广东省汕头金山中学学高二物理第二学期期末考试（含解析）(1).doc

汕头金山中学20132014学年度第二学期期末考试高二物理 一.单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只 有一个选项正确）1下列说法正确的是（ ）a当大量氢原子从n =4能级跃迁到n =1能级时，能产生3种不同频率的光子b卢瑟福提出了原子的核式结构模型c衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的d对放射性物质施加压力，其半衰期将减少【答案】b【答案】a、大量氢原子从n =4能级跃迁到n =1能级时，能产生6种不同频率的光子，故a错误；b、卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故b正确；c、衰变所释放的电子是原子核内中子放出的，故c错误；d、元素的半衰期不随外界的因素变化，故d错误。故选b。【考点】氢原子的跃迁；半衰期；衰变；原子的核式结构2汽车紧急刹车的初速度为20 m/s，刹车的加速度大小为5 m/s2，那么开始刹车后6 s内汽车通过的位移为（ ）a60m b40m c30m d20m【答案】b【答案】汽车刹车到停止所需的时间为：6s4s，所以前6s内的位移等于前4s内的位移则有：。故选b。【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系3导热性能良好的气缸和活塞，密封一定质量的理想气体，气缸固定不动，保持环境温度不变，现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离，则这一过程中（ ）a外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变b缸内气体放出热量，内能增大c气缸内每个气体分子的动能保持不变d单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小【答案】a【答案】ab、由于气缸和活塞导热性能良好，且环境温度不变，因此在将活塞向左缓慢压一段距离过程中，气体温度不变，气体内能不变，由u=w+q可知，外界对气体做功，内能不变，气体将放出热量，故a正确b错误；c、温度不变，说明气体分子平均动能不变，而并非指每个气体分子的动能均保持不变，故c错误；d、气体温度不变，体积缩小，根据理想气体状态方程可知，其压强增大，单位时间内撞击到器壁上单位面积上的分子数增多，故d错误。故选a。【考点】热力学第一定律；气体压强的微观意义4如图将质量为m的小球a用细线相连悬挂于o点，用力f拉小球a，使整个装置处于静止状态，且悬线oa与竖直方向的夹角=30o，则f的最小值为（ ）a bmg c d【答案】b【答案】 以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出f在三个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：f与t的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当f与绳子oa垂直时，f有最小值，即图中2位置，f的最小值为：。故选b。【考点】共点力平衡5如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡l1和l2，输电线的等效电阻为r，开始时s断开。现接通s，以下说法正确的是（ ）am、n两端输出电压u减小 b等效电阻r的电压减小c灯泡l1的电流减小 d电流表的示数减小【答案】c【答案】a、理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，故a错误；bc、当s接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻r的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡l1的电流减小，灯泡l1变暗，故b错误c正确；d、当s接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也变大，故d错误。故选c。【考点】变压器的构造和原理6如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到、两处不计空气阻力，则落到处的石块（ ）初速度大，运动时间短 初速度大，运动时间长初速度小，运动时间短 初速度小，运动时间长【答案】a【答案】小球落在b点高度差较小，根据，知落在b处的石块运动时间较短，根据初速度知，b处的水平位移大，时间短，则初速度较大，故a正确。故选a。【考点】平抛运动二.双项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确）7汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前（ ）a汽车和拖车的总动量不变 b汽车和拖车的总动能不变c汽车和拖车的总动量增加 d汽车和拖车的总动能增加【答案】ad【答案】ac、分析汽车和拖车的受力可以知道，对于整体而言，牵引力和阻力的大小都没变，整体的合力还是为零，所以整体的动量守恒，故a正确c错误；bd、当拖车与汽车脱钩后，汽车的牵引力不变，但是车头受到的阻力减小，所以车头要做加速运动，拖车做减速运动，车头的位移大于拖车的位移，根据动能定理可知，此时牵引力的位移比阻力的位移大，牵引力的功比阻力的功大，所以汽车和拖车的总动能要增加，故b错误d正确。故选ad。【考点】功率、平均功率和瞬时功率；动能定理的应用8如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的电场强度为e，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为b，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点（ ） a带有电荷量为的负电荷 b沿圆周逆时针运动 c运动的角速度为 d运动的速率为【答案】ac【答案】a、带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有，求得电荷量，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，故a正确；b、由左手定则可判断粒子沿顺时针方向运动，故b错误；c、由得，故c正确；d、在速度选择器装置中才有，故d错误。故选ac。【考点】带电粒子在混合场中的运动9如图所示一轻质弹簧下端悬挂一质量为m的小球，用手托着，使弹簧处于原长，放手后，弹簧被拉至最长的过程中，下列说法正确的是（ ）a小球先失重后超重b小球机械能守恒c小球所受的重力做的功大于弹簧的弹力对小球所做的功d弹簧最长时，弹簧的弹性势能、小球的重力势能之和最大【答案】ad【答案】a、弹簧被拉至最大形变的过程中，弹力逐渐增大，弹力开始小于重力，加速度方向向下，后来弹力大于重力，加速度方向向上，所以小球先失重后超重，故a正确；b、弹簧被拉至最大形变的过程中，有弹簧弹力和重力做功，小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，故b错误；c、根据动能定理知，整个过程中动能的变化量为零，则重力做功与小球克服弹簧弹力做功相等，故c错误；d、由系统机械能守恒知，弹簧被拉至最大形变时，系统动能最小，系统的势能最大，即弹簧的弹性势能、小球的重力势能之和最大，故d正确。故选ad。【考点】功能关系；重力势能；动能和势能的相互转化；机械能守恒定律10如图，a、b、c是在地球上空的圆轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）ab、c的线速度大小相等，且大于a的线速度bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度cc加速可追上同一轨道上的bd若a由于受到微小阻力作用轨道半径缓慢减小，则其线速度将增大【答案】bd【答案】卫星绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力，有：a、线速度，根据题意，所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故a错误；b、加速度，根据题意，所以b、c的加速度大小相等，且小于a的加速度，故b正确；c、c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，所以不会与b相遇，故c错误；d、卫星由于阻力的原因，轨道半径缓慢减小，根据公式 ，则线速度增大，故d正确。故选bd。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系11如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中该粒子（ ）a所受重力与电场力平衡 b电势能逐渐增加c动能逐渐增加 d做匀变速直线运动【答案】bd【答案】ad、带电粒子在电场中受到电场力与重力，根据题意可知，粒子做直线运动，电场力必定垂直极板向上，电场力与重力的合力必定与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，故a错误d正确；b、电场力垂直于极板向上，电场力做负功，则电势能增加，故b正确；c、因重力不做功，电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，故c错误。故选bd。【考点】带电粒子在混合场中的运动12如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的恒力f拉乙物块，在使甲、乙一起保持相对静止沿斜面向上加速运动的阶段中（ ） a甲、乙两物块间的摩擦力不断增大b甲、乙两物块间的摩擦力保持不变c甲、乙两物块间的摩擦力不断减小d乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小 【答案】ad【答案】d、对整体，分析受力情况：重力、斜面的支持力和摩擦力、洛伦兹力，洛伦兹力方向垂直于斜面向上，则由牛顿第二定律得：、随着速度的增大，洛伦兹力增大，则：fn减小，乙所受的滑动摩擦力减小，故d正确；abc、以乙为研究对象，有、 知，f减小，加速度增大，因此，甲乙两物块之间的摩擦力不断增大，故a正确，bc错误。故选ad。【考点】洛仑兹力；牛顿第二定律三. 实验题（每空2分，共18分）13用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时，示数如图甲所示，由图可知其长度为_cm；用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时，示数如图乙所示，由图可知其直径为_mm.【答案】1.340 4.700【答案】游标卡尺的主尺读数为1.3cm，游标读数为0.058mm=0.40mm=0.040cm，所以最终读数为1.3cm+0.040cm=1.340cm；螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.0120.0m=0.200mm，所以最终读数为4.700mm。【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用14某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力f及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（保留二位有效数字）（2）为了能用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先_.（3）若小车质量m0.4 kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值合适的是_（填选项符号）am15gbm210g cm3400g dm41kg【答案】（1）3.2 （2）平衡摩擦力 （3）ab【答案】打点的时间间隔0.02s，t=0.04s，小车的加速度；为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先平衡摩擦力；只有当小车质量m远大于砂桶和砂的总质量m时，才可近似认为小车受到的拉力等于砂与砂桶的重力，m=0.4kg，砂与砂桶的质量ab合适。【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系15用电阻箱r、多用电表电流挡、开关和导线测一节干电池的电动势e和内阻r，如图甲。 （1）若电阻箱电阻在几十以内选取，r0=4.5，则多用表选择开关应旋转至直流电流的 （填“1ma”、“10ma”或“100ma”）挡（已知在该电流挡多用表的内阻rg=3.0）。 （2）多次调节电阻箱，并从多用表上读得相应的电流值，获取多组r和i的数据，作出了如图乙所示的图线图线横轴截距的绝对值表示 ；由该图线可得干电池的电动势e测 = v（计算结果保留三位有效数字）。 （3）本实验的误差主要来源于 （填“测量误差”或“电表内阻”）。【答案】（1）100ma （2）定值电阻r0、电表内阻rg和电源内阻r之和（或r0、rg和r之和）， 1.46； （3）测量误差【答案】（1）电路最大电流约为：，则多用表选择开关应旋转至直流电流100ma挡；（2）安阻法测电源电动势与内阻，在闭合电路中，电源电动势：，则，图线横轴截距的绝对值，表示定值电阻r0、电表内阻rg和电源内阻r之和；由该图线可得，图象斜率，干电池的电动势；（3）应用图象法处理实验数据，图象函数表达式，实验误差来源于实验的测量误差。【考点】测定电源的电动势和内阻四.计算题（共40分，要求写出必要的文字说明）16（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距为d，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场今有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子（不计重力），从a板左端贴近a板处以大小为v0的初速度水平射入板间，在匀强电场作用下，刚好从b板的狭缝p处穿出，穿出时的速度方向与b板所成的夹角为=30，之后进入匀强磁场做圆周运动，最后粒子碰到b板的q点（图中未画出）。求： （1）a、b板之间匀强电场的电场强度e和狭缝p与b板左端的距离。 （2）p、q两点之间的距离l【答案】 【答案】（1）粒子从a板左端运动到p处，由动能定理得又有， 求得粒子在电场中做类平抛运动，p处到b板左端的距离, , 求得（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动如图由几何关系得，又联立求得【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动17（12分）如图所示，固定的光滑金属导轨间距为l，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为r的电阻，导轨平面与水平面的夹角为，且处在磁感应强度大小为b、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行（1）求初始时刻通过电阻r的电流i的大小和方向；（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；（3）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻r上产生的焦耳热q【答案】 电流方向为ba【答案】（1）棒产生的感应电动势通过的电流大小，电流方向为ba（2）棒产生的感应电动势为，感应电流棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上根据牛顿第二定律有解得（3）导体棒最终静止，有压缩量设整个过程回路产生的焦耳热为q0，根据能量守恒定律有得电阻r上产生的焦耳热【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；右手定则；电磁感应中的能量转化18（16分）如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为r，平台上静止放着两个滑块a、b，其质量ma=m，mb=2m，两滑块间夹有少量炸药平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量m=3m，车长l=2r，车面与平台的台面等高，车面粗糙，动摩擦因数=0.2，右侧地面上有一立桩，立桩与小车右端的距离为s，s在0s2r的范围内取值，当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后，滑块a恰好能够通过半圆轨道的最高点d，滑块b冲上小车两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度为g=10m/s2求：（1）滑块a在半圆轨道最低点c受到轨道的支持力fn。（2）炸药爆炸后滑块b的速度大小vb。（3）请讨论滑块b从滑上小车在小车上运动的过程中，克服摩擦力做的功wf与s的关系。【答案】 当时，滑块b克服摩擦力做功为当时，滑块会滑离小车，滑块b克服摩擦力做功为【答案】（1）以水平向右为正方向，设爆炸后滑块a的速度大小为va，滑块a在半圆轨道运动，设到达最高点的速度为vad，则 ， 得 滑块a在半圆轨道运动过程中，据动能定理：得：滑块a在半圆轨道最低点：，得： （2）a、b爆炸过程动量守恒，则，得：（3）、滑块b滑上小车直到与小车共速的过程中，动量守恒：得：滑块b从滑上小车到共速时的位移为小车从开始运动到共速时的位移为滑块b相对小车的位移为：，滑块b未掉下小车。讨论：当时，滑块b从滑上小车到共速时克服摩擦力做功为 然后滑块b做匀减速运动直到停下的位移为，滑块会从小车滑离。 则滑块共速后在小车运动时克服摩擦力做功为所以，当时，滑块b克服摩擦力做功为 当时，滑块会滑离小车，滑块b克服摩擦力做功为【考点】动能定理；动量守恒定律；