广西梧州市2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

梧州市20182019学年高二年级期末联合考试理科综合（物理部分）一、选择题1.根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数n=1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为a. 136evb. 4evc. 12.75evd. 12.09ev【答案】c【解析】【详解】据题意有得即能发出6种频率光的一定是能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为：a13.6ev，与计算结果不符，故a项不符合题意；b4ev，与计算结果不符，故b项不符合题意；c12.75ev，与计算结果相符，故c项符合题意；d12.09ev，与计算结果不符，故d项不符合题意。2.中国北斗卫星导航系统(bds)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(gps)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(glonass)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()a. 卫星a的角速度小于c的角速度b. 卫星a的加速度大于b的加速度c. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度d. 卫星b的周期大于24 h【答案】a【解析】【详解】a根据 ，可得，a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项a正确；b由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项b错误；c由，a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项c错误；d由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24 h，选项d错误。3.如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m，ad=bc=0.4m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=l，线圈在磁感应强度b=0.2t的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻r=9，电压表为理想交流电表，则（）a. 图甲中交流电压表的示数为b. 图甲中电阻k上消耗的电功率为c. 如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻r上消耗的电功率最大d. 如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻及上消耗的电功率最大【答案】d【解析】【详解】根据 得 ，电动势最大值，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值e=160cos200t（v），在图甲电路中，电流的瞬时值，路端电压的瞬时值u=ir=144cos200t（v），则有效值分别为，a错误；电阻r上消耗的电功率，b错误；在图乙电路中，r消耗的功率等于变压器的输入功率，即交流电源的输出功率，最大值，此时，故，c错误，d正确.故选d4.近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图（俯视图）是某台设计的冲关活动中的一个环节。要求挑战者从平台上跳到以o为转轴的快速旋转的水平转盘上，而不落入水中。已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2m，转盘以12.5r/min的转速匀速转动。转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等。若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿ao方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10 m/s2，则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为 （ ）a. 4m/sb. 5m/sc. 6m/sd. 7m/s【答案】b【解析】本题考查平抛运动与圆周运动,需要有对两个运动过程进行协同分析的能力.设人平抛运动的起跳速度水平速度为，水平射程应不小于平台边缘到转盘边缘的水平距离，则，人从起抛到转盘边缘所用时间，要使人能穿过间隙应满足：，其中圆盘转动周期，综上几式可知：时得到最小起跳速度，故b选项正确。5.甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距x=6m，从此刻开始计时，乙做匀减速运动，两车运动的v-t图象如图所示。则在012s内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是a. t=4s时两车相遇b. t=4s时两车间的距离最大c. 012s内两车有两次相遇d. 012s内两车有三次相遇【答案】d【解析】【详解】ab由图象求得：内因为：则时，甲已追上乙，且在乙前面2m处，a、b项均不符合题意；cd在内，据图象得：因为：时，乙追上甲，且在甲前面2m处；内，据图象得：因为：则时，甲又追上乙，且在乙前面6m处，由此知012s内两车相遇三次，故c项不符合题意，d项符合题意。6.质量为500kg赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车a. 做变加速直线运动b. 功率为20kwc. 所受阻力大小为2000nd. 速度大小为50m/s时牵引力大小为3000n【答案】ac【解析】【详解】a由图象可知，汽车的加速度随速度的增大而减小，汽车做变加速直线运动，故选项a符合题意；bc根据：可得由图象可知解得故选项b不符合题意，c符合题意；d速度大小为50m/s时，牵引力大小故选项d不符合题意。7.用一段横截面半径为r、电阻率为、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为r(rr)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在n极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为b。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则a. 此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流b. 此时圆环受到竖直向下的安培力作用c. 此时圆环的加速度d. 如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度【答案】ad【解析】【详解】a由题意可知，根据右手定则，右图中，环左端面电流方向垂直纸面向里，右端面电流方向向外，则有(俯视)顺时针的感应电流，故a项符合题意；b根据楞次定律可知，环受到的安培力向上，阻碍环的运动，故b项不符合题意；c圆环落入磁感应强度b的径向磁场中，产生的感应电动势圆环的电阻电流圆环所受的安培力大小由牛顿第二定律得其中质量联立解得故c项不符合题意；d当圆环做匀速运动时，安培力与重力相等，速度最大，即有可得解得故d项符合题意。8.如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的abcd面与efgh面为金属板，其他面为绝缘材料。abcd面带负电，efgh面带正电，从小孔p沿水平方向以相同速率射入三个带负电的小球a、b、c，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是a. 三个小球在真空盒中都做类平抛运动b. 三个小球在空中运动时间相同c. c球落在平板上时速度最大d. c球所带电荷量最少【答案】bc【解析】【详解】aabcd面带负电，efgh面带正电，则正方体内电场方向水平向左，带负电的小球所受电场力水平向右，带负电的小球以水平向右的速度进入正方体内，小球水平方向做匀加速直线运动，竖直方向只受重力且无初速，则小球竖直方向做自由落体运动，小球在真空盒中做的不是类平抛运动，故a项不符合题意；b小球竖直方向做自由落体运动，下落的高度相同，三个小球在空中运动时间相同，故b项符合题意；c设小球落在平板上时，水平方向速度为，则小球水平方向的位移小球c水平方向位移最大，则小球c落在平板上时水平速度最大，三小球竖直方向运动情况相同，三小球落在平板上时竖直速度相同，据速度的合成知，c球落在平板上时速度最大，故c项符合题意；d据运动学公式和牛顿第二定律可得：由于三小球的质量关系未知，所以三球所带电荷量关系不确定，故d项不符合题意。二、非选择题(一)必考题9.“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，选用的螺旋弹簧如图甲所示。（1）将弹簧的上端o点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟o点对齐，在弹簧的下部a处做一标记，如固定一个指针。在弹簧下端的挂钩上挂上钩码时（每个钩码的质量都是50g），指针在刻度尺上指示的刻度为x。逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码所受的重力f而变化，几次实验测得相应的f、x各点描绘在图中，如图乙，请在图中描绘出x随f变化的图象_。由图象得出弹簧的劲度系数ka_n/m（结果取2位有效数字）。（2）如果将指针固定在a点的下方p处，再作出x随f变化的图象，得出弹簧的劲度系数与ka相比，可能是_。a等于k b大于ka c小于ka d无法确定【答案】 (1). (2). 42（4044均可） (3). a【解析】【详解】（1）如图所示 ；弹簧的劲度系数（4044均可）（2） 如果将指针固定在a点的下方p处，再作出x随f变化的图象，则在图像上x的变化量不变，斜率不变，得出弹簧的劲度系数与ka相比不变，仍等于k，故a 正确，bcd错误。10.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势e及电阻r1和r2的阻值。实验器材有：待测电源e（不计内阻），待测电阻r1，待测电阻r2，电压表v（量程为3v，内阻很大），电阻箱r（099.99），单刀单掷开关s1，单刀双掷开关s2.，导线若干。（1）先测电阻r1的阻值。请将该同学的操作补充完整：a.闭合s1，将s2.切换到a，调节电阻箱，读出其示数r0。和对应的电压表示数u1。b.保持电阻箱示数不变，_，读出电压表的示数u2。c.则电阻r1的表达式为r1=_。（2）该同学已经测得电阻r1=3.2，继续测电源电动势e和电阻r2的阻值，其做法是：闭合s1，将s2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数r和对应的电压表示数u，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势e=_v，电阻r2=_。【答案】 (1). 将s2 切换到b (2). (3). 2 (4). 0.8【解析】【详解】（1)b.1.保持电阻箱示数不变，将s2 切换到b；2.设电路中的电流为i，当s2切换到a时有；当s2切换到b有：；联立解得：（2）3.4.根据,变形得,对比图象有=0.5；得e=2v；，由.可得。11.如图所示，某放射源a中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的粒子(质量为m，电荷量为q)。为测定其飞出的速度大小，现让其先经过一个磁感应强度为b、区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器，并打到置于n板上的荧光屏上。调节滑动触头，当触头p位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头q看到屏上的亮点恰好能消失，已知电源电动势为e，内阻为r0，滑动变阻器的总阻值r0=2r0。求：(1)粒子的初速度大小v0；(2)满足题意的粒子在磁场中运动的时间；(3)该半圆形磁场区域的半径r。【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流两板间的电压对某一粒子，在电容器中应用动能定理得联立解得(2)由题意，粒子向上射入磁场偏转90后射出，后来又从o点返回磁场再偏转90，最后向上射出磁场，则：又：联立解得(3)设粒子在磁场中轨迹半径为r，则由题意联立解得12.如图所示，质量均为m的物体a、b放在倾角=30的斜面上，已知a与斜面及水平面间的动摩擦因数1=，b与斜面及水平面间的动摩擦因数2=，a、b两物体之间的距离l1=1m，b到斜面底端的距离为l2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将a、b两物体同时由静止开始释放，它们间的碰撞为弹性碰撞，g取10m/s2。(1)求a、b两物体经过多长时间第一次相遇；(2)若l2=0.8m，则物体a、b最终停在何处?【答案】(1) (2) 物体a静止在c处，物体b停的位置距c点的距离【解析】【详解】(1)将两物体由静止释放后，对物体a进行受力分析有解得：对物体b进行受力分析，有：所以物体b静止在斜面上设a、b两物体经过时间第一次相遇，则：解得：(2)a、b两物体相遇后发生弹性碰撞，设碰撞前物体a的速度为，则：碰撞后物体a的速度为，物体b的速度为，由于碰撞过程中动量守恒、能量守恒，则解得：此后物体b做减速运动，物体a再次做初速度为零的匀加速运动，物体b的加速度大小：减速到零所用的时间运动位移此时物体a运动的位移所以ab未发生碰撞，当物体a与物体b发生第二次碰撞前，物体a的速度同理可知，碰撞后物体a静止在c处，物体b的速度此后物体b沿水平面做减速运动，物体b的加速度大小最终物体b停的位置距c点的距离(二)选考题【物理一选修3-3】13.下列说法正确的是_。a. 布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子在永不停息的做无规则的热运动b. 同一化学成分的某些物质能同时以晶体的形式和非晶体的形式存在c. 温度升高，物体的内能一定增大d. 密度、体积为v、摩尔质量为m铝所含原子数为e. 绕地球运行的“天宫二号”中自由漂浮的水滴成球形，这是表面张力作用的结果【答案】bde【解析】【详解】a布朗运动是宏观物体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，故a项不符合题意；b同一化学成分的某些物质能同时以晶体的形式和非晶体的形式存在，例如液晶就同时具有晶体和非晶体的性质，故b项符合题意；c物体的内能与物体的温度、体积和摩尔数等因素有关，因此温度升高，物体的内能不一定增大，故c项不符合题意；d密度与体积的乘积等于物体的质量，质量与摩尔质量的比值就是物质的量，物质的量乘以阿伏加德罗常数就是原子的个数，所以密度、体积为v、摩尔质量为m的铝所含原子数为故d项符合题意；e水滴成球形，这是表面张力作用的结果，故e项符合题意。14.如图所示,导热良好的气缸开口向上竖直固定在水平面上。缸内轻质光滑活塞封闭一段一定质量的理想气体。一根不可伸长的细绳绕过定滑轮,一端拴住活塞,另一端拴着质量为m的重物处于平衡状态。此时气体体积为v。用手托着重物,使其缓慢曼上升,直到细绳刚开始松弛但并未弯曲。已知大气压强为p0活塞横截面积为s,环境温度保持不变。求：(i)从重物开始被托起到最高点的过程中,活塞下降的高度；(ii)之后从静止上释放重物,重物下落到最低点未与地面接触时，活塞在气缸内比最初托起重物前的位置上升了h。若气体的温度不变则气体吸收的热量是多少?【答案】（1） （2）【解析】【详解】解：根据对活塞受力分析可知未托活塞时，气体体积为托着重物，气体体积为根据理想气体状态方程可知解得(2)根据热力学第一定律且理想气体的温度不变内能不变根据动能定理解得气