山西省長治市城南中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省長治市城南中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在如圖所示的電路中E為電源，其內(nèi)阻為r，R1為定值電阻（R1＞r），R2為電阻箱，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小，V為理想電壓表，A為理想電流表，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是（）A.用光照射，電流表示數(shù)變小B.用光照射，電壓表示數(shù)變小C.將電阻箱阻值變大，電流表示數(shù)變大D.將電阻箱阻值變大，電壓表示數(shù)變大參考答案：C【詳解】A、用光照射，阻值減小，則電路總電阻減小，干路總電流增大，路段電壓減小，兩端電壓增大，則并聯(lián)部分電壓減小，則通過電流減小，則通過電流增大，即電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)增大，故AB錯誤；C、將變阻箱阻值變大，則電路總電阻變大，干路總電流減小，路端電壓增大，兩端電壓減小，則并聯(lián)部分電壓增大，則通過電流增大，即電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，故C正確，D錯誤。2.由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)。已知Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成Bi。下列論述中正確的是A．核Bi比核Np少28個中子B．衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變C．衰變過程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變D．發(fā)生β衰變時，核內(nèi)中子數(shù)不變參考答案：3.一定質(zhì)量的理想氣體，由初始狀態(tài)A開始，按圖中箭頭所示的方向進(jìn)行了一系列狀態(tài)變化，最后又回到初始狀態(tài)A，即A→B→C→A（其中BC與縱軸平行，CA與橫軸平行），這一過程稱為一個循環(huán)，則：A．由A→B，氣體分子的平均動能

（填“增大”、“減小”或“不變”）B．由B→C，氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）C．由C→A，氣體

熱量（填“吸收”或“放出”）參考答案：4.如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電的粒子(重力不計)，以初速度v由狹縫S1，垂直進(jìn)入電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中．(1)為了使此粒子不改變方向從狹縫S2穿出，則必須在勻強(qiáng)電場區(qū)域加入勻強(qiáng)磁場，求勻強(qiáng)磁場B1的大小和方向．(2)帶電粒子從S2穿出后垂直邊界進(jìn)入一個矩形區(qū)域，該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，若射入點(diǎn)與射出點(diǎn)間的距離為L，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大?。畢⒖即鸢福?.如圖所示，是兩人合作模擬振動曲線的記錄裝置。先在白紙中央畫一條直線OO1使它平行于紙的長邊，作為圖象的橫坐標(biāo)軸。一個人用手使鉛筆尖在白紙上沿垂直于OO1的方向振動，另一個人沿OO1的方向勻速拖動白紙，紙上就畫出了一條描述筆尖振動情況的x-t圖象。下列說法中正確的是CA．白紙上OO1軸上的坐標(biāo)代表速度B．白紙上與OO1垂直的坐標(biāo)代表振幅C．勻速拖動白紙是為了保證時間均勻變化D．拖動白紙的速度增大，可使筆尖振動周期變長參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在一根足夠長的豎直絕緣桿上，套著一個質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球，球與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ．場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向如圖13所示，小球由靜止開始下落。小球開始下落時的加速度為

，小球運(yùn)動的最大加速度為

，

小球運(yùn)動的最大速度為

。參考答案：;

g

;

7.我國照明用的正弦式交流電的頻率為

Hz,電壓為220V,電壓的峰值為

V。參考答案：8.地球在周圍空間會產(chǎn)生磁場，叫______。地磁場的分布大致上就像一個_____磁體。參考答案：地磁場

條形

ks5u9.如圖所示，勻強(qiáng)電場中a、b兩點(diǎn)的距離為0.4m，兩點(diǎn)的連線與電場線成37°角，兩點(diǎn)間的電勢差為32V，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為

▲

V/m，把電量為10－10C正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電勢能將減少

▲

J.參考答案：100,（2分）3.2×10－9J（10.（6分）圖2為圖1所示波的振源的振動圖像，根據(jù)圖示信息回答下列問題：

該波的波長為

，周期為

，波速為 .

參考答案：0.4m（2分），0.02s（2分），20m/s（2分）11.用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計時器，測定小車速度，某次實驗中得到一條紙帶，如下圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個打印點(diǎn)取一個記數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、l、2、3、4……，量得0與1兩點(diǎn)間距離x1=30mm，3與4兩點(diǎn)間的距離x2=48mm，則小車在0與1兩點(diǎn)間的時間間隔是

s，3與4兩點(diǎn)間的平均速度為

m／s。參考答案：0.1

、

0.4812.(1)某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時有如下操作，請你判斷是否恰當(dāng)(填“是”或“否”)．①把單擺從平衡位置拉開某一任意角度后釋放：

▲

；②在擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時啟動秒表計時：

▲

；③用秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期：

▲

。(2)該同學(xué)改進(jìn)測量方法后，得到的部分測量數(shù)據(jù)見表．用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)如圖所示，該球的直徑為

▲

mm，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨

▲

的增大而增大。參考答案：13.（4分）如圖所示，匝數(shù)為N匝的矩形金屬線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B特的勻強(qiáng)磁場中，以弧度/秒的角速度繞著跟磁場方向垂直的轉(zhuǎn)動軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。已知線框的邊長米，米，從圖示位置開始計時，請寫出線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達(dá)式

。

參考答案：NBL1L2ωcosωt三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距為d＝0.4mm，雙縫到光屏的距離為l＝0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)圖中已給出，則：(1)分劃板在圖中B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)為xB＝

▲

mm，相鄰兩亮條紋的間距Δx＝

▲

mm；(2)波長的表達(dá)式λ＝

▲

(用Δx、l、d表示)，該單色光的波長λ＝

▲

m。（以上計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）15.5，0.63．（2），5.0×10-7．解析解：（1）A位置游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×1mm=0.1mm，所以最終讀數(shù)為11.1mm．B位置游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為15.mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×5mm=0.5mm，所以最終讀數(shù)為15.5mm．mm＝0.63mm．

（2）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ得，λ＝．代入數(shù)據(jù)得，λ=5.0×10-7m．15.在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為2cm，試求（1）油酸膜的面積是多少cm2；（2）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積；（3）按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑。參考答案：解：（1）油膜的面積S=72×4cm2=288cm2(2)每滴溶液中含有的純油酸體積V=mL=8×10-6mL（3）油酸分子的直徑3×10-8cm=3×10-10m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,ef,gh為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌左端連接一個R=2Ω的電阻,將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計,整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始向右運(yùn)動.試解答以下問題.(1)若施加的水平外力恒為F=8N,則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多少?(2)若施加的水平外力的功率恒為P=18W,則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2是多少?(3)若施加的水平外力的功率恒為P=18W,則金屬棒從開始運(yùn)動到速度v3=2m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6J,則該過程所需的時間是多少?參考答案：(1)由E=BLv、

I=E/R

和F安=BIL

知F=(B2L2v)/R

F安=F

①

帶入數(shù)據(jù)后得v1=4m/s

②

(2)

③

代入數(shù)據(jù)后得

④

(3)

⑤

⑥

17.北京時間2017年4月21日19點(diǎn)41分，中國首個貨運(yùn)飛船“天舟一號”在海南文昌發(fā)射場發(fā)射升空，并成功完成與“天宮二號”的對接任務(wù)．天文愛好者小張同學(xué)由此研究了火箭的原理：火箭有單級和多級之分．多級火箭是把火箭一級一級地接在一起，第一級燃料用完之后把箭體拋棄，減輕負(fù)擔(dān)，然后第二級開始工作．他做了以下兩個方面的探究，請你幫他完成解答：（1）如圖甲是模擬單級火箭的工作過程，設(shè)光滑水平面上A、B兩物體質(zhì)量分別為2m和m，它們之間有微量的炸藥C，爆炸釋放的能量為2△E，求爆炸后A獲得的速度vA；（2）如圖乙是模擬多級火箭的過程，光滑水平面上D、F、G三個物體質(zhì)量均為m，D、F和F、G之間均有微量炸藥P、Q，爆炸時釋放的能量均為△E，通過控制使Q先爆炸，P后爆炸，求所有爆炸都發(fā)生后物體D的速度vD．參考答案：解：（1）單級爆炸時，取向左為正方向，由動量守恒定律得：

0=2mvA﹣mvB

由能量守恒得：

2△E=?2mvA2+mvB2

聯(lián)立解得：vA=（2）Q爆炸過程，取向左為正方向，由動量守恒定律得：0=2mvDF﹣mvG

由能量守恒得：△E=?2mvDF2+mvG2

P爆炸過程，同理可得：

2mvDF=mvD+mvF

△E+?2mvDF2=mvD2+mvF2聯(lián)立解得：vD=（1+）答：（1）爆炸后A獲得的速度vA是．（2）所有爆炸都發(fā)生后物塊D獲得的速度vD是（1+）．【考點(diǎn)】動量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】（1）物體A、B系統(tǒng)所受外力的合力為零，系統(tǒng)動量守恒；根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律列式后聯(lián)立求解爆炸后A獲得的速度vA．（2）對Q爆炸過程和P爆炸過程分別運(yùn)用動量守恒定律和能量守恒定律列式，聯(lián)立求解所有爆炸都發(fā)生后物塊D獲得的速度vD．18.如圖，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)，一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g（1）若固定小車，求滑塊運(yùn)動過程總對小車的最大壓力；（2）若不固定小車，滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后C點(diǎn)滑出小車，已知滑塊質(zhì)量m=，在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ，求：①滑塊運(yùn)動過程中，小車最大速度vm；②滑塊從B到C運(yùn)動過程中，小車的位移大小s．參考答案：解：（1）當(dāng)滑塊到達(dá)B時的速度最大，受到的支持力最大；滑塊下滑的過程中機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgR=mvB2，滑塊在B點(diǎn)處受到的支持力與重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：N﹣mg=m，解得：N=3mg，由牛頓第三定律得：滑塊對小車的壓力：N′=N=3mg即滑塊運(yùn)動過程中對小車的最大壓力是3mg．（2）①在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，設(shè)小車的最大速度是vm，由機(jī)械能守恒定律得：mgR=Mvm2+m（2vm）2，解得：vm=；②由于在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，所以滑塊從B到C運(yùn)動過程中，滑塊的平均速度是小車的平均速度的2倍，即：=2，由于它們運(yùn)動的時間相等，根據(jù)：x=t可得：s滑塊=2s車又：s滑塊+s車=L所以：小車的位移大?。簊=L；答：（1）若固定小車，求滑塊運(yùn)動過程中對小車的最大壓力是3mg；（2）①滑塊運(yùn)動過程中，小車的最大速度大小是；②滑塊從B到C