湖南省湘东五校学年高二物理下学期期末联考试题.docx
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湖南省湘东五校学年高二物理下学期期末联考试题
2017-2018学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
92902
2.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为238U→234Th+4He。
下列说法正确
的是
A.衰变后钍核的动能小于α粒子的动能
B.衰变后钍核的动量等于α粒子的动量
C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D.衰变后α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2hg
B.轨迹为3的物体抛出时的速度等于gR
C.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
5.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
3
A.tB.t
3
C.1t
2
D.1t
3
6.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A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
D.PQRS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
A.0B.
3
3B0
C.23B
30
D.2B0
8.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
ν的几组数据.
Uc/V
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
ν/1014Hz
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
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
A.3.5×1014HzB.4.3×1014HzC.5.5×1014HzD.6.0×1014Hz
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
U=0.3973ν
-1.7024
0.2C
0.1
1014
0
5.45.65.866.26.46.6
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2Ω,则
A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5s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8π2J
11.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4m/s2B.速度的变化率可能为6m/s2
C.1秒内速度变化大小可能为20m/sD.加速度大小一定不为10m/s2
12.在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。
下列说法正确有
A.q1和q2带有异种电荷
B.x2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0100mA、内阻为16.0Ω;B.电压表V:
量程03V、内阻约为30KΩ;C.干电池组E:
电动势待测、内阻待测;
D.滑动变阻器R:
010Ω;
E.定值电阻R0:
电阻值为4.0Ω;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
U—I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=Ω。
(结果均.保.留.两位有效数字)
(2)小电珠L的额定电压为3.8V,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g.
16.(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:
①左右管中水银面的高度差是多大?
②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0.6m
B.从t=0到t=6s,质点Q通过的路程为12m
C.这列波的传播速度为v0=2m/s
D.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)
1
2
3
4
5
6
7
8
B
A
B
C
D
C
C
B
9
10
11
12
AC
AD
BC
AB
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)C
14、
(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=
12mv2-
2
2
12mv2
1
2
(2分)
在最高点时,由牛顿第二定律得
v2
2mg=2m2
R
(2分)
联立得v0=2
5gR
(2分)
综上所述,当v0≥2
16、(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=BElmR
(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:
F∆t=mvm-0
(1分)
又:
I∆t=Q1-Q2
(1分)
整理可知电容器最终所带的电荷量:
Q=
B2l2C2E
(1分)
2
五、选做题(14分)
17、【物理——选修3-3】(14分)
B2l2C+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)①活塞缓慢左拉的过程中,气体B做等温变化
pB1VB1=pB2VB2
(2分)
75cmHg×20S=pB2×25S(设S为玻璃管横截面)
pB2=60cmHg(1分)
左右管中水银面的高度差Δh=(75-60)cm=15cm(1分)
②活塞被缓慢的左拉的过程中,气体A做等温变化pA1=(75+25)cmHg=100cmHg(1分)pA2=(75+5)cmHg=80cmHg(1分)
pA1VA1=pA2VA2
100×10S=80×LA2S
(2分)
LA2=12.5cm(1分)
18.【物理——选修3-4】(14分)
(1)ACE(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)设从光源发出直射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1,在剖面内做光源相对于反
光壁的镜像对称点C,连接CD,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点;光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示;
设液体的折射率为n,由折射定律:
nsini1=sinr1①(1分)
nsini2=sinr2②(1分)
依题意:
r1+r2=90︒③(2分)
联立①②③解得:
n2=
sin2i
1
+sin2i
④(1分)
12
由几何关系:
sini1=
l
2
2=
4l2+l
4
1⑤(1分)
17
sini2=
3l
2
4l2+
9l2
4
=3⑥(1分)
5
联立④⑤⑥解得:
n=
425=1.55(2分)
178
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