天津市滨海新区2024-2025学年高二下学期期末检测物理试卷（学生版+解析版）

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本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）、第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷为第1页至第4页，第Ⅱ卷为第5页至第8页。试卷满分100 分。考试时间60分钟。
第Ⅰ卷 选择题 （48分）
注意事项：
1、每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2、本卷共12 小题，每小题4分，共48分。
一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）
1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A. 变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场
B. 在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小
C. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长越来越短，速度越来越大
D. 电磁波无法发生衍射现象
2. 如图所示是质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A. t=0.4s时质点速度为零
B. 质点在0.2s内完成一次全振动
C. 振动图像上A、B两点的速度相同
D. 振动图像上A、B两点的加速度相同
3. 篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（ ）
A. 减小球对手作用力的冲量B. 减小球的动量变化率
C. 减小球的动量变化量D. 减小球的动能变化量
4. 2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若在输送电能总功率、输电线电阻不变的情况下，仅将原来的高压输电升级为的特高压输电，下列说法正确的是（ ）
A. 输电线上的电流变大
B. 输电线上的电压变大
C. 输电线上损失的电功率变小
D. 用户得到的电功率变小
5. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A. M带正电，N带负电
B. M的速率小于N的速率
C. 洛伦兹力对M、N做正功
D. M的运动时间等于N的运动时间
6. 如图所示，ef、gh为两相互平行水平固定放置的金属导轨，ab、cd为搁在金属导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁向下靠近导轨时，下列描述正确的是（ ）
A. 两金属棒将互相靠近
B. 金属棒对导轨的压力将减小
C. 回路中电流方向顺时针方向
D. 回路中电流方向为逆时针方向
7. 如图，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别以v、3v的速度沿箭头方向匀速拉出磁场，则在这两个过程中（ ）
A. 导体框中cd两端电势差相同
B. 导体框中产生的焦耳热相同
C. 通过导体框横截面的电荷量相同
D. 导体框中产生的感应电流方向不同
8. 如图，足够长的绝缘棒竖直固定放置，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于竖直平面向里，一带正电的小圆环套在竖直杆上，小圆环质量为m，电量为q，与杆之间的动摩擦因数为μ，将小圆环由静止释放，下落h高度后运动达到稳定，已知重力加速度为g，则小圆环从开始运动到速度刚刚达到稳定的这一过程中，下面说法正确的是（ ）
A. 小圆环运动的最大加速度小于g
B. 小圆环运动的最大速度等于
C. 从下落到稳定，小圆环所用时间等于
D. 从下落到稳定，由于摩擦产生的热量等于mgh
二、不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。）
9. 如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2=5∶1，副线圈接有R=4Ω的电阻，输入电压u为如图乙所示的交流电，电流表和电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A1的示数是2.2A
B. 电压表V2的示数是
C. 电路消耗的总功率是484W
D. 若只增大R的阻值电流表A1的示数将增大
10. 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线。则（ ）
A. 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B. 玻璃砖对a光折射率小于对b光的折射率
C. 若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失
D. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
11. 回旋加速器是用来加速带电粒子使它们获得能量的仪器。其核心部分是两个D形金属盒，两盒分别和一电压为U的高频交流电源两极相接，从而在盒内的狭缝中形成交变电场，使粒子每次穿过狭缝时都得到加速，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向 垂直于D形盒。粒子源A释放出电荷量为q、质量为m的带电粒子（初速度可以忽略，重力不计），忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中粒子质量变化，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子从磁场中获得能量
B. 回旋加速器需要的交变电压的频率为
C. 增大交流电源电压U，可增大粒子离开时的最大速度
D. 仅增大磁场的磁感应强度，可增大粒子离开时的最大速度
12. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s，则（ ）
A. 波的周期为2.4s
B. 波的速度为10m/s
C. 在t=0.5s时，Q点到达波峰位置
D. 在t=0.5s时，P点到达平衡位置
第Ⅱ卷 非选择题 （52分）
三、实验题（本题共2小题，共10分）
13. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
（1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。
（2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。
A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的
C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同
（3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母）
14. 小华想利用单摆测量某山山顶的重力加速度，但没有理想的摆球，他找到一块密度较大、体积较小但形状不规则的石块当摆球，具体操作如下：
①将石块用细线系好，P为石块上方的结点，悬点为O；
②让该装置在竖直平面内做小角度摆动，为测量周期，需在石块摆动到_________（填“最高点”或“最低点”）时开始计时；
③若以测量的OP长度作为摆长，完成一次测量后，算出山顶的重力加速度g。则该计算值比真实值_______（填“偏大”或“偏小”）；
④小华改变OP间细线的长度，记下两次细线长度l1、l2和对应周期T1、T2，则g=___________（用以上四个量表示）。
四、综合题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. 在气垫导轨上，一个质量为0.2kg的滑块以方向向右的2m/s的速度与另一个质量为0.1kg、速度为1m/s并沿相反方向运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。
（1）求碰撞后滑块速度的大小和方向；
（2）这次碰撞，两滑块共损失了多少机械能？
16. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨间距L=0.2m。完全相同的两金属棒ab、cd均垂直于导轨放置且与导轨接触良好，其长度恰好等于导轨间距，两棒的质量均为m=0.01kg，电阻均为R=0.2Ω，回路中其余电阻忽略不计。cd棒放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。棒ab在恒力F作用下由静止开始向上运动。当棒ab运动的位移达到x=0.1m时，它达到最大速度，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零。g取10m/s2，求：
（1）cd棒对绝缘平台的压力为零时，棒中的电流大小；
（2）恒力F的大小及ab棒最大速度的大小；
（3）在此过程中ab棒产生的焦耳热。
17. 如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图。加速器金属板M、N竖直放置，两板中心开有小孔，板间电压为U1.加速器右侧为一速度选择器，金属板E、F中有正交的匀强电场和匀强磁场，磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B1，电场方向未画出。速度选择器右端有一个圆心为O，半径为R的绝缘圆筒，圆筒某一横截面在粒子运动所在的竖直面内，在该横截面内圆筒上有三个等间距的小孔A、B、C，圆筒内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。现有一带电量为+q，质量为m的粒子（重力忽略不计），由静止经过加速器加速后恰能沿直线通过速度选择器，最终从A孔正对圆筒横截面圆心O射入圆筒。求：
（1）离开加速器的速度大小；
（2）速度选择器中电场强度的大小；
（3）若粒子进入绝缘圆筒后，直接从B点射出，则圆筒内的磁感应强度B2为多大；
（4）为了使粒子从B点射出后能从C点返回筒内，可在圆筒外PQ直线右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B3，若粒子在运动中与圆筒壁碰撞，将以原速率反弹，求B3可能的大小。