天津市红桥区2023-2024学年高二下学期期末物理试题

高二物理 本试卷分第卷（选择题)和第Ⅱ卷（非选择题）两部分共100分 第I卷（共40分) 一、选择题(1至5题为单选题，每题只有一个选项是符合题意的，选对得5分，错 选或不答的得0分；6至8题为多项选择题，每题给出的四个选项中有多个选项符合题意， 全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分。) 1.在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得 正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是() 验电器 锌板 紫外线灯 A B a粒子源 金箔 荧光屏 显微镜 波 发射 路 电路 C. D 高二物理第1页共8页 2.下图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的径 迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是() A.a、b为B粒子的经迹 B.c、d为B粒子的经迹 C.a、b为Y粒子的经迹 D.c、d为a粒子的经迹 3.宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生 以下核反应：N+n→岩C+H,产生的C能自发进行B衰变，其半衰期为5730年， 利用碳14的衰变规律可推断古木的年代.下列说法正确的是() A.C发生B衰变的产物是5N B.B衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子 C.近年来由于地球的温室效应，引起4C的半衰期发生微小变化 D.若测得一古木样品的℃含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年 4.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa2m和 =2m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是() 4/m ◆ym 0.5 0.5 810m 24 6 810s 0.5 -0.5 图甲 图乙 A.质点a在t=2s时速度为零 B.质点a经过4s振动的路程为4m C.此时刻质点a的速度沿+y方向 D.该波沿+x方向传播，波速为1m/s 高二物理第2页共8页 5.如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率 Y<V2,保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值E随电压U变化关系的图 像是() 窗口 光束 Ekm E水m -U A B. E水m C. D. 6.一群处于=4激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子，则() A.需要向外吸收能量 B.共能放出6种不同频率的光子 C.n=4向n=3跃迁发出的光子频率最大 D.n=4向n=1跃迁发出的光子频率最大 高二物理第3页共8页 7.如图所示，波长为入和2，的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光α 和b,则这两束光() A.照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能Eka>E B.射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距△以>△X C.在水中的传播速度Va< D.这两束光从玻璃射向真空时，其临界角C>Cb 8.图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为 质点P的振动图象，则 Ay/m y/m 0.1 0.1 x/m 0.270.40.67 -0.1 -0.1 图1 图2 A.0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动 B.0~0.3s内，质点2运动的路程为0.3m C.t0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 D.O.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 高二物理第4页共8页 第Ⅱ卷（共60分） 二、实验题（本题共12分) 9(1)·某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度 尺，圆规，笔，白纸。 ①该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔 洞如下图所示，其中实验操作正确的是 A. B. C. D. ②该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆 心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂 足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率=（用图中线段的字母表示）。 B 高二物理第5页共8页 9(2),某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正 常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： 光源滤光片单缝双缝 遮光筒 屏 转轮 ,目镜 测量头 ①若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动 C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝 ②某次测量时，选用的双缝的间距为0300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第 1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光波长为nm(结果 保留3位有效数字)。 三、计算题（共48分，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) 10(14分)，如图，一长木板在光滑的水平面上以速度%向右做匀速直线运动，将 一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2m,它们之间 的动摩擦因数为4，重力加速度为g。 (1)滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小： (2)某时刻木板速度是滑块的2倍，求此时滑块到木板最右端的距离。 高二物理第6页共8页 11(16分)，某游乐园中过山车进入停车区时利用磁力进行刹车，磁力刹车原理可以 简化为如图所示模型：水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，金属棒MW沿导 轨向右运动的过程，对应过山车的磁力刹车过程，假设MN的运动速度代表过山车的速度， MN所受的安培力代表过山车所受的磁场作用力。已知过山车以速度V,进入磁场区域，过 山车的质量为m,平行导轨间距离为L,整个回路中的等效电阻为R,磁感应强度大小为 B;已知刹车过程中轨道对过山车的摩擦阻力大小恒为6忽略空气阻力，求： (1)刚进入磁场区域时，过山车的加速度a: (2)若磁力刹车直至速度减为0的过程所用时间为，求此过程中摩擦力对过山车做 的功W。 M B % X X 高二物理第7页共8页 12(18分).足够长的平行金属导轨MN和PQ表面粗糙，与水平面间的夹角为 0-37°(si37°-0.6)，间距为1m。垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度的大小 为4T,P、M间所接电阻的阻值为82。质量为2kg的金属杆ab垂直导轨放置，不计杆 与导轨的电阻，杆与导轨间的动摩擦因数为025。金属杆αb在沿导轨向下且与杆垂直的 恒力F作用下，由静止开始运动，杆的最终速度为8m/s,取g=10m/s2,求： (1)求恒力F的大小： (2)当金属杆的速度为4ms时，金属杆的加速度大小： (3)当金属杆沿导轨的位移为15.0m时（已达最大速度)，通过电阻R的电荷量g 及电阻R产生的热量Q。 高二物理第8页共8页 高二物理答案 一、选择题 1.D2.B3.D4.A5.C 6.BD 7.BD 8.CD 二、实验题 9(1).D AC BD 9(2).B 630 三、计算题 10.(1)由于地面光滑，则木板与滑块组成的系统动量守恒，有2mvo=3mv共 解得v= 2 3 (2)由于木板速度是滑块的2倍，则有v木=2y潘 再根据动量守恒定律有2mvw=2mv本+mv薄 2 联立化简得v哪=子%V木=专w 4 再根据功能关系有-umgx=号×2mw术+2mv常产. ,×2mvwd 经过计算得x= 7 25ug 11.(1)根据法拉第电磁感应定律有：E=BLo E 由闭合电路的欧姆定律有：I= 而：F安=BL 则根据牛顿第二定律有：Fg+∫=ma 联立可得：a= B'Lvo+f mR m (2)减速过程应用动量定理有：-BILt-户=0-m。 平均感应电流：7=△”=B弘 △R△tR 摩擦力对过山车做的功：W=一斥联立可得：W=一 (mvo-fi)R B2L 12.(1)对金属杆ab应用牛顿第二定律，有：F+mgsin0-F安一f尸ma f户uFN Fx=mgcos0 ab杆所受安培力大小为：F安=BIL ab杆切割磁感线产生的感应电动势为：E=BLw E 由闭合电路欧姆定律可知：I= R 整理得：F+mgsin0- B22 v-umgcos0=ma R 当a0时，杆达到最大速度，即最终速度为8m/s,代入v=8ms时，解得：F=8N (2）由(1)知金属杆的加速度a满足：F+mgsin0- B'L2 R v-umgcos0=ma 当=4ms时，把F=8N代入，解得：a-4m/s2 (3)设通过回路横截面的电荷量为，则有：q= 回路中的平均电流强度为：7= R 回路中产生的平均感应电动势为：E=△ △t 回路中的磁通量变化量为：△中=BLx 联立代入已知数据解得：q一75C 设金属杆沿导轨的位移为x,根据动能定理 F.x+mg.xsine-umg cos.x+W= 2mv2-0 把x=15m,=8m/s代入求得：W安=176J 所以：Q=-W安=176J