天津市五区县重点校2024-2025学年高二下学期7月期末联考物理试卷

这是一份天津市五区县重点校2024-2025学年高二下学期7月期末联考物理试卷，共9页。
单项选择题（本题包括5小题，每小题5分，共25分。每小题只有一个选 项符合题意）
1．“中国天眼”是世界最大的单口径射电望远镜，能接受来自宇宙深处的电磁波，帮助人类探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是
A．电磁波不能在水中传播
B．电磁波不能产生多普勒效应
C．不同电磁波在真空中传播速度不同
D．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场
2．氢原子的能级图如图所示，一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出多种不同频率的光。已知钨的逸出功为4.54eV，下列说法正确的是
A．这群氢原子向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光
B．用氢原子从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光照射钨板时能发生光电效应
C．这群氢原子从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光最容易发生明显的衍射现象
D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光和从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光分别通过同一双缝干涉装置，后者干涉条纹间距较大
3．太空单车是利用电磁阻尼原理的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了如图的单车原理图：在铜质轮子外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是
A．轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力
B．轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关
C．若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果
D．磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小
4．如图所示，在离地面高为h处将质量为m的小球以初速度v0水平抛出，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是
A．落地前瞬间，小球的动量大小为
B．从拋出到落地，小球所受重力的冲量大小为
C．从抛出到落地，小球动量变化量的方向改变
D．从抛出到落地，小球动量变化的大小为
5．我国预计在2030年以前完成载人登月任务。为月球车提供动力的电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料—作为发电能源为火星车供电（中的是）。已知衰变后变为和X粒子，衰变过程放出高能量的射线使电池内部温度升高，在热电元件中将内能转化为电能。下列说法正确的是
A．比的比结合能大
B．X粒子是由原子核内中子转变而成
C．为保证电池的长寿命应选用半衰期更短的放射性材料
D．衰变过程，生成物所有原子核的结合能之和比反应物原子核的结合能大
多项选择题（本题包括3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题意，全都选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．卢瑟福的α粒子散射实验装置如图所示，开有小孔的铅盒里面包裹着少量的放射性元素钋，由于铅能够很好地吸收α粒子使得α粒子只能从小孔射出，形成很细的一束射线射到厚度为几微米的金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是
A．该实验为汤姆孙“枣糕模型”奠定了基础
B．少数α粒子发生了大角度偏转
C．卢瑟福通过该实验发现原子核内有质子
D．该实验说明原子具有核式结构，正电荷集中在原子中心
7．某校修建宿舍需要用电动机抽水，如图所示，用一发电机发电，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e=1102sin100πtV，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2A，输电线路总电阻为25Ω，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，电动机的功率为1100W，导线框及其余导线电阻不计，则
A．图示位置穿过线框的磁通量变化率最大
B．降压变压器原副线圈的匝数比为 5:2
C．升压变压器原副线圈的匝数比为 1:6
D．若电动机突然卡住而不能转动但未烧坏前，输电线上的损耗功率将减小
8．研究绳波的产生和传播时，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动，绳上形成简谐波。一次演示时，位于坐标原点处的波源完成两次振幅相同、频率不同的全振动后停止振动。图为t=0时的波形，此时波恰好传到处的质点P。当时，质点P第一次出现在波谷位置。Q是平衡位置位于处的质点，则
A．波源的起振方向向下
B．第一次振动和第二次振动的频率之比为
C．之后，Q向下振动时，P一定也向下振动
D．从到时间内，质点P通过的路程为25cm
第Ⅱ卷（共60分）
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）
9．某实验小组进行用单摆测量重力加速度的实验。已有实验器材如图甲所示。

（1）在真实的实验环境下，由于有空气阻力的影响，摆球在摆动的过程中振幅将逐渐__________（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
（2）拉开小铁球，使摆线偏离平衡位置的角度不大于5°，释放小铁球，当小铁球振动稳定后，在图乙中__________（选填“A”“B”或“C”）位置开始计时并计数，记下小铁球n次全振动时间为，计算出周期T。
（3）实验过程无疏漏，处理数据时却错将摆长记作，若用公式计算重力加速度，测量值与实际值相比__________（选填“偏大”“相同”或“偏小”）；若正确描绘出图线，用图像法计算重力加速度g，该方法的测量值与实际值相比__________（选填“偏大”“相同”或“偏小”）。
10．有一透明球形摆件如图甲所示，为了弄清该球形摆件的材质，某学习小组设计了一个实验来测定其折射率。
步骤如下：
①用游标卡尺测出该球形摆件的直径D如图乙所示；
②用激光笔射出沿水平方向的激光束M照在球体上，调整入射位置，直到光束进出球体不发生偏折；
③用另一种同种激光笔射出沿水平方向的激光束N照在球体上，调整入射位置，让该光束经球体上Q点折射进入球体，并恰好能与激光束M都从球面上同一点P射出；
④利用投影法测出入射点Q和出射点P之间的距离L，光路图如图丙所示。
请回答以下问题：
（1）由图乙可知，该球形摆件的直径D= mm；
（2）继续调整激光束N的入射位置， （填“能”或“不能”）看到激光在球体内发生全反射。
（3）球形摆件对该激光的折射率n= （用D和L表示）；
（4）实验测得球形摆件对红色激光的折射率为，球形摆件对绿色激光的折射为。如果两个测量结果均无误，则 （选填“＞”“=”或“＜”）。
四、解答题（本题共3小题，共44分，其中11题11分，12题15分，13题18分）
11．如图甲所示，正方形闭合线圈abcd边长为 l=10cm ，总电阻为R=1.0Ω，匝数为n= 100 匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。求：
（1）在0~1s内线圈中感应电动势E1的大小；
（2）在t=2.0s时线圈的ad边所受安培力F安的大小和方向；
（3）线圈中感应电动势的有效值E 。
12．如图，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，bcd为半圆，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M=2kg的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处，已知圆形轨道的半径R=0.32m。已知A与小车之间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s2，求：
（1）A、B离开弹簧瞬间的速率vA、vB；
（2）初始时弹簧的弹性势能；
（3）若A恰好没滑出小车，则小车的车长L是多少？
13．如图甲所示，两根平行、光滑且足够长金属导轨固定在倾角为的斜面上，其间距。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为。两根金属棒NQ、ab与导轨始终保持垂直且接触良好，NQ棒在轨道最低位置，与两轨道最低点的两个压力传感器接触（两压力传感器完全一样，连接前，传感器已校零）。已知ab棒的质量为m=2kg，NQ棒和ab棒接入电路的电阻均为R=2Ω，导轨电阻不计。t=0时，对ab棒施加平行于导轨的外力F，使ab棒从静止开始向上运动，其中一个压力传感器测量的NQ棒的压力为，作出力随时间t的变化图像如图乙所示（力FN大小没有超出压力传感器量程），重力加速度g取。求：
（1）金属棒NQ的质量M；
（2）金属棒ab的加速度a的大小；
（3）已知在t1=2s时，撤去外力F，ab棒又继续运动0.5m速度减为0，求减速运动的时间t2。
2024～2025学年度第二学期期末重点校联考
高二物理参考答案
一、单选题
1．D2．B3．A4．B5．D
二、多选题
6．BD7．AB8．AD
三、实验题
9．（1）变小 （2）B （3）偏大 相同
10．（1）52.0 （2）不能 （3） （4）＜
四、解答题
11．（11分）
【答案】
（1）2V；（2）10.0N，方向向右；（3）
解：
（1）根据题意，由法拉第电磁感应定律有（1分），（1分）
代入数据解得，0～1s内线圈中感应电动势的大小为（1分）
（2）同理可得，1s～3s内线圈中感应电动势的大小为（1分）
感应电流为（1分）
线圈的ad边所受安培力的大小为（1分）（1分）
垂直于ad向右（只写向右不给分）（1分）
（3）由图乙可知，周期为3s，则有（2分）
解得（1分）
12．（15分）
【答案】
（1） ；（2）12J；（3）1m
解：
（1）设B经过d点时速度为vd，在d点
（1分）
由机械能守恒定律 （2分）
解得 （1分）
设弹簧恢复到自然长度时A、B的速度分别为、，由动量守恒定律
（2分）
解得 （1分）
（2）由能量关系 （2分）
可得 （1分）
（3）A恰好能滑到小车左端，其共同速度为v，由动量守恒定律 （2分）
由能量关系 （2分）
可得L=1m （1分）
13．（18分）
【答案】
（1）M=2.4kg （2）1.5m/s2 （3）0.4s
解：
（1）在t=0时刻，对棒NQ:（2分）
解得M=2.4kg（1分）
由牛顿第三定律，得：（1分）
对NQ： （2分）（若此公式仍用FN，则仅扣牛顿第三定律的1分）
（1分）
（1分）
由图可知：FN=6-3t（1分）
v=1.5t （1分）
a=1.5m/s2 （1分）（此问方法合理且结果正确，酌情给分）
（3）t1=2s时，v1=3m/s（1分）
对ab棒用动量定理：（3分）
（1分）
（1分）
∴t2=0.4s（1分）