内蒙古太仆寺旗宝昌一中学年高二下学期期末考试物理试题.docx

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内蒙古太仆寺旗宝昌一中学年高二下学期期末考试物理试题

内蒙古太仆寺旗宝昌一中【最新】高二下学期期末考试物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其产生感生电流？

（　）

A．线圈向右匀速移动

B．线圈向右加速移动

C．线圈垂直于纸面向里平动

D．线圈绕O1O2轴转动

2．下列说法中正确的是（　　）

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．玻儿理论认为，原子中的核外电子轨道是量子化的

C．“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的

D．天然放射性元素

（钍）共经过4次

衰变和6次β衰变变成

（铅）

3．如图所示，设车厢长为l，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为（）

A．v0，水平向右

B．0

C．

，水平向右

D．

，水平向右

4．如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.下列说法中正确的是（　　）

A．线圈两端的电压逐渐增大

B．电阻R上消耗的功率为4×10-4W

C．线圈电阻r消耗的功率为4×10-4W

D．前4s内通过R的电荷量为4×10-4C

5．如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在间距为L的光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（　　）

A．ab杆中的电流与速率v成正比

B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成反比

C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比

D．外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成反比

6．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示。

若外接电阻的阻值R=9Ω，线圈的电阻r=1Ω，则下列说法正确的是（　　）

A．线圈转动的角速度为100π rad/s

B．0.01s末穿过线圈的磁通量最大

C．电压表的示数为90V

D．通过线圈的最大电流为10A

二、多选题

7．某金属板在一束频率为v1的光垂直照射下，恰能发生光电效应；改用另一束光照总能量与其相同、频率为v2（v2＞v1）的光垂直照射时，在相同时间内，金属板的单位面积上有（）

A．逸出的光电子的最大初动能不变

B．逸出的光电子的最大初动能增加，

C．逸出的光电子数减少

D．逸出的光电子数不变

8．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0．相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）

A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小

B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能减小

C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

D．在r＝r0时，分子势能为零

9．下列说法正确的是　　　.

A．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

B．布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动

C．分子质量不同的两种气体温度相同,它们分子的平均动能不相同

D．一定质量的理想气体,放热的同时外界对其做功,其内能可能减少

10．如图所示，在斯特林循环的P-V图象中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b．c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．下列说法正确的是（）

A．从a到b，气体得温度一直升高

B．从b到c，气体与外界无热量交换

C．从c到d，气体对外放热

D．从d到a，单位体积中的气体分子数目增大

三、实验题

11．在做”用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中有纯油酸0.2ml，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm（保留2位有效数字），求：

（1）油酸膜的面积是______m2．

（2）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______m．

（3）某同学在本实验中,计算结果明显偏小,可能是由于（_____）

A．油酸未完全散开

B．油酸中含有大量酒精

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时,滴数多数了10滴

12．某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验：

在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图所示，在小车后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz，长木板垫着小木片以平衡摩擦力．

（1）若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距（标在图上）．A为运动起点，则应该选择________段来计算A碰前的速度，应选择________段来计算A和B碰后的共同速度．（以上空格选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）

（2）已测得小车A的质量m1＝0.40kg，小车B的质量m2＝0.20kg，由以上测量结果可得碰前m1v0＝______kg·m/s；碰后（m1＋m2）v共＝________kg·m/s.由此得出结论__________________________________________________．

四、解答题

13．如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距

，电阻

，导轨上停放一质量

、电阻

的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度

的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示。

（1）试分析说明金属杆的运动情况；

（2）求第2s末外力F的瞬时功率。

14．两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．则在以后的运动中：

（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？

（2）系统中弹性势能的最大值是多少？

15．如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，当环境温度为10℃时，用横截面积为1.0×10﹣2m2的活塞封闭体积为2.0×l0﹣3m3的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强为1.0×105Pa．

（1）当环境温度为37℃时，气缸自由移动了多少距离？

（2）如果环境温度保持在37℃，对气缸作用水平力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？

参考答案

1．D

【解析】由于磁场为匀强磁场，无论线圈在平面内如何平动，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故ABC错误；当线圈绕O1O2转动时，磁通量将发生变化，如转过90°时磁通量为零，因此有感应电流产生，故D正确。

故选：

D。

2．B

【解析】A、β衰变现象释放的的电子是中子衰变成一个质子和一个电子，A错误；

B、玻儿理论认为，原子只能处在能量不连续的一系列状态，原子中的核外电子轨道是量子化的，对应的能量也是量子化的，B正确；

C、通过卢瑟福α粒子散射实验判定的是原子具有核式结构，并不是判定：

原子由电子和带正电的物质组成，故C错误；

D、Th衰变成

 时，质量数减小24，而质子数减小8，对于β衰变质量数不变，质子数增加1，而α衰变质量数减小4，质子数减小2，因此经过6次α衰变，经过4次β衰变，故D错误。

故选：

B。

.

3．C

【详解】

物块再车辆内和车发生碰撞满足动量守恒，最后物块和车共速，由动量守恒得

解得

，方向水平向右

A.v0，水平向右不符合题意

B.0不符合题意

C.

，水平向右符合题意

D.

，水平向右不符合题意

4．C

【解析】根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故A错误．由法拉第电磁感应定律：

，由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为

，所以电阻R上消耗的功率为PR=I2R=0.022×4W=1.6×10-3W，选项B错误；线圈电阻r消耗的功率Pr=I2r=0.022×1W=4×10-4W，故C正确；前4s内通过R的电荷量为：

Q=It=0.02×4C=0.08C，故D错误；故选C．

点睛：

此题考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．解题时要搞清B-t图像的斜率的物理意义；知道线圈相当于电源．

5．A

【解析】

ab杆中的电流

，可知，I∝v，故A正确．磁场作用于ab杆的安培力

，可知F安∝v，故B错误．由于杆匀速运动，拉力与安培力大小相等，则外力F=F安．所以外力对ab杆做功的功率为

，则知P∝v2．根据功能关系可知，电阻R上产生的电热功率等于拉力的功率，所以电阻R上产生的电热功率也与速率的平方成正比，故CD错误．故选A

点睛：

本题关键要熟练掌握感应电动势公式、欧姆定律、安培力公式，并正确理解功能关系，即克服安培力做功等于转化的电能.

6．D

【解析】由乙图可知，线圈转动的周期T=0.04s，故线圈转速n数值上等于频率，而

=25Hz，因此线圈转速为n=25r/s，故A错误；0.01s末，线圈产生的感应电动势最大，此时线圈处于与中性面垂直位置，穿过线圈的磁通量最小为零，故B错误；电压表测量的是有效值，故

，故C错误；根据闭合电路的欧姆定律可知

，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

7．BC

【解析】某金属在一束频率为v1的光照射下，恰能发生光电效应．改用频率为v2的光照射时，由于v2＞v1，光的频率增大，根据

，可知逸出的光电子的最大初动能增加，故B正确，A错误；根据光电效应辐射的条件，一定能发生光电效应，光强不变，由于v2的频率高，则光源在单位时间内发射出的光子数减小，单位时间内逸出的光电子数目减少．故C正确，D错误。

所以BC正确，AD错误。

8．AC

【详解】

A．r0为分子间的平衡距离；大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力；r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；

B．当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误；

C．由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大，故C正确；

D．但是由于分子势能的零势能面是人为确定的，故r等于r0时，分子势能不一定为零，故D错误．

故选AC．

9．AD

【解析】

露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，选项A正确；布朗运动是在显微镜下看到的固体颗粒的无规则运动，选项B错误；温度是分子平均动能的标志，即使是分子质量不同的两种气体温度相同,它们分子的平均动能也相同，选项C错误；根据热力学第一定律可知，一定质量的理想气体,放热的同时外界对其做功,如果放出的热量大于外界对气体做的功，则其内能减少，选项D正确；故选AD.

10．ACD

【详解】

A．由图线可知，从d到a，从b到c为等温变化，且从b到c对应的温度较高，即从a到b，气体得温度一直升高，选项A正确；

B．从b到c，温度不变，内能不变，体积变大，对外做功，根据

，则气体吸热，气体与外界有热量交换，选项B错误；

C．从c到d，气体温度降低，内能减小，体积不变，W=0，则根据

，则气体对外放热，选项C正确；

D．从d到a，气体体积减小，则单位体积中的气体分子数目增大，选项D正确；

故选ACD。

11．（3.8～4.0）×10-3m2（6.3～6.6）×10-10D

【解析】

试题分析：

在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，掌握估算油膜面积的方法：

所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去；“用油膜法估测分子直径实验原理是：

让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．根据此原理分析误差．

（1）由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为

；

（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积

；

由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为

（3）解：

计算油酸分子直径的公式是

，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A错误；计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，故D正确；

12．BCDE0.4200.417在误差允许的范围内，碰撞前后系统的动量守恒

【解析】

（1）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后。

推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。

故答案为BC、DE

（2）碰前系统的动量即A的动量,则

，碰后的总动量

。

碰撞前后动量近似相等，所以在误差允许的范围内，碰撞中mv的矢量和是守恒的。

【名师点睛】

（1）碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，确定AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后，在匀速运动时在相同的时间内通过的位移相同，所以BC应为碰撞之前匀速运动阶段，DE应为碰撞之后匀速运动阶段。

（2）物体发生的位移与发生这些位移所用时间的比值等于匀速运动的物体在该段时间内的速度。

分别求出碰撞前后的动量。

13．

（1）杆做初速为零的匀加速运动．

（2）7W．

【解析】试题分析：

（1）电压表示数为

；由图象可知，U与t成正比，即v与t成正比，杆做初速为零的匀加速运动．

（2）因v=at，所以

由图象得k=0．4V/s，即

得a=5m/s2

两秒末速度v=at=10m/s

得F=0．7N

则P=Fv=7W

考点：

法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律的应用

【名师点睛】本题考查电磁感应、电路知识和牛顿定律综合应用的能力，难点是列出电压U与时间t的关系式求出加速度。

14．

（1）3m/s

（2）12J

【解析】试题分析：

（1）B与C发生碰撞后，B的速度减小，BC一起向右运动．A物体没有参加碰撞，速度不变，继续向右运动，这样弹簧被压缩，当三者速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，根据动量守恒求出物体A的速度．

（2）根据动量守恒求出BC碰撞后的共同速度．由机械能守恒求解弹性势能的最大值．

（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A、B、C三者组成的系统动量守恒，

，解得

（2）B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，

设碰后瞬间B、C两者速度为

，则

，解得

设物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为

，根据能量守恒

=

15．

（1）2×10﹣2m

（2）100N

【解析】

试题分析：

（1）气体等压变化有：

解得：

气缸移动的距离为：

（2）从状态1→3气体等容变化：

解得：

根据平衡条件，有：

P3S=P0S+F

故：

F=（P3-P0）S=1×104×10-2N=100N

考点：

气体的状态变化方程

【名师点睛】本题关键找出封闭气体的已知状态参量，然后选择恰当的气体实验定律列式求解．