深圳高级中学高二下学期期中考试物理.docx
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深圳高级中学高二下学期期中考试物理
深圳高级中学2010-2011学年第二学期期中测试
高二物理
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷为1~13题,共44分;第Ⅱ卷为14~18题,共56分。
考试时间为90分钟。
注意事项:
1、答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需要改动请用橡皮擦干净后,再涂其它答案。
不能答在试卷上。
3、考试结束,监考人员将本试卷和答题卡一并收回。
第Ⅰ卷(本卷共计44分)
一.单项选择题:
(8小题,每小题3分,共计24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,选对得3分,选错或不选的得0分)
1.关于冲量,下列说法中正确的是
A.冲量是物体动量变化的原因
B.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C.动量越大的物体受到的冲量越大
D.冲量的方向就是物体受到的合外力方向
2.某交流电电压为u=10
sin314t(V),则
A.击穿电压为10V的电容器能直接在此电源上
B.把电磁打点计时器接在此电源上,打点周期为0.01s
C.把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡将被烧坏
D.把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡能正常发光
3.在α粒子散射实验中,不计电子和α粒子的碰撞影响,是因为
A.α粒子和电子根本无相互作用
B.α粒子受电子作用的合力为零,因为电子是均匀分布的
C.α粒子和电子碰撞损失的能量极少,可以忽略不计
D.电子很小,α粒子根本碰不到电子
4.如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面是粗糙的,有一质量为m的木块,以初速度v0滑上小车的上表面。
若车的上表面足够长,则
A.木块的最终速度一定为
B.由于车的上表面粗糙,小车和木块组成的系统动量减小
C.车的上表面越粗糙,木块减少的动量越多
D.车的上表面越粗糙,小车增加的动量越多
5.如图所示,在光滑的水平面上,有一个质量为M=3kg的薄板和质量为m=1kg的小物块,都以v=4m/s的初速度向相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是
A.做加速运动
B.做减速运动
C.做匀速运动
D.以上运动都有可能
6.如图,当弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成明暗相间的条纹,同时与锌板相连的验电器铝箔有张角,则该实验
A.只能证明光具有波动性
B.只能证明光具有粒子性
C.只能证明光能够发生衍射
D.证明光具有波粒二象性
7.2008年1月11日湖南省郴州市的10个电网观冰哨发现结冰现象,开始采用电流短路融冰――让两条导线人为短路,从而使导线发热融冰,或者通过变压器把高压电变成低压大电流,从而达到融冰效果。
短路融冰在湖南是防止冰害事故的主要手段,有完整的组织和技术体系。
1998年12月《湖南省电力系统防冻融冰规程》开始执行。
但如果采用短路融冰,电网会部分停电。
电网在正常运行时,却是采用高压输送的,这是因为
A.高压输电,提高输送电压的有效值,使电流传播速率增大
B.由
可知,采用高压输送,能增加输电导线上电功率
C.高压输电使得导线之间、导线与大地之间构成的电容器被击穿,从而减少容抗造成的电压损失
D.高压输电,使导线上电流减少,从而使导线上的电压降减少
8.如图所示是一个理想变压器,其原、副线圈的匝数比为n1:
n2=2:
1,原线圈接在有效值为220V的正弦式交流电源上。
当原线圈中电流由图示方向逐渐减小为零时,副线圈两端电压值为
A.
B.
C.
D.
二.双项选择题(5小题,每小题4分,共计20分。
在每小题给出的四个选项中,只有两个选项是正确的。
全部选对得4分,选对但不全的得2分,选错或不选的得0分)
9.在α粒子散射实验中,当α粒子最接近原子核时,α粒子符合下列哪种情况
A.动能最小
B.电势能最小
C.α粒子和金原子组成的系统的能量最小
D.α粒子受到原子核的斥力最大
10.对光的认识,下列说法中正确的是
A.个别光子的行为表现了波动性,大量光子的行为表现为粒子性
B.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的作用引起的
C.光表现为波动性是,就不具有粒子性了;光表现为粒子性时,就不具有波动性了
D.光的波粒二象性应该理解为:
在某种场合下光的波动性表现明显,而在另外的某种场合下光的粒子性表现明显
11.甲、乙两个物体的动量P随时间t变化图象如图分别如图1和图2所示。
则两图像所对应的物体的运动形式可能是
A.甲物体可能匀加速直线运动
B.甲物体可能做竖直上抛运动
C.乙物体可能做匀变速直线运动
D.乙物体可能与墙壁发生弹性碰撞
12.一个矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示。
下列说法中正确的是
A.t1时刻穿过线圈的磁通量为零
B.t2时刻穿过线圈的磁通量绝对值最小
C.t3时刻穿过线圈的磁通量对时间的变化率的绝对值最大
D.每当电动势e变换方向时,穿过线圈的磁通量的绝对值都最大
13.有四种不同的电流A、B、C、D分别加在电路b中,如图所示。
则能使电路a中的电流计指针来回摆动的是哪种电流
第Ⅱ卷(本卷共90分)
极板
三.实验题:
本题共12分。
按题目要求作答
14.(12分)“验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示。
让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下,与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞,则
⑴(2分)两小球的质量关系必须满足 []
A.m1=m2 B.m1>m2 C.m1<m2 D.没有限制
⑵(2分)实验必须满足的条件是 []
A.轨道末端的切线必须是水平的
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.入射小球m1每次必须从同一高度滚下
D.入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞的瞬间必须在同一高度
⑶(2分)实验中必须测量的物理量是 []
A.两小球的质量m1、m2 B.两小球的半径R1、R2
C.桌面离地面的高度H D.小球起始高度
E.小球m1单独滚下时,离开轨道后飞行的水平距离
F.两小球m1和m2碰撞后飞出的水平距离
⑷(6分)某同学做碰撞中的动量守恒实验的数据记录表格如下
R/cm
m1/g
m2/g
OP/cm
OM/cm
O’N/cm
1.0
32.6
20.9
65.0
12.5
67.8
在上表中,R是两小球的半径,m1是入射小球的质量,m2是被碰小球的质量,OP是入射小球从槽上自由滚下做平抛运动落地时的水平距离,OM是入射小球与被碰小球碰撞后落地时的水平距离,O’N是被碰小球碰撞后落地的水平距离,试根据表格中的数据,分析该同学的实验是否成功?
极板
四.计算题(本大题共4小题,共44分。
解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15.(11分)如图所示,图a表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的摩擦力不计,图b为物体A与小车的v-t图像(图中的字母表示的物理量皆为已知量),求
⑴小车的上表面的最小长度
⑵物体A和小车B的质量比
⑶物体A与小车B的上表面间的动摩擦因数μ
16.(11分)如图所示,有一条光滑轨道,其中一部分是水平的,有质量为2m的滑块A以速率vA=15m/s向右滑行,又有另一质量为m的滑块B从高为5m处由静止下滑,它们在水平而相碰后,B滑块刚好能回到原出发点,则碰撞后A的瞬时速度vA’大小为多少?
方向如何?
并分析A和B的碰撞类型。
重力加速度取10m/s2。
17.(12分)图示是一个理想变压器,其原、副线圈的匝数比为n1:
n2=n:
1,两线圈的直流电阻都可不计。
若副线圈所接的负载电阻为R,那么当变压器正常工作时
⑴该理想变压器的原线圈的两端a、b之间的等效电阻为多少?
⑵如果该理想变压器的原线圈所接的发电机的电动势为E,内电阻为r,求负载电阻R多大时,负载电阻R获得的电功率最大?
最大电功率为多少?
18.(10分)飞机飞行中最怕和飞鸟碰撞。
一只小小的飞鸟可能会对庞然大物飞机造成很大的危害,甚至可能造成机毁人亡。
1962年美国的伊利奥特市上空,一架“子爵”号客机与一只天鹅迎面相撞,就造成了机毁人亡的悲剧。
当时“子爵”号速度约为720km/h,速度应该说较大,而那只肇事的天鹅体长大约0.3m~0.4m,质量大约3kg~4kg。
试通过估算说明为什么这只并不算太大的天鹅造成了如此大的危害。
参考答案
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷为1~13题,共44分;第Ⅱ卷为14~18题,共56分。
考试时间为90分钟。
注意事项:
1、答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需要改动请用橡皮擦干净后,再涂其它答案。
不能答在试卷上。
3、考试结束,监考人员将本试卷和答题卡一并收回。
第Ⅰ卷(本卷共计44分)
一.单项选择题:
(8小题,每小题3分,共计24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,选对得3分,选错或不选的得0分)
1.关于冲量,下列说法中正确的是
A.冲量是物体动量变化的原因
B.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C.动量越大的物体受到的冲量越大
D.冲量的方向就是物体受到的合外力方向
2.某交流电电压为u=10
sin314t(V),则
A.击穿电压为10V的电容器能直接在此电源上
B.把电磁打点计时器接在此电源上,打点周期为0.01s
C.把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡将被烧坏
D.把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡能正常发光
3.在α粒子散射实验中,不计电子和α粒子的碰撞影响,是因为
A.α粒子和电子根本无相互作用
B.α粒子受电子作用的合力为零,因为电子是均匀分布的
C.α粒子和电子碰撞损失的能量极少,可以忽略不计
D.电子很小,α粒子根本碰不到电子
4.如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面是粗糙的,有一质量为m的木块,以初速度v0滑上小车的上表面。
若车的上表面足够长,则
A.木块的最终速度一定为
B.由于车的上表面粗糙,小车和木块组成的系统动量减小
C.车的上表面越粗糙,木块减少的动量越多
D.车的上表面越粗糙,小车增加的动量越多
5.如图所示,在光滑的水平面上,有一个质量为M=3kg的薄板和质量为m=1kg的小物块,都以v=4m/s的初速度向相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是
A.做加速运动
B.做减速运动
C.做匀速运动
D.以上运动都有可能
6.如图,当弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成明暗相间的条纹,同时与锌板相连的验电器铝箔有张角,则该实验
A.只能证明光具有波动性
B.只能证明光具有粒子性
C.只能证明光能够发生衍射
D.证明光具有波粒二象性
7.2008年1月11日湖南省郴州市的10个电网观冰哨发现结冰现象,开始采用电流短路融冰――让两条导线人为短路,从而使导线发热融冰,或者通过变压器把高压电变成低压大电流,从而达到融冰效果。
短路融冰在湖南是防止冰害事故的主要手段,有完整的组织和技术体系。
1998年12月《湖南省电力系统防冻融冰规程》开始执行。
但如果采用短路融冰,电网会部分停电。
电网在正常运行时,却是采用高压输送的,这是因为
A.高压输电,提高输送电压的有效值,使电流传播速率增大
B.由
可知,采用高压输送,能增加输电导线上电功率
C.高压输电使得导线之间、导线与大地之间构成的电容器被击穿,从而减少容抗造成的电压损失
D.高压输电,使导线上电流减少,从而使导线上的电压降减少
8.如图所示是一个理想变压器,其原、副线圈的匝数比为n1:
n2=2:
1,原线圈接在有效值为220V的正弦式交流电源上。
当原线圈中电流由图示方向逐渐减小为零时,副线圈两端电压值为
A.
B.
C.
D.
二.双项选择题:
(5小题,每小题4分,共计20分。
在每小题给出的四个选项中,只有两个选项是正确的,选对得4分,选对但不全的得2分,选错或不选的得0分)
9.在α粒子散射实验中,当α粒子最接近原子核时,α粒子符合下列哪种情况
A.动能最小
B.电势能最小
C.α粒子和金原子组成的系统的能量最小
D.α粒子受到原子核的斥力最大
10.对光的认识,下列说法中正确的是
A.个别光子的行为表现了波动性,大量光子的行为表现为粒子性
B.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的作用引起的
C.光表现为波动性是,就不具有粒子性了;光表现为粒子性时,就不具有波动性了
D.光的波粒二象性应该理解为:
在某种场合下光的波动性表现明显,而在另外的某种场合下光的粒子性表现明显
11.甲、乙两个物体的动量P随时间t变化图象如图分别如图1和图2所示。
则两图像所对应的物体的运动形式可能是
A.甲物体可能匀加速直线运动
B.甲物体可能做竖直上抛运动
C.乙物体可能做匀变速直线运动
D.乙物体可能与墙壁发生弹性碰撞
12.一个矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示。
下列说法中正确的是
A.t1时刻穿过线圈的磁通量为零
B.t2时刻穿过线圈的磁通量绝对值最小
C.t3时刻穿过线圈的磁通量对时间的变化率的绝对值最大
D.每当电动势e变换方向时,穿过线圈的磁通量的绝对值都最大
13.有四种不同的电流A、B、C、D分别加在电路b中,如图所示。
则能使电路a中的电流计指针来回摆动的是哪种电流
第Ⅱ卷(本卷共90分)
极板
三.实验题:
本题共12分。
按题目要求作答
14.(12分)“验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示。
让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下,与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞,则
⑴(2分)两小球的质量关系必须满足 []
A.m1=m2 B.m1>m2 C.m1<m2 D.没有限制
⑵(2分)实验必须满足的条件是 []
A.轨道末端的切线必须是水平的
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.入射小球m1每次必须从同一高度滚下
D.入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞的瞬间必须在同一高度
⑶(2分)实验中必须测量的物理量是 []
A.两小球的质量m1、m2 B.两小球的半径R1、R2
C.桌面离地面的高度H D.小球起始高度
E.小球m1单独滚下时,离开轨道后飞行的水平距离
F.两小球m1和m2碰撞后飞出的水平距离
⑷(6分)某同学做碰撞中的动量守恒实验的数据记录表格如下
R/cm
m1/g
m2/g
OP/cm
OM/cm
O’N/cm
1.0
32.6
20.9
65.0
12.5
67.8
在上表中,R是两小球的半径,m1是入射小球的质量,m2是被碰小球的质量,OP是入射小球从槽上自由滚下做平抛运动落地时的水平距离,OM是入射小球与被碰小球碰撞后落地时的水平距离,O’N是被碰小球碰撞后落地的水平距离,试根据表格中的数据,分析该同学的实验是否成功?
解答:
由题设知,若本实验成功,应该有
入射球碰撞前动量为
碰后两球的总动量为
碰撞前后系统的动量的相对误差为
由此可知,误差太大,实验并不成功。
极板
四.计算题(本大题共4小题,共44分。
按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
15.(11分)如图所示,图a表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的摩擦力不计,图b为物体A与小车的v-t图像(图中的字母表示的物理量皆为已知量),求
⑴小车的上表面的最小长度
⑵物体A和小车B的质量比
⑶物体A与小车B的上表面间的动摩擦因数μ
解析:
由速度图象可知,物体A在小车的上表面先做初速度为v0的匀减速运动,小车从静止开始做匀加速运动,经过一段时间t1后,物体和小车具有相同的速度v1,随后物体和小车相对静止一起沿光滑的水平面做匀速运动。
(2分)
⑴图中的三角形的面积在数值上等于A和B的相对位移△S,小车的上表面的长度至少要比这个相对位移要大,所以小车的最小长度为
(3分)
⑵由于水平面光滑,所以物体A和小车B组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有
解得
(2分+1分)
⑶再由能量守恒定律有
解得
(2分+1分)
16.(11分)如图所示,有一条光滑轨道,其中一部分是水平的,有质量为2m的滑块A以速率vA=15m/s向右滑行,又有另一质量为m的滑块B从高为5m处由静止下滑,它们在水平而相碰后,B滑块刚好能回到原出发点,则碰撞后A的瞬时速度vA’大小为多少?
方向如何?
并分析A和B的碰撞类型。
重力加速度取10m/s2。
解析:
物体从斜面上下滑时机械能守恒,由机械能守恒定律有
解得
(1分+1分)
碰后B刚能回到B点,说明碰后B速度大小为
,水平向右。
(2分)
碰撞时A、B组成的系统动量守恒,设向右方向为正方向,由动量守恒定律可得
(2分)
解得
方向水平向右 (1分+1分)
碰撞时两滑块组成的系统的动能增量为
(1分)
(1分)
碰撞时系统的动能减少,所以碰撞为非弹性碰撞。
(1分)
17.(12分)图示是一个理想变压器,其原、副线圈的匝数比为n1:
n2=n:
1,两线圈的直流电阻都可不计。
若副线圈所接的负载电阻为R,那么当变压器正常工作时
⑴该理想变压器的原线圈的两端a、b之间的等效电阻为多少?
⑵如果该理想变压器的原线圈所接的发电机的电动势为E,内电阻为r,求负载电阻R多大时,负载电阻R获得的电功率最大?
最大电功率为多少?
解析:
设变压器的输入电压为U1,
则输出电压U2为
(2分)
副线圈电流I2为
(2分)
原线圈电流I1为
(2分)
等效电阻Rab为
(2分)
由于外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,负载电阻R获得的电功率最大
所以有
解得
(2分)
最大功率为
(2分)
18.(10分)飞机飞行过程中最怕和飞鸟碰撞。
一只小小的飞鸟可能会对庞然大物飞机造成很大的危害,甚至可能机毁人亡。
1962年美国的伊利奥特市上空,一架“子爵”号客机与一只天鹅迎面相撞,就造成了机毁人亡的悲剧。
当时“子爵”号的速度约为720km/h,速度应该说较大,而那只肇事的天鹅体长大约0.3m~0.4m,体重大约3kg~4kg。
试估算说明为什么这只并不算太大的天鹅会造成如此大的危害。
解法一:
以飞机的方向为正方向,设飞机和天鹅的速度分别为v1、v2,相撞后结合在一起的共同速度为v。
由动量守恒定律可得
(2分)
由于M>>m,故有
。
所以碰撞后共同的速度为
(1分+1分)
再以天鹅为对象,设作用过程中的平均冲力为F,天鹅的体长为L,由动能定理有
(2分)
解得平均冲力大小为
(2分)
取天鹅的质量为m=4kg,体长L=0.4m,代入上式有平均冲力大小
(1分+1分)
这么大的冲力对飞机确实是大了些,故会造成机毁人亡的悲剧。
解法二:
以飞机的方向为正方向,设飞机和天鹅的速度分别为v1、v2,相撞后结合在一起的共同速度为v。
由动量守恒定律可得
(2分)
由于M>>m,故有
。
所以碰撞后共同的速度为
(1分+1分)
再以天鹅为对象,设作用过程中的平均冲力为F,天鹅的体长为L。
碰撞过程,天鹅运动可看成是从静止开始的匀加速直线运动,末速度为v
碰撞时间△t为
(1分)
由动量定理有
(1分)
平均冲力大小为
(2分)
取天鹅的质量为m=4kg,体长L=0.4m,代入上式有平均冲力大小
(1分+1分)
这么大的冲力对飞机确实是大了些,故会造成机毁人亡的悲剧。
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