2017-2018学年高二物理下学期期末考试试题（含解析） (IV).doc

2017-2018学年高二物理下学期期末考试试题（含解析） (IV)一.选择题1. 如图是物体做直线运动的图像，由图可知，有关该物体的下列说法正确的是（ ）A. 第1 s内和第3 s内的运动方向相反B. 第3 s内和第4 s内的加速度相同C. 第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D. 02 s和04 s内的平均速度大小相等【答案】B【解析】第1s内和第3s内速度均为正，说明运动方向相同，故A错误。第3s内和第4s内图象的斜率相同，加速度相同，故B正确。图线与时间轴围成的面积表示位移，可知第1s内和第4s内图线围成的面积大小相等，则位移大小相等，但是方向不同，故C正确。物体在2-4s内通过的位移为0，则0-2s内和0-4s内通过的位移相等，但所用时间不同，则平均速度大小不等，故D错误。故选BC。点睛：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，速度的正负表示运动的方向，图线与时间轴围成的面积表示位移的大小2. 2015年7月23日凌晨，美国宇航局（NASA）发布消息称其天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星，因为围绕恒星Kepler 452运行，这颗系外行星编号为Kepler 452b，其直径约为地球的1.6倍，与恒星之间的距离与日地距离相近，其表面可能存在液态水，适合人类生存设Kepler 452b在绕恒星Kepler 452圆形轨道运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，恒星Kepler 452质量与地球质量之比为p，Kepler 452b绕恒星Kepler 452的轨道半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为（ ）A. pq3 B. 1pq3 C. pq3 D. q3p【答案】D【解析】【详解】对于Kepler 452b，根据万有引力提供向心力得：GMKmr2=mr42T12，解得：T1=42r3GMK；神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，有：GM地mR2=mR42T22，解得：T2=42R3GM地，恒星Kepler 452质量与地球质量之比为p，Kepler 452b绕恒星Kepler 452的轨道半径与地球半径之比为q，则有：T1T2=q3p。故ABC错误，D正确；故选D。【点睛】此题就是根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及中心天体质量的关系，结合中心天体质量之比、轨道半径之比求出周期之比3. 圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则导线框中的感应电流图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析：在01s时间内，磁场均匀增加，感应电动势E=t保持恒定不变，因此A错误，根据楞次定律，在01s时间内感应电流为逆时针方向，为正C正确，BD错误。考点：楞次定律，法拉第电磁感应定律4. 如图所示，质量为M的车厢静止于光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度向右运动，与车厢来回碰撞n次后静止于车厢中，这时车厢的速度为（ ）A. ，水平向右 B. 0C. mv0M+m ，水平向右 D. mv0Mm，水平向右【答案】C【解析】以物体与车厢组成的系统为研究对象，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：mv0=（M+m）v，最终车的速度：v=mv0M+m ，方向与v的速度相同，水平向右；故选C点睛：本题考查了求小车的速度，选物体与小车组成的系统为研究对象，水平方向仅有系统的内力作用而不受外力作用，故此方向满足动量守恒，碰撞前的动量，等于最后的总动量，典型的动量守恒的题目5. 两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象（）下列结论中正确的是（ ）A. 光束b的频率比光束a的低B. 光束a在水中的传播速度比光束b的小C. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D. 若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大【答案】C【解析】试题分析：光束b的偏折角大，水对光束b的折射率，光束b的频率大，波长小，速度小，临界角小，故选C考点：考查光的折射点评：本题难度较小，熟记7中单色光中折射率、频率、波长、速度和临界角的大小关系视频6. 如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动t=0时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（ ）A. t=0时，线圈中的感应电动势最大B. 1 s内电路中的电流方向改变了2次C. 滑片P向下滑动时，电压表的读数不变D. 线圈匀速转动的角速度变大时，电流表的读数也变大【答案】D【解析】【分析】线圈位于中性面时电动势为零，一个周期内电流方向改变两次，负载电阻变大，路端电压变大，转速增加，最大电动势增加，电流表读数变大【详解】t=0时，线圈位于中性面，此时感应电动势为零，A错误；交流电的频率为f=2，1s内电流方向改变2f，即，B错误；滑片P向下滑动时，电阻增大，电流减小，电源内阻分压减小，所以电压表读数变大，C错误；线圈匀速转动的角速度变大时，电动势的最大值Em=NBS增大，电流表的读数变大，D正确。故选D。7. 如图，有一带电荷量为+q的点电荷与表面均匀带电圆形绝缘介质薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（ ） A. 0 B. kq9d2kqd2C. kqd2 D. kq9d2+kqd2【答案】D【解析】【详解】+q在a处产生的场强大小为E=kqd2，方向水平向左。据题，a点处的电场强度为零，+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为E=kqd2，方向水平向右。根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为E=kqd2，方向水平向左。+q在b处产生的场强大小为E=kq(3d)2，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是：Eb=kq9d2+kqd2。故选D。【点睛】本题考查电场的叠加，除了掌握点电荷场强公式E=kQr2之外，关键要抓住带电薄板产生的电场两边的对称性8. 图甲为一列简谐横波在t=2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2 m的质点，下列说法中正确的是（ ） A. 波速为0.5 msB. 波的传播方向向右C. 02 s时间内，P运动的路程为8 cmD. 02 s时间内，P向y轴正方向运动【答案】AC【解析】由图可知波长为=2m，周期为T=4s，则波速为：v=T=24m/s=0.5m/s，故A正确；根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故B错误；因为t=0.2s=T2，所以02 s时间内，质点P的路程为 S=2A=8cm，故C正确；因为该波向左传播，由图（a）可知t=2s时，质点P已经在波谷，所以可知02s时间内，P向y轴负方向运动，故D错误。所以AC正确；BD错误。9. 如图（a）所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图（b）所示已知重力加速度g取10 m/s2，由图线可知 （ ） A. 甲的质量m=2 kg B. 甲的质量m=6 kgC. 甲、乙间的动摩擦因数=0.2 D. 甲、乙间的动摩擦因数=0.6【答案】BC【解析】试题分析：由图象可以看出，当力F48N时加速度较小，A、B相对静止，加速度相同对整体法，由牛顿第二定律：F=（mA+mB）a则得a=1mA+mBF由数学知识得：1mA+mB=aF=648=18，故mA+mB=8kg当F48N时，A的加速度较大，采用隔离法，由牛顿第二定律：对A有：F-mAg=mAa则得a=1mAFg由数学知识得：1mA=866048=16可得mA=6kg，则mB=2kg当F=60N时，a=8m/s2，解得 =02故BC正确，AD错误故选BC考点：牛顿第二定律10. 如图所示，平行板电容器A、B两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿A、B中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A极板来改变两极板A、B间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是（ ）A. 若小球带正电，当A、B间距增大时，小球打在N的右侧B. 若小球带正电，当A、B间距减小时，小球打在N的左侧C. 若小球带负电，当A、B间距减小时，小球可能打在N的右侧D. 若小球带负电，当A、B间距增大时，小球可能打在N的左侧【答案】BC【解析】【分析】A极板带正电，B极板带负电，根据二极管具有单向导电性，极板的电量只能增加不能减小根据两极板间电场的变化，判断电场力的变化，从而确定小球的加速度变化以及水平方向上的位移变化【详解】若小球带正电，当d增大时，电容减小，但由于二极管不能反向导通，则Q不可能减小，所以Q不变，根据E=UdQCd4kQS，知E不变，所以电场力不变，小球仍然打在N点。故A错误。若小球带正电，当d减小时，电容增大，Q增大，电容器充电，根据E=UdQCd4kQS，知d减小时E增大，所以电场力变大，方向向下，小球做平抛运动竖直方向加速度增大，运动时间变短，打在N点左侧。故B正确。若小球带负电，当AB间距d减小时，电容增大，则Q增大，根据E=UdQCd4kQS，知E增大，所以电场力变大，方向向上，若电场力小于重力，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度减小，运动时间变长，小球将打在N点的右侧。故C正确。若小球带负电，当AB间距d增大时，电容减小，但Q不可能减小，所以Q不变，根据E=UdQCd4kQS，知E不变，所以电场力大小不变，方向变为向上，若电场力小于重力，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度不变，运动时间不变，小球仍然打在N点。故D错误。故选BC。【点睛】解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法以及知道二极管的单向导电性，在本题中电容器的带电量只增不减二、填空题11. 用图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系（1）完成平衡摩擦力的相关内容：A取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高；B接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动，如果打出的纸带如图乙所示，则应_（选填“增大”、“减小”或“不改变”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹_为止（2）某同学实验时得到如图丙所示的a-F图象(沙和沙桶质量远小于小车质量)，则该同学探究的是：在_条件下，_成正比（3）上题中若沙和沙桶质量过大不能远小于小车质量，则可能会出现下列哪种图象_【答案】 (1). （1）减小 (2). 间隔相等 (3). （2）小车质量一定 (4). 小车的加速度与所受作用力 (5). （3）B【解析】【分析】（1）探究加速度与力、质量关系实验，小车受到的合力等于砂与砂桶的重力，实验前需要平衡摩擦力；平衡摩擦力时木板倾角要适当，使小车沿斜面重力的分类等于摩擦力，斜面倾角不要过大，否则会导致过平衡摩擦力，时小车受到的合力大于砂与砂桶的重力，a-F图象在纵轴上有截距（2）根据图象的意义，说明a一F的关系；（3）在小车质量远大于小桶及砝码质量的情况下，可以近似认为小车受到的合力等于小桶与砝码的重力，如果小车质量没有远大于小桶与砝码的质量，小车受到的合力明显小于小桶与砝码的重力，如果仍然认为小车受到的合力等于小桶与砝码的重力，则加速度与力不成正比，a-F图象不是直线，而是一条曲线【详解】（1）探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，实验前要平衡摩擦力，可以在木板下面加垫块，让木板倾斜，小车重力沿斜面的分力与摩擦力相等，它们的合力为零，达到平衡摩擦力的目的由图乙图象可知，纸带上两点之间的距离逐渐增大，说明小车做加速运动，质量沿斜面向下的分力大于摩擦力，这是由过度平衡摩擦力造成的所示，则应减小木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止（2）该实验中使用了控制变量法，使用在探究a与F的关系时，质量保持不变，即小车的重力一定；由图丙所示的a-F图象可知，小车的加速度与所受拉力成正比（3）由于没有满足小车质量M远大于小桶及钩码质量m，当拉力较大时加速度与小桶及砝码重力不成正比，图线上部向下弯曲故选B.【点睛】探究加速度与力、质量关系实验，关键要搞清实验的原理，尤其是一些重要的步骤，例如平衡摩擦力以及“保证小车质量M远大于小桶及钩码质量m”等问题更要弄清，比如平衡摩擦力的方法步骤，达到的程度等等12. 在做“测定金属电阻率”的实验中，待测金属的阻值约为5（1）某同学先通过螺旋测微器测量一薄的金属圆片厚度，读出如图中的示数。螺旋测微器所示的金属圆片的厚度的测量值为_mm图（2）实验室准备用来测量该电阻阻值的实验器材有：A电压表V1（量程03 V，内电阻约15 k）B电压表V2（量程015 V，内电阻约75 k）C电流表A1（量程03 A，内电阻约0.2）D电流表A2（量程0600 mA，内电阻约3）E滑动变阻器R（最大阻值为10，额定电流为0.6 A）F直流电源、电池组E（电动势为3 V、内电阻约为0.3）G开关及导线若干为了实验能正常进行，减少测量误差，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流电压的关系图线，则电压表应选用_（填实验器材的代号）；电流表应选用_（填实验器材的代号）；甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是_图图（3）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示由图中电流表、电压表的读数可计算出待测金属的电阻为_（结果精确到小数点后一位）图【答案】 (1). （1）2.130 (2). （2）V1或者A (3). A2或者D (4). 丁 (5). （3）5.2【解析】【详解】（1）螺旋测微器的读数为D=2mm+13.00.01mm=2.130mm（2）由于电源电动势为3V，所以电压表应选V1或A；由I=U/R可得通过小灯泡的电流约为I=3/5A=0.6A，所以电流表应选A2或D.因要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器R，又由于小灯泡电阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，故电路图丁符合要求（3）电压表读数为U=2.40V，电流表读数为I=0.46A，所以电阻R=UI=2.400.46=5.2【点睛】解题关键是掌握螺旋测微器的读数方法及注意事项，螺旋测微器读数需要估读，但注意半毫米刻度线是否露出注意选择电表的原则是：安全、准确、方便，即要求通过的电流既不超程，但也不能小于量程的1/3，同时要方便调节三、计算题13. 小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为，水平面光滑，坡道顶端距水平面高度为h，倾角为，物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示，物块A从坡顶由静止滑下求：弹簧为最大压缩量时的弹性势能【答案】Ep=mghmghcot 【解析】【详解】弹簧压缩量最大时，速度为零，根据能量守恒定律得：Epmghmgcoshsin=mgh-mghcot14. 如图所示，磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中有一折成30角的金属导轨aOb，导轨平面垂直磁场方向，一条直导线MN垂直Ob方向放置在导轨上并接触良好。当MN以v=4 ms的速度从导轨O点开始向右