【詳解】A．由公式可知，a光的折射率大于b光的折射率，由公式可知，在玻璃磚中a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故A正確；B．由公式可知，折射率越大，臨界角越小，則從同一介質射入真空，發(fā)生全反射時a光的臨界角比b光的小，故B錯誤；C．由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光的頻率大于b光的頻率，由公式可知，a光的波長小于b光的波長，由公式可知，通過同一雙縫干涉裝置產生的干涉條紋間距，故C錯誤；D．由愛因斯坦光電效應方程和可得則故D正確。故選AD。7.如圖所示，圖甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在時刻的波形圖像，圖乙為質點A的振動圖像，下列說法正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播，波速為20m/sB.該波可以與另一列頻率為5Hz的波發(fā)生穩(wěn)定的干涉C.觀察者向著波源方向奔跑，觀察者接收到的頻率大于2.5HzD.波在傳播過程中遇到160m大小的障礙物能發(fā)生明顯的衍射【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖乙可知，周期為，且時，質點A沿軸正方向振動，結合圖甲由同側法可知，波長為，該波沿x軸正方向傳播，波速為故A正確；BC．該波的頻率為與其發(fā)生穩(wěn)定的干涉的波的頻率也為，由多普勒效應可知，當波源和觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率比波源的頻率要高，即大于2.5Hz，故B錯誤，C正確；D．發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或小孔的尺寸比波長短或相差不多，波在傳播過程中遇到160m大小的障礙物不能發(fā)生明顯的衍射，故D錯誤。故選AC。8.如圖所示，理想變壓器原線圈接在的交流電源上，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭初始位置在副線圈正中間。定值電阻，滑動變阻器R的最大阻值為25Ω，滑片初始位置在處。電流表、電壓表均為理想交流電表，電源內阻不計，下列說法正確的是（）A.初始時，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為2AB.若保持P1位置不變，P0向下滑動，則電壓表示數(shù)先變大后變小，電流表示數(shù)變小C.若保持P1位置不變，P0向上滑動時，R上的功率變大D.若保持P0位置不變，P1逐漸向上滑動時，理想變壓器的輸出功率逐漸減小【答案】CD【解析】【詳解】A．理想變壓器原線圈輸入電壓的有效值為副線圈輸出電壓有效值為即電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為故A錯誤；B．理想變壓器原線圈輸入電壓的有效值不變，P0向下滑動，減小，則減小，即電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)為也減小，故B錯誤；C．理想變壓器原線圈輸入電壓的有效值不變，P0向上滑動時，增大，則增大，保持P1位置不變，R上的功率增大，故C正確；D．理想變壓器原線圈輸入電壓的有效值不變，保持P0位置不變，副線圈輸出電壓有效值不變，P1逐漸向上滑動時，的阻值變大，負載電路總電阻增大，由可知，理想變壓器的輸出功率逐漸減小，故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（共60分）三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共12分）9.用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖甲所示。（1）他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，這樣做的目的是___________（填字母代號）。A.保證擺動過程中擺長不變B.可使周期測量更加準確C.需要改變擺長時便于調節(jié)D.保證擺球同一豎直平面內擺動（2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最底端的長度，再用游標卡尺測量擺球直徑，結果如圖乙所示，則該擺球的直徑D為___________mm。（3）若某次實驗中測得n次全振動的時間為t，則重力加速度g可表示為___________（用題中字母l，D，n，t來表示）（4）下列振動圖像真實地描述了對擺長約為1m的單擺進行周期測量的四種操作過程。圖中橫坐標原點表示計時開始，A、B、C均為30次全振動的圖像，已知，，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是___________（填字母代號）。A. B.C. D.【答案】（1）AC（2）11.4（3）（4）A【解析】【小問1詳解】組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，這樣做的目的既是為了保證擺動過程中擺長不變，也是為了需要改變擺長時便于調節(jié)。故選AC?！拘?詳解】如圖乙所示，則該擺球的直徑D為【小問3詳解】若某次實驗中測得n次全振動的時間為t，則周期為由周期公式可得又有聯(lián)立解得【小問4詳解】由于單擺的周期公式是近似公式，由它算出的周期與精確值之間的差別隨著偏角的增大而增加。當偏角為時兩者相差0.01%，時相差0.5%。擺角與振幅A和擺長的關系滿足所以C、D選項中的擺角均大于，A、B選項中的擺角均小于。另外，實驗時應從擺球通過最低位置時開始計時，測量周期時要讓小球做次全振動，求平均值，綜上所述可知，A圖像對應的操作過程合乎實驗要求且誤差最小。故選A。10.如圖所示，某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直于紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚（圖中實線部分）另一側垂直于紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點。（1）設AB長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，則玻璃磚折射率的表達式可以表示為___________（2）若該同學在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O為圓心順時針轉過一小角度，則由此測得玻璃磚的折射率將___________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）（2）偏大【解析】【小問1詳解】根據(jù)題意，由幾何關系可得，入射角的正弦為折射角正弦為又有則玻璃磚折射率的表達式可以表示為【小問2詳解】該同學在插大頭針前不小心將玻璃磚以O為圓心順時針轉過一小角度，折射光線將順時針轉動，而作圖時仍以MN為邊界，AD為法線，則入射角不變，折射角減小，由此測得玻璃磚的折射率將偏大。四、計算題（本題共3小題，10題12分，11題16分，12題20分，共48分）11.如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t均勻變化。正方形硬質單匝金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻，邊長。求：（1）在到時間內，金屬框中的感應電動勢E；（2）時，金屬框ab邊受到的安培力F；（3）在到時間內，金屬框中通過某一橫截面的電荷量q。【答案】（1）0.08V；（2）0.016N，方向垂直于ab向左；（3）0.08C【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，由法拉第電磁感應定律可得，金屬框中的感應電動勢（2）設金屬框中的電流為I，由閉合電路歐姆定律，有由圖可知，時，磁感應強度為金屬框ab邊受到的安培力由左手定則可知，方向垂直于ab向左。（3）在到時間內，金屬框中電流的電荷量12.如圖所示，質量的滑塊B靜止放置于光滑平臺上，B的左端固定一輕質彈簧。平臺右側有一質量的小車C，其上表面與平臺等高，小車與水平面間的摩擦