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- 2021-05-31 发布
长阳一中2017-2018学年度第二学期期末考试
高二物理试卷
考试时间:90分钟 试卷总分:110分
一. 选择题:本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.在能源需求剧增的现代社会,核能作为一种新能源被各国竞相开发利用。核原料中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,钚的一种同位素的半衰期为24100年,其衰变方程为→X++γ,下列有关说法中正确的是
A.X原子核中含有92个中子
B.钚衰变发出的γ射线具有很强的电离能力
C.20克的经过48200年后,还有5克未衰变
D.钚核衰变前的质量等于衰变后X、He核的质量之和
2.如图所示是某金属在光的照射下,光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像,由图像可知
A.当入射光频率小于ν0时,会逸出光电子
B.该金属的逸出功不等于hν0
C.入射光的频率为ν0时,产生的光电子的最大初动能为E
D.图中直线的斜率与普朗克常量有关
3.如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是
A.t=0.8 s时,振子的速度方向向右
B.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处
C.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的速度逐渐增大
D.t=0.4 s和t=1.2 s时,振子的加速度完全相同
4.如图所示为氢原子的能级示意图.现用能量介于10~12.9
eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子,则下列说法正确的是
A.照射光中只有一种频率的光子被吸收
B.照射光中有两种频率的光子被吸收
C.氢原子发射出三种不同波长的光
D.氢原子发射出六种不同波长的光
5.将两个质量均为m=2kg的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示。用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=30°,g=10 m/s2则F的最小值为
A.5N B. 10N C. 10N D.20N
6.不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,从抛出至回到抛出点的时间为t,现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前、后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为
A.0.3t B.0.4t C.0.5t D.0.2t
7.一轻绳一端系在竖直墙M上,另一端系一质量为m的物体A,用一轻质光滑圆环O穿过轻绳,并用力F拉住轻环上一点,如图所示.现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置.则在这一过程中,力F、绳中张力FT及力F与水平方向夹角θ的变化情况是
A.F保持不变,FT逐渐增大,夹角θ逐渐减小
B.F逐渐增大,FT保持不变,夹角θ逐渐增大
C.F逐渐减小,FT保持不变,夹角θ逐渐减小
D.F保持不变,FT逐渐减小,夹角θ逐渐增大
8.凸透镜的弯曲表面是个球面,球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上,让单色光从上方射入(如图甲),这时可以看到亮暗相间的同心圆(如图乙).这个现象是牛顿首先发现的,这些同心圆叫做牛顿环,为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环),则应
A将凸透镜的曲率半径变大 B将凸透镜的曲率半径变小
C改用波长更短的单色光照射 D改用波长更长的单色光照射
9.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6
s时刻,这列波刚好传到Q点,波形如图中的虚线所示,a、b、c、P、Q是介质中的质点,则以下说法正确的是
A.这列波的波速为16.7 m/s
B.这列波的周期为0.8 s
C.质点c在这段时间内通过的路程一定等于30 cm
D.从t时刻开始计时,质点a第一次到达平衡位置时,恰好是t+ s这个时刻
10.如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方h处,空心管长为L,小球球心与管的轴线重合,并在竖直线上。当释放小球,小球可能穿过空心管,不计空气阻力,则下列判断正确的是
A.两者同时无初速度释放,小球在空中不能穿过管
B.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度V0,管无初速度,则小球一定能穿过管,且穿过管的时间与当地重力加速度无关
C.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度V0,管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关
D.两者均无初速度释放,但小球提前了Δt时间释放,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关
11.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为和.初始时,甲车在乙车前方处,则
A.若,两车相遇2次 B.若,两车相遇1次
C若,两车不会相遇 D.若,两车相遇2次
12.如图所示,用柔软轻绳将一均匀重球系在竖直放置的光滑挡板上,轻绳的延长线交于球心,轻绳与挡板的夹角为θ,重球和挡板均静止,下列判断正确的是
A. 若仅将轻绳变长,则轻绳对重球的拉力变大
B. 若仅将轻绳变长,则挡板所受的压力变小
C. 若仅将挡板绕A端在竖直面内沿逆时针缓慢转动至轻绳水平,则轻绳对重球的拉力先增大后减小
D. 若仅将挡板绕A端在竖直面内沿逆时针缓慢转动至轻绳水平,则挡板所受的压力逐渐增大
一. 实验题(6分+9分)
13.(6分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm,x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6=10.26 cm,则打A点时小车的瞬时速度大小是________ m/s,小车运动的加速度大小是________ m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)
14.(9分)利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度。实验器材有:固定在底座上带有刻度的竖直钢管,钢球吸附器(可使钢球在被吸附后由静止开始下落),两个光电门(可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔),接钢球用的小网。实验步骤如下:
A.如图所示安装实验器材。
B.释放小球,记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差h和所用时间t,并填入设计好的表格中。
C.保持第一个光电门的位置不变,改变第二个光电门的位置,多次重复实验步骤B。求出钢球在两光电门间运动的平均速度。
D.根据实验数据作出图象,并得到斜率k和截距b。
根据以上内容,回答下列问题:
(1)根据实验得到的图象,可以求出重力加速度为g= ,钢球通过第一个光电门时的速度为v1= 。
(2)如果步骤C中改为保持第二个光电门的位置不变,改变第一个光电门的位置,其余的实验过程不变,同样可以得到相应的图象,以下四个图象中符合规律的是 。
t
0
A
t
t
0
D
t
t
0
B
t
t
0
C
三.计算题(共47分)
15.(10分)如图所示,将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方,O为球心,直径恰好水平,轴线OO′垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO′夹角θ=60°的单色光射向半球体上的A点,光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点,已知O′B=R,光在真空中传播速度为c,不考虑半球体内光的反射,求
(ⅰ)透明半球体对该单色光的折射率n
(ⅱ)该光在半球体内传播的时间
16.(12分)如图所示,质量M=2 kg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量m= kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10 m/s2,求
(ⅰ)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ
(ⅱ)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ
17.(12分)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于和处的两个质点。时开始观测,此时质点O的位移为,质点A处于波峰位置;时,质点O第一次回到平衡位置,时,质点A第一次回到平衡位置,求
(ⅰ)简谐波的周期、波速和波长
(ⅱ)质点O的位移随时间变化的关系式
18.(13分)甲、乙两辆车在同一直道路上向右匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面。当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以大小为a1=2m/s2的加速度刹车,6 s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度大小为a2=1m/s2,求
(ⅰ)从两车刹车开始计时,两车速度相等的时刻
(ⅱ)两车相遇的次数及各次相遇的时刻
长阳一中2017-2018学年度第二学期高二期末考试
物理答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
D
C
D
D
A
C
AD
BD
ABD
CD
BD
13、0.864 0.640 (每空3分)
14、 (1)2k b (每空3分) (2)C (3分
15、(10分)(i)光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图。
光由空气射向半球体,由折射定律有n=,(1分)
在△OCD中,sin∠COD=,得γ=∠COD=60°。(1分)
光由半球体射向空气,由折射定律,有n=,(1分)
由于θ=r=60°,故α=β。(1分)
由几何知识得α+β=60°,故α=β=30°,n==。(2分)
(ii)光在半球体中传播的速度为v==c, (2分)
光在半球体中传播的距离AC=,OD=Rcosγ,解得AC=R (1分)
光在半球体中传播的时间t==。 (1分)
16、(12分)(i)以M、m整体为研究对象.由平衡条件得:
水平方向:Fcos 30°-μFN =0 ① (2分)
竖直方向:FN+Fsin 30°-Mg-mg =0 ② (2分)
由①②得:μ= (2分)
(ii)以m为研究对象,由平衡条件得
Fcos 30°-FTcos θ =0 ③ (2分)
Fsin 30°+FTsin θ-mg =0 ④ (2分)
由③④得:θ=30°. (2分)
17、(12分)(i)时,A处质点位于波峰位置
时,A处质点第一次回到平衡位置
可知, (2分)
时,O第一次到平衡位置
时,A第一次到平衡位置
可知波从O传到A用时,传播距离
故波速, (2分)
波长 (2分)
(ii)设
可知
又由时, ;,,代入得
再结合题意得
故或者(6分)
18、(13分)(1)设刹车后经过t时间两车速度相等,则有:v1-a1t=v2-a2t
解得:t=4s(3分)
6s后甲车匀速,则速度
v= v1-a1t1=4m/s
两车速度再次相等时,则有:
v=v2-a2t′
解得:t′=8s(3分)
(2)在甲减速时,设经时间t相遇,甲和乙的位移分别为x1、x2,则有:x1=v1t-a1t2
x2=v2t-a2t2
又有:x1-x2=L
解得:t1=2s或t2=6s (2分)
甲车减速时间恰好为6s,即在甲车减速阶段,相遇两次,第一次t1=2s,第二次t2=6s
第二次相遇时甲车的速度为:
v′1=v1-a1t2=4m/s
乙车的速度为:v′2=v2-a2t2=6m/s
设再经Δt甲追上乙,则有:
v′1Δt=v′2Δt-a2(Δt)2
代入数据解得:Δt=4s
此时乙仍在做减速运动,此解成立,所以甲、乙两车第3次相遇,相遇时刻为:
t3=t2+Δt=10s(1分)(5分)
答案:(1)4 s和8 s (2)3次 2 s、6 s、10 s