- 886.17 KB
- 2021-04-16 发布
2019学年度高二年级下学期期末考试
物理试题
(考试时间90分钟 满分10分）
第I卷（选择题 共48分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。）
1.下列判断中正确的是
A.—个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,. 则放出的能量为
B.钚的一种同位素 2Pu的半衰期为24100年，200个经过48200年后，还有50个未衰变
C.—个基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后，最多能发射出3种频率的光子
D.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者标明光具有能量,后者表明光子除了具有能量外还具有动量
2.甲、乙两个体在t=0时的位置如图(a)所示，之后它们沿轴正方向运动的速度图象分别如图(b)中的图线甲、乙所示。则
A. t=2s时甲追上乙
B.在前4s 内甲乙两物体位移相等
C.甲追上乙之前两者间的最远距离为4m
D.甲追上乙时的速度大小为8m/s
3.如图所示，电梯与水平地面成角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为和。若电梯启动加速度减小为，下面结论正确的是
A.水平梯板对人的支持力变为
B.水平梯板对人的摩擦力变为
C.电梯加速启动过程中，人处于失重状态
- 10 -
D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为
4.一带正电的试探电荷，仅在电场力作用下沿轴从向运动，其速度随位置变化的图象如图所示，和处，图线切线的斜率绝对值相等且最大，则在轴上
A.和两处,电场强度相同
B.和两处，电场强度最大
C.处电势最小
D.运动到过程中，电荷的电势能逐渐增大
5.如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s, 竖直边ad长为h,质量均为m、带电荷量分别为+q和-q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率进入矩形区 (两粒子不同时出现在电场中）。不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则等于
A.
B.
C.
D.
6.如图,虚钱所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向向射入磁场，若粒子射入的速度为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速度为,
相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则为
A.
B.
- 10 -
C.
D.
二、不定项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，毎小题至少有一个选项符含题意。全部选对得4分，选对但不全的得1分，有错选或不选的得0分。）
7.如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球。开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速度释放，在小铁球来回摆动的过程中，下列说法中正确的是
A.小车羊和小球组成的系统整体动量不守恒
B.小球向右摆过程小车一直向左加速运动
C.小球摆到右方最高点时刻，由于惯性，小车仍在向左运动
D.小球摆到最低点时，小车的速度最大
8.我国计划发射一颗返回式月球着陆器，进行首次月球样品取样并安全返回地球。设想着陆器完成了对月球的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球表面的重力加速度为g,月球半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r,引力常量为G。那么，由以上条件可求出的物理量是
A.地球的质量 B.月球的质量
C.月球绕地球转动的周期 D.轨道舱绕月球转动的周期
9.调整电路的可变电阻R的阻值，使电压表的示数增大，在这个过程中
A.通过和的电流增加，增加量—定等于
B.两端的电压减小，减少量—定等于
C.通过的电流减小，但减少量—定小于
D.路端电压增加，增加量一定等于
10.矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是
A..在t=0.1s和t=0.3s时，电动势最大
B.在f=0.2s和f=0.4s时，电动势改变方向
C.电动势的最大值是157v
- 10 -
D.在t=0.4s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s
11.如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板于水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是
A.
B.
C.
D.
12.如图所示，一定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆，在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降，运动过程中金属杆始终与导轨垂直接且接触良好。（忽略摩擦阻力，重力加速度为g），则
A.电阻R中的感应电流方向
B.重物匀速下降的速度
C.重物从释放致下降h的过程中，重物机械能的减少量大于回路中产生的焦耳热
D.若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，使金属杆中恰好不再产生感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的关系式
第Ⅱ卷(非选择题 共62分）
三、实验探究题 (本题共2小题,共18分）
13. (6分)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能，将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在0点，在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，先用米尺测得B、C两点间距s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置 A，静
- 10 -
止释放，计时器显示遮光片从B到C听用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离。
（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 。
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量 。
A. 弹簧原长
B.当地重力加速度
C.滑块（含遮光片）的质量
（3）用大A、O之间的距离,计时器示时间t将 。
A. 增大 B.减小 C.不变
14.(10分)在物理课外活动中，王聪聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻、满偏电流,当选择开关接3时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据每有标出。
（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为 ；选择开关接3时其读数为 。
（2）为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，王聪聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将进择开关接2,红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图所示位置，则C处刻度应为 。
③计算得到多用电表内电阻的电动势为 V.(保留两位有效数字）
（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图
- 10 -
乙所示位置，则待测电阻的阻值为 (保留两位有效数字）
四、计算题（本题共2小题,共31分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。)
15. (13分)如图所示，AB是固定在水平地面上半径为R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道，与水平放置的P板的上表面BC在B点相切，BC是静止在光滑水平地面上的长木板,质量为M = 3.0kg。Q是一质量为m=1.0kg的小物块，现小物块Q从与圆心等高的A点静止释放，从P板的左端开始向右滑动。已知Q与BC之间的动摩擦因数为。取重力加速度，求
(1)小滑块C下滑到圆弧轨道的最低点时对轨道的压力是多少？
(2)要使小物块Q不从长木板P的右端滑下，长木板P至少多长？
16. (18分)如图所示，将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为、质量均为、电荷量均为。在的一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与轴正向相同。在平面向里。粒子离开电场上边缘时，能够到达的最右侧的位置为(l.5d, d)。最终恰没有粒子从的边缘离开磁场。已知sin 37°=0.6, cos37°=0.8,不计粒子重力以及粒子间的相互作用，求：
(1)电场强度E；
(2)磁感应强度B；
(3)粒子在磁场中运动的最长时间。
五、选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所作的第一题计分。
17.[物理-选修3-3]
(i)(5分）下列有关热学知识的叙述中，正确的是
A.分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例是常数，与温度无关
B.随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小
C.晶体沿不同方向的物理性质是一样的，具有各向同性
D.—定质量的理想气体在等稳变化过程中，内能一定不变
E.—定条件下，热量也可以从低温物体传递给高温物体
(ii) (10分）如图所示,有一水平细长圆筒形容器,总长为100cm，在它上面装有阀门K1、 K2及活塞D。当K1、 K2都打开时，活塞位于容器中间。
- 10 -
已知大气压强为75cmHg,温度为 27℃。设活塞不导热，且与容器壁无摩擦，同时又不漏气，可把空气视为理想气体。求：
（1）当关闭K1,打开K2,只把A内空气加热到87℃时，活塞向右移动了多少？
（2）当K1、 K2均处于关闭状态，只把A内空气加热 到87℃时，活塞向右移动了多少？(设A中空气温度恒为27℃）
18.【物理-选修3-4】
(1) (5分)如图所示为一列沿轴正方向传播、频率为50Hz的简谐横波在t=0时刻的波形,此时P点恰好开始振动。己知波源的平衡位置在0点，P、Q两点平衡位置坐标分期为 P（12.0), Q(28,0),则下列说法正确的是
A.波源刚开始播动时的运动方向沿+方向
B.这列波的波速为400m/s
C.当t=0.04s时，Q点刚开始振动
D.Q点M开始振动时，P点佾位于波谷
E. Q点的振动方向与O点振动方向相反
(2) (10分）用折射率为的透明材料做成一个高度为H的长方体，一束宽度为d的平行光束，从真空中以与上表面夹角为的方向射入该长方体，从长方体下表面射出。己知真空中光速为c,求：
(1)平行光束在长方体中的宽度；
(2)平行光束通过长方体的时间。
物理参考答案
1 D
2 B
3 B
4 B
5 B
6 C
7 AD
8 BD
9 AC
10 CD
11 CD
12 ACD
13（每空2分 共6分）
- 10 -
【答案】（1）
（2） C
（3）B
14（每空2分 共10分）
【答案】(1)6.9 mA 173 V(172～174 V间均可)
(2)②150 ③1.5
(3)67(66～69均可)
15.(13分)
解：(1)小物块Q从轨道上滑下的过程中机械能守恒，有
mgR = ① 2分
在B点根据牛第二定律得
FN – mg= ② 3分
代入FN=30N ③ 1分
小物块Q下滑到最低点时对轨道的压力是30N
(2)规定向右的运动方向为正方向，对pQ系统运用动量守恒有：mv0=(m+M)v， ④ 3分
根据能量守恒得， ⑤ 3分
代入数据解得L=0.75m ⑥ 1分
16．(18分)
答案 (1) (2) (3)
解析 (1)对沿x轴正方向发射的粒子，由类平抛运动规律得
1.5d ＝v0t ① 1分
d＝at2 ② 1分
a＝ ③ 1分
联立可得E＝ ④ 2分
(2)沿x轴正方向发射的粒子射入磁场时，
d＝t(或vy＝at 或vy2＝2ad) 或者(动能定理求v) ⑤ 1分
- 10 -
联立①可得vy＝v0 ⑥ 1分
v＝＝v0，方向与水平方向成53°角，斜向右上方 ⑦ 1分
据题意知该粒子轨迹恰与上边缘相切，则其余粒子均达不到y＝2d边界
由几何关系可知d＝R＋R ⑧ 2分
根据牛顿第二定律有qvB＝m， ⑨ 1分
联立可得B＝ ⑩ 2分
(3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，经过点(1.5d，d)恰与上边界相切的粒子运动的轨迹对应的圆心角最大
由几何关系可知圆心角θ＝254° 1分
粒子运动周期T＝＝ 2分
粒子在磁场中运动的最长时间tmax＝T＝ (或用) 2分
17.（ 共15分）
（1）BDE （5分）
（2）(i) 对A中气体分析，压强不变，设活塞横截面积为S
初状态:
（1分）
末状态：
（1分）
由盖-吕萨克定律
（2分）
解得cm （1分）
- 10 -
(ii) 对A中气体分析，加热到87℃时，压强为P，活塞向右移动了
由理想气体状态方程得
得 （2分）
对B中气体分析，
由玻意耳定律
得 （2分）
解得cm(或cm） （1分）
18.（ 共15分）
（1）BCE （5分）
（2）(ⅰ) 光路图如图所示，宽度为d的平行光束射到长方体上表面时的入射角
i＝45°，由折射定律有
（2分）
解得折射角r＝30°
设平行光束在长方体中的宽度为D，由
（2分）
解得； （1分）
(ⅱ)由 （2分）
平行光束在长方体中传播路程 （2分）
平行光束通过长方体的时间。 （1分）
- 10 -