天津市四校(含答案） 2020-2021学年高二下学期期末联考物理试题

2020-2021学年度第二学期期末四校联考（高二）（物理） 1. 如图所示，学生练习颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，足球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 足球刚接触头和刚离开头时，速度不变 B. 足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/s C. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零 D. 足球与头部作用过程中，头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．足球自由落体80cm时的速度为v1，时间为t1，由速度位移公式，可得足球到达头部的速度大小为 解得 反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为80cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度 两个速度方向相反，A错误； B．足球自由落体80cm时的速度为v1，时间为t1，由速度位移公式，可得足球到达头部的速度大小为 解得 足球下落到与头部刚接触时动量大小 B错误； C． 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量 重力的作用时间不为零，则重力的冲量不为零，C错误； D．足球自由落体80cm时的速度为v1，时间为t1，由速度位移公式，可得足球到达头部的速度大小为 解得 反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为80cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度 足球与头部作用过程中，根据动量定理 解得 D 正确。 故选D。 2. 单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是（　　） A. t1时刻摆球速度最大，摆球的回复力最大 B. t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 C. t3时刻摆球速度为零，摆球的回复力最大 D. t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力大小等于它的重力 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由题图可知，在t1时刻和t3时刻摆球的位移最大，回复力最大，速度为零，悬线的拉力最小，A错误，C正确； BD．在t2时刻和t4时刻摆球在平衡位置，速度最大，拉力最大，设悬线的拉力为，速度为，摆长为，则 得 悬线对它的拉力大小大于它的重力，BD错误。 故选C。 3. 如图所示，A，B是两个完全相同白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，下列说法正确的是（　　） A. 断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭 B. 断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭 C. 闭合开关S时，A，B灯同时亮，且达到正常亮度 D. 闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮 【答案】A 【解析】 【详解】CD．开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光。由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加，则A灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后A灯会和B灯一样亮，故CD错误； AB．断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，通过线圈的电流将要逐渐减小，由于自感作用，两灯缓慢同时熄灭，故A正确，B错误。 故选A。 4. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，电阻R = 5Ω，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图像如图乙所示，不计线圈电阻。以下判断正确的是（ ） A. 电流表的示数为10A B. 线圈转动的角速度为πrad/s C. t = 0.02s时，电刷P的电势低于电刷Q的电势 D. t = 0.01s时，穿过线圈平面的磁通量最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知输出电压最大值为 输出电压有效值为 根据闭合电路欧姆定律可知电流表的示数为 A错误； B．根据图像可知线圈转动的周期为 线圈转动的角速度为 B错误； C．t = 0.02s时，线圈转动一周位置如题图，根据右手定则可判断电流从电刷Q流出，从电刷P流入，所以电刷P的电势低于电刷Q的电势，C正确； D．t = 0.01s时，线圈平面和磁感线平行，穿过线圈平面的磁通量为零，D错误。 故选C。 5. 供电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将输电电压提高到原来的4倍，以下判断中正确的是　　 A. 输电电流为原来的4倍 B. 输电导线上损失的电压为原来的4倍 C. 输电导线上损失的电功率为原来的 D. 输电导线上损失的电功率为原来的 【答案】D 【解析】 【详解】A.因为输电功率不变，输电电压提高4倍，电流变为原来，A错误． B.根据可知，损失电压变为原来的，B错误． CD.根据可得，损失功率变为原来的，C错误D正确． 6. 如图甲所示，单匝矩形线圈abcd垂直固定在匀强磁场中、规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以顺时针方向为电流正方向，以向右方向为安培力正方向，下列关于bc段导线中的感应电流i和受到的安培力F随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在0~0.5T时间内，向内的磁场减弱，根据楞次定律，可知感应电流为顺时针方向为正，根据法拉第电磁感应定律 可知感应电动势E1保持不变，因此回路中的电流保持i1不变；在0.5T~T时间内，向内的磁场增强，根据楞次定律，可知感应电流为逆时针方向为负，根据法拉第电磁感应定律 可知感应电动势E2保持不变且大小为E1的2倍，回路中的电流i2保持不变，且大小为i1的2倍，A错误，B正确； CD．由左手定则可知，在0~0.5T时间内，bc边所受安培力水平向右为正，在0.5T~T时间内，bc边所受安培力水平向左为负；根据 可知，在0~0.5T时间内，bc边所受安培力逐渐减小；在0.5T~T时间内，bc边所受安培力逐渐增加，且在0.5T~T时间内安培力的最大值为在0~0.5T时间内最大值的4倍，CD错误。 故选B。 7. 下列说法正确的是（　　） A. 高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象 B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 C. 验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用 D. 玻璃中气泡看起来特别明亮是光的全反射现象 【答案】CD 【解析】 【详解】A．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是镜头上有增透膜，增透膜能让反射光发生相消干涉，这样就可以降低镜头表面的反射率，减少光能损失，因此是光的薄膜干涉现象，A错误； B．根据麦克斯韦理论，均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，B错误； C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用，C正确； D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，D正确。 故选CD。 8. 如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片沿c→d的方向滑动，则（　　） A. 电压表V2示数不变，V3示数减小 B. 电压表V1示数不变，V3示数不变 C. 电流表A2示数减小 D. 电流表A1示数增大 【答案】AD 【解析】 【详解】无论滑动变阻器怎样移动，电压表V1和V2示数都不变；变阻器的滑片向下滑动时变阻器接入电路的电阻减小，副线圈的电流强度增大，所以A2示数增大，由于匝数比不变，故原线圈电流强度增大，A1示数增大；电阻R0上分得的电压增大，则滑动变阻器分得的电压减小，即V3示数减小。 故选AD。 9. 如图所示，从点光源S发出的一束复色光，以一定的角度斜射到玻璃三棱镜的表面，经过三棱镜的两次折射后分为a、b两束光．下面的说法中正确的有________． A. 在三棱镜中a光的传播速率大于b光的传播速率 B. a光频率大于b光频率 C. 若改变复色光的入射角，可在入射面发生全反射 D. a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa<Δxb 【答案】BD 【解析】 【详解】由光路图可知，棱镜对a光的折射率较大，则根据n=c/v可知，在三棱镜中a光的传播速率小于b光的传播速率，选项A错误；a光频率大于b光频率，选项B正确；发生全反射的条件之一就是光从光密介质到光疏介质，则即使改变复色光的入射角，也不可能在入射面发生全反射，选项C错误；a光频率大于b光频率，则a光的波长较小，根据可知，a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa<Δxb，选项D正确；故选BD. 10. 如图为一列简谐横波的波形图，其中虚线是t1=0.01s时的波形，实线是t2=0.02s时的波形，已知 ．关于这列波，下列说法中正确的是 A. 该波的传播速度可能是600m/s B. 从t1时刻开始，经0.1s质点P通过的路程为0.8m C. 若该波波源从O点沿x轴正向运动，则在x=200m处的观测者接收到的波的频率将大于25Hz D. 遇到宽约3m的障碍物时，该波能发生明显的衍射现象 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．由图读出这列波的波长为λ=8m，周期 T=（0.02-0.01）×4=0.04s 所以波速为 故A错误； B．由图读出这列波的振幅A=10cm，t=0.1s=2.5T，所以P通过的路程为 s=4A×2.5=1m 故B错误； C．该波频率为 f==25Hz 若该波波源从O点沿x轴正向运动，则在x=200m处接收到的波的频率将增大，即频率大于25Hz，故C正确． D．该波的波长为8m，若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象。故D正确。 故选CD。 11. 某小组同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）用10分度的游标卡尺测量摆球的直径如图所示，可读出摆球的直径为________cm。 （2）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是________。 A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大些 （3）实验小组误将摆线长和摆球直径之和当作摆长，测量出多组周期T、摆长L的数值后，一名同学画出图线后发现画出的直线不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与真实值相比，其大小________；另一名同学将多组周期T、摆长L的数值分别代入单摆的周期公式求重力加速度，再求其平均值，该同学测得的重力加速度与真实值相比________。（以上两空填选项前的字母） A．偏大 B．偏小 C．不变 D．都有可能 【答案】 ①. 2.06 ②. BC##CB ③. C ④. A 【解析】 【详解】（1）[1]根据游标卡尺读数规则，可读出如图示数为 （2）[2]A．为了减小空气阻力，组装单摆应选用密度大，直径小的摆球，故A错误； B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，确保摆球在摆动过程中摆长保持不变，故B正确； C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，这样摆球的摆动才能视为是简谐振动，故C正确； D．摆长一定的情况下，摆球的振幅不能太大，否则摆球的摆动不能视为是简谐振动，故D错误。 故选BC。 （3）[3]根据单摆的周期公式 可知，若误将摆线长与小球直径当成摆长，可得 则描点时，画出图线后直线将不通过原点，但由于由图线斜率 保持不变，所以得到的重力加速度与真实值相比，其大小不变，故选C； [4]若误将摆线长与小球直径当成摆长，根据单摆周期公式可得 而 显然摆长的测量值比真实值偏大，则可知该同学测得的重力加速度与真实值相比偏大