山西省孝义市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题含答案

2017-2018年度高二年级期末考试试题（卷）
物理
注意事项：
1.答题前，考生务必用O.5mm黑色中性笔，将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。

2.请把答案做在答题卡上，交卷时只交答卡，不交试题，答案写在试题上无效。

3.考试时间90分钟，满分100分。

一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1.伽利略根据理想斜面实验，发现小球从一个光滑斜面自由滚下，一定能滚到另一光滑斜面的相同髙度的位置，把斜面改成光滑曲面结果也一样，他觉得小球好像“记得”自己原的高度，或存在一个与高度相关的某个不变的“东西”，只是伽利略当时并
不明白这究竟是个什么“东西”。

现在我们知道这个不变的“东西”实际上是
A.能量
B.力
C.动量
D.加速度
2.下列说法中是
A.根据可把牛顿第二定律表述为：物体动虽的变化率等于它所受的合外力
B.作用在静止物体上的力的冲量一定为零
C.物体的动能发生改变，其动量一定发生攻变。

D.物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功
3.下列说法正确的是
A.量子论是爱因斯坦首先提出的
B.光的强度越大，则光子的能量也就越大
C.大量氢原子从髙能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子
D.铀238发生α衰变成钍234时，α粒子与钍234的质量之和等于铀238的质量
4.1831年8月，英国物理学家法拉第在经历多次失败后，终于发现了电磁感应现象。

法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环上绕有A、B两个线圈。

关于该实验，下列说法中正确的是
A.先闭合S2,再闭合S1后，线圈B中有持续的电流产生
B.先闭合S1，再闭合S2后，线圈B中有持续的电流产生
C. S1、S2均闭合，断开S1瞬间，线圈B中的感应电流向右流过电流表
D.S1、S2均闭合，断开S1瞬间，线圈B中的感应电流向左流过电流表
5.电和一个水平放置的平行板电容器，二个电阻箱R 1、R 2和定值电阻R 3组成如图所示的电路。

当把变阻器R 1、R 2调到某个值时，闭合开关S ，电容器中的一个带电液滴恰好处于静止状态。

当再进行其他相关操作时（只改变其中的一个），以下判断正确的是 A.将R 1的阻值增大时，液滴将向下运动 B.将R 2的阻值增大时，液滴将向下运动 C.断开开关S,电容器上的带电荷量将减为零
D.把电容器的上极板向上平移少许，电容器的电荷就将减小
6.如图，直线0P 上方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，从粒子0在纸面内沿不同的 方向先后发射速率均为v 的质子1和2，两个质子都过P 点。

已知0P=a ，质子1沿与0P 成30°角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则 A.质子1在磁场中运动的半径为a
21
B.质子2在磁场中的运动周期为υ
πa
2
C.质子1在碰场中的运动时间为υπ32a
D.质子2在磁场中的运动时间为
υ
π65a
7.如图，在光滑绝缘斜面上放一通电直导线，通电电流为I ，要使导线静止在斜面上，第一次加水平向左的磁感应强度为B 1的匀强磁场，第二次加竖直向下的磁感应强度为B 2的匀强磁场，已知斜面的倾斜角α =30°，则B 1和B 2的比值为 A.
3 B.
2
3
C.
33 D. 3
32 8.如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框的ab 边平行于磁场边界MN ，线框以垂直于MN 的速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截而的电荷量为现将线框进入磁场的速度变为原的2倍，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面
的电荷量为q 2,则有 A. 12Q Q = 12q q =
B. 122Q Q = 12q q =
C. 122Q Q = 122q q =
D. 124Q Q = 122q q =
9.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R 0为定值电阻，R 为可变电阻，○A 为理相交流电流表，U 为正弦交流电，输出电压的有效值U 恒定。

当可变电阻R 的阻值2R 0时，电流表的示数为I ；当可变电阻R 的阻值为R 0时，电流表的示数为I
5
1。

则该变压器原、副线圈匝数比为 A.5 B.4 C.3 D.2
10.如图所示，实线是一簇未标明方向的勾强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点。

若带电粒子往运动中只受电场力作用，则根据此图可知
①带电粒子所带电性 ②带电粒子在a 、b 两点的受力方向 ③电粒子在a 、b 两点的速度何处较大
④电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大 ⑤a 、b 两点哪点的电势较高 以上判断正确的是
A.①②⑤
B.②③④
C.③④⑤
D.①③⑤
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11.在光滑水平面上，原静止的物体在水平力F 的作用下，经过时间t 、通过位移L 后，动量变为P ，动能变为E ，以下说法正确的是
A.在F 作用下，这个物体经过位移2L ，其动量等于2p
B.在F 作用下，这个物体经过时间2t,其动量等于2p
C.在F 作用下，这个物体经过时间2t ，其动能等于2E
D.在F 作用下，这个物体经过位移2L,其动能等于2E
12.如图所示为真空中某一点电荷Q 产生的电场中a 、b 两点的电场强度方向，其中a 点处的电场强度大小Ea = E 0, b 点处的电场强度大小Eh = 3E 0，
且E a 、E b 、间的夹角大于0
90，一带负电的试探电荷q 在
场中由a 运动到b ，则
A. a 、b 两点到点电荷Q 的距离之比1:3:=b a r r
B. a, h 两点到点电荷Q 的距离之比1:3:=b a r r
C.a 、b 两点处的电势大小关系为a
ϕ＞b
ϕ
D.试探电荷q 沿直线从a 移动到b 的过程中，电势能先减小后增大
13.如图甲所示，单匝矩形线罔abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速较动，产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a 所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b 所示。

以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是 A.从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值
B.线圈先后两次转速之比为23
C.在图线a 和b 中，t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 D 。

图线b 电动势的瞬时值表达式为
)(3/sin 100V t e π=
14.如图所示，两竖直平行边界内，匀强电场方向竖直（平行纸面）向下，匀强磁场方向垂直纸面向里。

一带电小球从P 点以某一速度垂直边界进入，恰好沿水平方向做，直线运动。

若减小小球从P 点进入的速度但保持其方向不变，则在小球进入的一小段时间内 A.小球的动能一定增大
B.小球的机械能可能不变
C.小球的电势能一定减小
D.小球的重力势能一定减小
三、实验题：本题包括2小题，共14分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

15. (8分）用id 甲中装置完成“探究碰撞中的不变量”实验。

设入射小球A 质量为m 1, 半径为r 1；被碰小球B 质量为m 2,半径为r 2。

（1）实验中要寻找的“不变量”是 ,第一次让入射小球A 从斜槽上某一固定位置滚下，记下落点位置；第二次在斜槽末端放入被碰小球B ，让入
射小球A 从斜槽上相同位置滚下，第二次入射小球和被碰小球将 （填 “会”“不会”）同时落地。

（2）在实验中，用20分度的游标卡尺测得两練的直径相等，读数部分如图所示，则小球的直径为mm.
(3)已知P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式成立即
表示碰撞中动量守恒；如果满足关系式时，则说明两球的碰撞为
弹性碰撞。

（用m1、m2及图甲中字母表示）
16. (6分）要描绘一个小灯泡的伏安持性曲线，现提供下列器材：
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
D.学生电，还有电键、导线若干
(1) 为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图。

(2) 实验得到小灯泡的伏安持性曲线如图所示，如果将这个小灯泡与电动势为1.5V,内阻为3Ω的电和一个阻值为2Ω的定值电阻中联形成闭合回路，此时小灯泡消耗的电功率为W。

（保留2位有效数字）
四、计算题：本题包括3小题，共28分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文宇说明、方程式和演算步骤。

17. ( 10分）如图所示，竖直平面内半径为R=0.5m的光滑半圆环与水平轨道AB平滑连接，质量m=0.2g的小球以一定初速度从A点出发沿水平轨道向右
运动，到圆环轨道最低点B后，小球冲上圆环恰能维持在圆
环上做圆周运动，通过最高点C水平飞出，最后落到水平轨
道上。

（取g= 10m/s2 )求：
(1)小球在B点对半圆轨道的压力
(2)小球飞出点到落地点的水平位移
18.（8分）如图所示，比荷为1/2的带负电粒子由静止释放，经M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P（图中未画出)偏离入射方向的距离为3d/4。

已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计。

(1)匀强磁场的磁感应强度B；
(2)粒子到达位置P时的速度v P的大小。

19.(10分）如图所示，水平面(纸面)内间距为L的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为L的金属杆置于导轨上。

t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。

时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。

杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为重力加速度大小为
g。

求：
(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；
(2)电阻的阻值。

五、选考题
20.(选修3—4)
(1) (5分）如图所示，一列简谐波沿轴传播,实
线为t=0时刻的波形图，此时P质点向y轴负
方向振动；虚线为0.02s (小于1个周期）时波
形图。

根据以上信息可确定该波沿轴(填或
“正”“负”）方
向传播，波速为m/s;该波遇到频率为，H
的另一列简谐横¥时会发生干涉现象。

(2) (6分）一列简谐横波由a点向b点传播，振幅为10cm，t=0时刻a质点的位移为+5cm 且向上振动，b质点恰在平衡位置向上振动；经t=0.1s，b质点的位移第一次为+5cm。

①求质点振动的周期T；
②写出b质点的振动方程。

2017-2018年度高二年级期末考试
物理参考答案
一.单项选择题
15.（1
） 动量 会 （各1分） （2）
11.55 （
2分）
(3) m 1 OP =m 1OM+m 2ON OP+OM=ON
（各2分） 16. （1）(3分)
（2） 0.090.11-（3分）
三．计算题
17. 解：
（1）小球冲上圆环恰能维持在圆环上做圆周运动，根据mg=m 得，
，
根据动能定理得，，
解得
，
根据牛顿第二定律得，，
解得N B =6mg=6×2N=12N ，
根据牛顿第三定律知，小球在B 点对半圆轨道的压力为12N ． （2）根据2R=得，平抛运动的时间t=
，
则水平位移=
．
18. （1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在电场中加速后以速度v
射出，则由动能定理，可得
2
2
1mv qU =
○1 m q
解得 U v = ○2
粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹的半径为r ，则有
r
mv qvB 2
= ○3
222)(L r d r -+= ○4
解得 2425d r =
d
U
B 2548= ○5 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动过程速度大小不变， 所以，粒子到达位置P 时的速度U v v P ==
19解：(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得
F －μmg ＝ma ①
设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有v ＝at 0 ② 当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为
E ＝Blv ③ 联立①②③式可得
④
（2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，根据欧姆定律
⑤
式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为
f ＝BIl ⑥
因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得
F －μmg －f ＝0 ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得
20.(1)正0.5 6.25
（2）质点b的振动方程表达式为：
t=0.1s时：
所以可得
质点b的振动方程：=10cm。