湖南省湘东五校高二物理下学期期末联考试题.doc

2017 年上学期湘东五校联考高二年级期末考试物理试卷一、单项选择题（共 32 分。本题共 8 小题，每小题只有一个正确选项，选对得 4 分，选错、不选或多选 得 0 分）1下列说法正确的是a弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比b电容器所带的电荷量与两级间的电势差成正比c力对物体所做的功与力的作用时间成正比d电流通过导体的热功率与电流的大小成正比92 90 22一静止的铀核放出一个 粒子衰变成钍核，衰变方程为 238 u 234 th + 4 he 。下列说法正确的是a衰变后钍核的动能小于 粒子的动能b衰变后钍核的动量等于 粒子的动量c铀核的半衰期等于其放出一个 粒子所经历的时间d衰变后 粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量3牛顿曾设想：从高山上水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果抛出速度足够大，物体将绕地球运动成为人造地球卫星。如图所示，若从山顶同一位置以不同的水平速度抛出三个相同的物体，运动轨迹分别为 1、2、3。已知山顶高度为 h，且远小于地球半径 r，地球表面重力加速度为 g，假定空气阻力不计。下列说法正确的是a轨迹为 1、2 的两物体在空中运动的时间均为2h gb轨迹为 3 的物体抛出时的速度等于grc抛出后三个物体在运动过程中均处于超重状态d抛出后三个物体在运动过程中的加速度均保持不变4如图所示，把一个装有 na2so4 导电溶液的圆形玻璃器皿放入磁场中，玻璃器皿的中心放一 个圆柱形电极，沿器皿边缘内壁放一个圆环形电极，把两电极分别与电池的正、负极相连。俯视观察，对于导电溶液中正、负离子的运动，下列说法中正确的是a正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘内壁移动b负离子做顺时针方向的螺旋形运动c正、负离子均做逆时针方向的螺旋形运动d正、负离子均做顺时针方向的螺旋形运动65如图所示，a、b 两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间 t 在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的 3 倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为3a. tb.t3c. 1 t2d. 1 t36如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 u 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆 pq 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 pqrs，一圆环形金属线框 t 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现金属杆 pq 在外力作用下以某一初速度 v0 向右做匀减速运动，在 pq停止运动前，关于感应电流的方向，下列说法正确的是 apqrs 中沿顺时针方向，t 中沿逆时针方向 bpqrs 中沿顺时针方向，t 中沿顺时针方向cpqrs 中沿逆时针方向，t 中沿逆时针方向dpqrs 中沿逆时针方向，t 中沿顺时针方向7如图，在磁感应强度大小为 b0 的匀强磁场中，两长直导线 p 和 q 垂直于 纸面固定放置，两者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 i 时，纸面内与两导线距离均为 l 的 a 点处的磁感应强度为零。如果 让 p 中的电流反向、其他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为a0b33 b0c 2 3 b30d2b08下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压 uc 和入射光的频率n 的几组数据uc/v0.5410.6370.7140.8090.878n /1014hz5.6445.8886.0986.3036.501由以上数据应用 execl 描点连线，可得直线方程，如图所示则这种金属的截止频率约为a3.51014hzb4.31014hzc5.51014hzd6.01014hz10.90.80.70.60.50.40.3u = 0.3973 n- 1.70240.2c0.1101405.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6二、多项选择题（共 16 分。本题共 4 个小题，每小题有两个或两个以上的正确选项，全部选对得 4 分，少选得 2 分，不选、多选或选错得 0 分）9如图，固定斜面，cd 段光滑，de 段粗糙，a、b 两物体叠放在一起从 c 点由静止下滑，下滑过程中 a、b 保持相对静止，则a在 cd 段时，a 受二个力作用b在 de 段时，a 可能受二个力作用c在 de 段时，a 受摩擦力方向一定沿斜面向上d整个下滑过程中，a、b 均处于失重状态10在匀强磁场中，一个 100 匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为 2 ，则at=0 时，线圈平面平行于磁感线 bt=1 s 时，线圈中的电流改变方向 ct=1.5 s 时，线圈中的感应电动势最大d一个周期内，线圈产生的热量为 8 2 j11某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用，以 10m/s2 的加速度做匀加速直线运动，其中f1 与加速度的方向的夹角为 30，某时刻撤去f1，此后该物体a加速度可能为 4 m/s2 b速度的变化率可能为 6m/s2c1 秒内速度变化大小可能为 20m/sd加速度大小一定不为 10m/s212在 x 轴上有两个点电荷 q1、q2，其静电场的电势 在 x 轴上分布如图所示。下列说法正确 有aq1 和 q2 带有异种电荷bx2 处的电场强度为零c负电荷从 x1 移到 x2，电势能增大d负电荷从 x1 移到 x2，受到的电场力增大三、实验题（共 14 分。每空 2 分，共 7 空）13（6 分）某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时：（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把十分度的游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为cm；（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。这个步骤的目的是； （3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量 m，测出对应的加速度 a，则下列图象中能正确反映小车加速度 a 与所挂重物质量 m 的关系的是。14(8 分)测量一干电池组的电动势和内电阻所用器材如下，连线图如图甲所示：a.电流表 a：量程 0 100ma 、内阻为16.0w ; b.电压表 v：量程 0 3v 、内阻约为30k ; c.干电池组 e：电动势待测、内阻待测；d.滑动变阻器 r： 0 10w ；e.定值电阻 r0 ：电阻值为 4.0w ; f.单刀单掷开关 s，导线若干。（1）实验时测量出电流表 a 的示数 i 和电压表 v 的示数 u，对应的数据画出如图乙所示的ui 图象，利用图象可求出该千电池组的电动势为 e= v，内电阻为 r= 。（结 果均保留两位有效数字）（2）小电珠 l 的额定电压为 3.8 v，现已测出其伏安特性曲线如图丙所示，它的额定电功率p额 = w 。将 l 接在上面所测干电池组的两极上并接通电路，则 l 消耗的实际 电功率 p = w 。（结果均保留两位小数）四、计算题（共 24 分。本题共 2 小题）15（10 分）儿童智力拼装玩具“云霄飞车”的部分轨道简化为如下模型：光滑水平轨道 mn与半径为 r 的竖直光滑圆弧轨道相切于 n 点，质量为 m 的小球 a 静止于 p 点，小球半径远小 于 r。与 a 相同的小球 b 以速度 v0 向右运动，a、b 碰后粘连在一起。求当 v0 的大小在什么范围时，两小球在圆弧轨道内能完成完整的圆周运动而不会脱离圆弧轨道？已知重力加速度为g16（14 分）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为 e，电容器的电容为 c。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为 l，电阻不计。炮弹可视为一质量为 m、电阻为r 的金属棒 mn，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关 s 接 1，使电容器完全充电。然后将 s 接至 2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 b 的匀强磁场（图中未画出），mn 开始向右加速 运动。当 mn 上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，mn 达到最大速度，之后离开导轨。问：（1）磁场的方向；（2）mn 刚开始运动时加速度 a 的大小；（3）mn 离开导轨后电容器上剩余的电荷量 q 是多少。五、选考题（共 14 分。请考生从给出的 2 道物理题任选一题作答，并用 2b 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题，如果多做，则按所做的第一题计分。）17【物理选修 3-3】（14 分）（1）（5 分）下列说法中正确的是 。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选 对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）a空气中水蒸气的实际压强与饱和气压相差越大，越有利于水的蒸发b布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动c水杯里的水面超出杯口但不溢出，是由于水的表面张力作用d单晶体具有物理性质各向异性的特征e温度升高，物体所有分子的动能都增大（2）（9 分）如图所示，u 型玻璃细管竖直放置，水平细管与 u 型玻璃细管底部相连通，各 部分细管内径相同。u 型管左管上端封有长 20cm 的理想气体 b，右管上端开口并与大气相通，此时 u 型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距 u 型玻璃管底部为 25cm。水平细管内用小活塞封有长度 10cm 的理想气体 a。已知外界大气压强为 75cmhg，忽略环境温度的变化现将活塞缓慢向左拉，使气体 b 的气柱长度为 25cm，求：左右管中水银面的高度差是多大？理想气体 a 的气柱长度为多少？18【物理选修 3-4】（14 分）（1）（5 分)如图甲所示是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在t = 0 时刻的波形图，p 是参与波动的、离原点 x1 = 2m 处的质点，q 是参与波动的、离原点x2 = 4m 处的质点。图乙是参与波动的某一质点的振动图象(所有参与波动的质点计时起点相同)。由图可知： 。(填正确答案标号。选对 l 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 l 个扣 3 分，最低得分为 0 分)a.从 t = 0 到 t = 6s ，质点 p 通过的路程为 0.6mb.从 t = 0 到 t = 6s ，质点 q 通过的路程为 12 mc.这列波的传播速度为 v0 = 2m / sd.从 t = 0 起，p 质点比 q 质点先到达波峰e.乙图可能是甲图中质点 q 的振动图象（2）（9 分）一直桶状容器的高为 2l，底面是边长为 l 的正方形，容器内装满某种透明液体，过容器中心轴 dd、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的 d 点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率。2017 年上学期湘东五校联考高二年级期末考试物理参考答案选择题（共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分）12345678babcdccb9101112acadbcab三、实验题（每空 2 分，共 7 空，总分 14 分）13、（1）3.56cm（2）平衡摩擦力（意思对的都给分）（3）c14、（1）3.02.0（2）9.120.88四、计算题（本题共 2 小题，共 24 分）15、（10 分）设 a、b 碰撞后的速度为 v1 ，恰好运动到圆弧最高点时的速度为v2对 a、b，碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律得mv0 = 2mv1（2 分）对 a、b，从碰后运动到圆周最高点的过程中，由动能定理- 2mg 2r =1 2mv 2 -221 2mv 212（2 分）在最高点时，由牛顿第二定律得v 22mg = 2m 2r（2 分）联立得 v0 = 25gr（2 分）综上所述，当 v0 216、（14 分）5gr 时，两小球在圆弧轨道内运动时不会脱离圆弧轨道。 （2 分）（1）电容器充电后上板带正电，下板带负电，放电时通过 mn 的电流由 m 到 n，欲使炮弹射出，安培力应沿导轨向右，根据左手定则可知磁场的方向垂直于导轨平面向下。（2）电容器完全充电后，两极板间电压为 e，根据欧姆定律，i = e（3 分）电容器刚放电时的电流：r炮弹受到的安培力： f = bil（1 分）（1 分）根据牛顿第二定律： f = ma解得加速度 a = bel mr(2) 电容器放电前所带的电荷量: q1 = ce（1 分）（2 分）（1 分）开关 s 接 2 后，mn 开始向右加速运动，速度达到最大值 vm 时，mn 上的感应电动势：e = blvm（1 分）最终电容器的所带的电荷量q2 = ce （1 分）设此过程中的平均电流为 i ，mn 上收到的平均安培力： f = bil由动量定理有： fdt = mvm - 0（1 分）又： idt = q1 - q2（1 分）整理可知电容器最终所带的电荷量：q =b2l 2c 2 e（1 分）2五、选做题（14 分）17、【物理选修 3-3】（14 分）b2l 2c + m（1）acd（5 分，选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分；每选错 1 个扣 3分，最低得分为 0 分）（2）活塞缓慢左拉的过程中，气体 b 做等温变化pb1vb1 = pb2vb2（2 分）75cmhg20spb225s（设 s 为