天津市和平区2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2021-09-14 浏览次数：96 类型：期末考试

一、单选题

1. 据报道：截止2020年12月我国5G基站建设累积71.8万个，已建成全球最大5G网络，中国将进入全面5G时代，开启了万物互联时代：车联网、物联网，智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一元变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用3300-5000MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880-2635MHz频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。关于5G信号与4G信号下列说法正确的是（）

A . 5G信号和4G信号都具有偏振现象 B . 5G信号和4G信号有可能是纵波 C . 5G信号相比4G信号光子能量更小 D . 5G信号相比4G信号在真空中的传播速度更小

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2. 图甲所示为氢原子能级图，大量处于 $\text{[math]}$ 激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从 $\text{[math]}$ 能级向 $\text{[math]}$ 能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则（）

A . 若将滑片右移，电路中光电流一定增大 B . 若将电源反接，电路中不可能有光电流产生 C . 若阴极K的逸出功为 $\text{[math]}$ ，则逸出的光电子最大初动能为 $\text{[math]}$ D . 大量处于 $\text{[math]}$ 激发态的氢原子向低能级跃迁时共辐射出4种频率的光

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3. 如图所示，在水平面上放置间距为L的光滑平行金属导 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，左端连接阻值为R的定值电阻。质量为m的金属棒 $\text{[math]}$ ，垂直导轨静止放置，接入导轨间的电阻也为R，导轨处在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。金属棒 $\text{[math]}$ 受到平行 $\text{[math]}$ 向右的瞬时冲量I后，开始运动。运动过程中金属棒 $\text{[math]}$ 始终与导轨垂直且接触良好。导轨的电阻不计，则整个运动过程中（）

A . 金属棒 $\text{[math]}$ 中的电流方向为a到b B . 金属棒 $\text{[math]}$ 两端的最大电压 $\text{[math]}$ C . 金属棒 $\text{[math]}$ 的最大加速度为 $\text{[math]}$ D . 金属棒 $\text{[math]}$ 产生的焦耳热为 $\text{[math]}$

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4. 如图甲所示，在匀强磁场中，有一匝数为N、总电阻为r的矩形线圈 $\text{[math]}$ 绕轴 $\text{[math]}$ 以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动，线圈通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像，则下列说法中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时刻，穿过线圈的磁通量为0 B . $\text{[math]}$ 时刻，穿过线圈的磁通量变化率为 $\text{[math]}$ C . 从 $\text{[math]}$ 时刻到 $\text{[math]}$ 时刻这段时间内通过电阻R的电荷量为 $\text{[math]}$ D . 电流表的示数为 $\text{[math]}$

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5. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，振幅为0.1m。 $\text{[math]}$ 时刻的波形如图中实线所示， $\text{[math]}$ 时刻的波形如图中虚线所示。在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内， $\text{[math]}$ 处的质点运动的路程为s，且 $\text{[math]}$ ，则（）

A . 此列波沿x轴正方向传播 B . 此列波的周期为8s C . 波的速度为40m/s D . $\text{[math]}$ 处质点的振动方程为 $\text{[math]}$

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二、多选题

6. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角 $\text{[math]}$ 射入光导纤维后分为a，b两束单色光，a，b两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，下列说法正确的是（）

A . 从空气射入光导纤维，a光、b光的波长都变短 B . 内芯折射率小于外套的折射 C . 分别经过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距比b光的大 D . b光比a光更容易发生衍射现象

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7. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，输电线的等效电阻为R，电源电压保持不变，开始时开关K接通，当K断开时，以下说法正确的是（）

A . 副线圈两端M、N的输出电压减小 B . 通过灯泡 $\text{[math]}$ 的电流减小 C . 副线圈输电线等效电阻R上的电压减小 D . 原线圈输入的电功率减小

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8. 静止在水平地面上的物块，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图所示。物块的质量为2kg，物块与地面间的动摩擦因数为0.1，4s后撤去推力，g取 $\text{[math]}$ ，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，根据已知和图像信息可得（）

A . 0~4s推力F的冲量大小为 $\text{[math]}$ B . 4s末物体获得的速度大小为 $\text{[math]}$ C . 撤掉推力后物块会继续运动4s后停下 D . 物块运动全过程摩擦力的冲量大小为 $\text{[math]}$

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三、实验题

9. 利用“探究单摆摆长和周期关系”实验来测定当地的重力加速度。

①如图给出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为选用哪种方式较好（选填“甲”或“乙”）；

②小明同学用刻度尺测量摆线长度当作单摆的摆长，并测出多组数据，作出T²-L图像，那么小明作出的图像应为图中的，再利用图像法求出的重力加速度真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。

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10. 某同学在利用“插针法”测定一块红色直角三角形玻璃砖的折射率时发现，由于玻璃的颜色较深，在另一侧很难观测到对侧所插的针。他想到可以用实验室的红色激光器来完成实验。如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，然后让很细的激光平行于木板从玻璃砖的上界面 $\text{[math]}$ 入射。

①由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，正确的插针顺序应是（）

A． $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$         B． $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

C． $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$         D． $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

②若 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 垂直，用量角器量得图中的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则玻璃的折射率为（）

A． $\text{[math]}$     B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$     D． $\text{[math]}$

③若激光器正常发光，平行木板从玻璃砖 $\text{[math]}$ 界面垂直射入玻璃砖，如图虚线箭头所示。该同学发现在 $\text{[math]}$ 一侧始终找不到出射光线，则原因是；该同学在 $\text{[math]}$ 一侧没有找到出射光线，但在 $\text{[math]}$ 一侧找到了出射光线，他依然用被激光照亮的针确定了激光在 $\text{[math]}$ 一侧的出射光线和 $\text{[math]}$ 一侧的入射光线，则测量后他计算出玻璃的折射率。（填“能”或“不能”）

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四、解答题

11. 如甲图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为10cm，从波传到 $\text{[math]}$ 处的P点开始计时。已知波的传播周期 $\text{[math]}$ ，则：
1. （1）请在乙图中画出P质点一个周期内的振动图像；
2. （2）求出这列波从A点传到B点所需要的时间t
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12. 如图所示，倾角为 $\text{[math]}$ 的足够长平行光滑的两导轨，间距为L，导轨间有垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B；底端 $\text{[math]}$ 间连一阻值为R的电阻；顶端通过导线连接一横截面积为S、总电阻为 $\text{[math]}$ 、匝数为N的线圈（线圈中轴线沿竖直方向），线圈内有沿竖直向上、磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 随时间均匀变化的另一磁场。一质量为m、电阻同为R、长度同为L的导体棒 $\text{[math]}$ 横放在导轨上，导体棒与导轨始终良好接触。不计导轨和导线的电阻，重力加速度为g，求：
1. （1）若断开开关K，静止释放导体棒，则导体棒能达到的最大速率是多少？并求出导体棒下滑距离为d时，流经电阻R的电量q；
2. （2）若闭合开关K，为使导体棒始终静止在导轨上，请直接判断线圈中所加磁场的变化（增强还是减弱）并计算其磁感应强度随时间的变化率 $\text{[math]}$
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13. 如图所示，光滑水平面上物块C静止于足够长的物块B的右端。静止的物块A上固定一足够长竖直轻杆，轻杆上端的O点系一细线，细线另一端系一小球D，现将球D拉起使细线水平伸直，并由静止释放。已知A、B、C、D的质量均为m，当球D第一次到达最低点时，木块A与B发生弹性碰撞（等质量的物体发生弹性碰撞时，交换速度），碰撞时间极短，最终B、C达到共同速度v，重力加速度为g，求：
1. （1）整个运动过程中物块B与物块C摩擦产生的热量Q；
2. （2）细线长度L
3. （3）球D向左运动的最大高度h；
4. （4）球D静止释放时A、B木块间的距离s。
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