江西省上高二中2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题

上高二中2016——2017学年度下学期期末考试
高二年级物理试卷
—、选择题
1.下列说法正确的是（）
A. 布朗运动反映了悬浮颗粒在永不停息地做无规则运动
B. 气体分子的平均动能增大，压强也一定增大
C. 不同温度下，水的饱和汽压都是相同的
D. 完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果
【答案】D
【解析】
【详解】布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，选项A错误；气体分子的平均动能增大，温度一定升高，但是根据PV/T=c可知压强不一定增大，选项B错误；水的饱和汽压与温度有关，不同温度下，水的饱和汽压不相同，故C错误；完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果，故D正确。

故选D。

【点睛】该题关键是掌握压强的微观解释以及布朗运动和表面张力的性质，注意明确压强与分子的运动剧烈程度和单位时间内打在器壁上的分子数有关，会从宏观上解释压强与温度和体积间的关系．
2.核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。

碘131的半衰期约为8
铯137是铯133的同位素，半衰期约为30
（）
A. 碘131
B. 碘131
C. 与铯137相比，碘131衰变更慢，且铯133和铯137含有相同的质子数
D. 铯137
【答案】BD
【解析】
A错误，B正确；半衰期是放射性元素的原子核有半数发
生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，故C
D正确。

考点：可控热核反应、爱因斯坦质能方程、重核的裂变
【名师点睛】本题比较简单，考查了有关原子核的基础知识，对于这些基本知识也要注意积累和记忆，平时加强理解和应用。

3. 如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。

下列判断正确的是( )
A. 玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B. a光的频率大于b光的频率
C. 在真空中a光的波长大于b光的波长
D. a光光子能量小于b光光子能量
【答案】B
【解析】
试题分析：由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较大，所以玻璃砖对a光的折射率大，故A 错误；折射率大，频率大，所以a光的频率大于b光的频率，故B正确；因为a光的频率大，
a光的波长小，故C错误；由a光光子能量大于b光光子能量，D 错误。

所以选B。

考点：光的折射定律
视频
4.如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框电阻不计。

线框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示。

把该交变电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端。

已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1，交变电
流表为理想电表，电阻R
A. t=0.1 s时，电流表的示数为0
B. 副线圈中交变电流的频率为5 Hz
C. 2
D. 0.05 s线圈位于图甲所示位置
【答案】BC
【解析】
原线圈中电压的有效根解得U2=2V，故副线圈中的电流
电流表的电流为I1，解得I1=0.4A，故A错误；交流电的周期T=0.2s，
故交流电的频率5Hz，故B正确；根据E m=nBSω
故C正确；0.05s时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故D错误；故选BC.
点睛：解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.
5.实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则（）
A. 轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外
B. 轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外
C. 轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里
D. 轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里
【答案】D
【解析】
等大反向，垂直射入匀强磁场后均做匀速圆周运动，则两个新核的运
动半径与电量成反比，则新核为小圆，电子为大圆；而新核带正电，电子带负电，由左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，选项D正确。

【考点定位】衰变、动量守恒定律、带电粒子在磁场中的运动、左手定则。

视频
6.在进行光电效应实验时，用黄光照射某金属表面时发生光电效应现象，并产生了光电流，则
A. 若增大黄光的照射强度，光电子的最大初动能将增大
B. 若增大黄光的照射强度，单位时间内出射的电子数目将增多
C. 若改用红光照射该金属，一定能产生电效应现象
D. 若改用蓝光照射该金属，饱和光电流一定增大
【答案】B
【解析】
光电子的最大初动能只与光的频率有关，A错；出射的电子数目与光的强度有关，B对；因红
光的频率小，若改用红光照射该金属，不能产生电效应现象，C错；饱和光电流与入射光的强度有关，若改用蓝光照射该金属，饱和光电流不一定增大，D错。

7.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分于间距离的关系如图中曲线所示.F＞0表示斥力，F＜0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（）
A. 乙分子由a到b做加速运动，由b到d做减速运动
B. 乙分子由a到c做加速运动，由c到d做减速运动
C. 乙分子由a到b的过程中，两分子的分子势能一直减小
D. 乙分子由b到d的过程中，两分子的分子势能一直增加
【答案】BC
【解析】
【详解】乙分子由a到b一直受引力，做加速运动，从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，继续加速，由c到d受斥力作用做减速运动，故A错误；乙分子在从a到c的过程中一直受到引力加速，而从c到d的过程中受斥力，减速，故B正确；从a到b分子力做正功，分子势能一直减少，故C正确；从b到c分子力做正功，分子势能先减小，从c到d分子力做负功，分子势能增大，故D错误；故选BC.
【点睛】此题既考查分子力分子势能又考查加速度与速度关系，加速度与速度同向加速，分子力做正功，分子势能减小；反向减速，分子力做负功，分子势能增加．
8.如图所示，弧形轨道固定于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B和C，小球A从弧形轨道上离地面高h处由静止释放。

，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，B球与C球碰撞后粘在一起，A球弹同后再从弧形轨道上滚下，已知所有接触面均光滑，A、C两球的质量相等，B球的质量为A球质量的2倍，如果让小球A从h=0.2m处静止释放，则下列说法正确的是（重力加速度为g=10m/s2）（）
A. A球从h处由静止释放则最后不会与B球再相碰
B. A球从h处由静止释放则最后会与B球再相碰
C. A球从h=0.2m处由静止释放则C
D. A球从h=0.2m处由静止释放则C
【答案】AD
【解析】
A、设A球的质量为m，A从弧形轨道滑到水平轨道的过程中，根据动能定理得：
A与B发生弹性正碰，则碰撞过程中，AB动量守恒，机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒和机械能守恒定律得：
B与C碰撞过程中，BC组成的系统动量守恒，以B的速度方向为正，根据动量守恒定律得：
A球不会与B球再相碰，故A正确，B错误；
C
可得，C C错误，D正确。

点睛：本题考查动量守恒定律及能量守恒定律的直接应用，要注意在分析问题时，要正确选择研究对象系统，明确动量守恒的条件及应用，注意要规定正方向。

9.某原子的部分能级图如图所示，大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时，发出三种
波长的光如图所示，它们的波长分别为
A. 在同种均匀介质中传播时，b光的速度最大
B. 用同一套装置做双缝干涉实验，a光相邻亮纹的间距最大
C. 若b光照射某种金属能发生光电效应，c光照射该金属也能发生光电效应
D.
【答案】AC
【解析】
由能级图可知，b可知，在同种均匀介质
中传播时，b光的速度最大，选项A正确；a可知，用同一套装置做双缝干涉实验，a光相邻亮纹的间距最小，选项B错误；b光的频率小于c光，则若b光照射某种金属能发生光电效应，c光照射该金属也能发生光电效应，选项C正确；根
D错误；故选AC.
点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即E m-E n=hv，掌握干涉条纹间距公式的内容，注意波长与频率的关系，同时理解光电效应方程的应用。

10.如图所示，在水平面内直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方
程y＝Lsin kx，OC与x轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R0，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至AC的过程中（）
A. 感应电动势的瞬时值为e＝BvLsin kvt
B. 感应电流逐渐减小
C. 闭合回路消耗的电功率逐渐增大
D. 通过金属棒的电荷量为
【答案】ACD
【解析】
A A 正确；
B、随导体棒向右移动，感应电动势逐渐增大，故感应电流逐渐增大，故B错误；
C y的增大，闭合回路消耗的电功率逐渐增大，故C 正确；
D
至AC D 正确；
故选ACD。

二、非选择题
11.利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出滑块在水平桌面滑行
的距离x1(图甲)；然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙).圆弧轨道的半径为R，A和B完全相同,重力加速度为g.
(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(用R和g表示)；
(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(用R和x1表示)；
(3)若x1和x2，则验证了A和B的碰撞动量守恒.
【答案】（3）4
【解析】
（1）A在圆弧面上运动时机械能守恒，则有：2
（2）对A下滑的全过程由动能定理要分析可知：mgR-μmgx1=0
（3）如果碰撞中动量守恒，则有：mv=2mv'
再对碰后的AB2=μ•2mgx2
点睛：本题考查动量守恒定律以及功能关系的应用，要注意明确实验原理，知道实验中如何验证动量守恒定律，明确机械能守恒定律以及动量守恒定律的正确应用．
12.
电阻外还有如下器材：
A.
B.
C. 灵敏电流计G
D. 不计内阻的恒定电源E
E．开关、导线若干
（1）指导教师先让该同学对如图1
值，当a、b之间的电流表G无示数时（此时也称为“电桥平衡”），则a、b两点间的电势差________（选填“为零”或“不为零”），4个电阻之间的关系是：____________（用。

（2）该同学还受此启发很快设计了如图2所示电路，并按照以下步骤就测出了
A. 按图2接好电路，调节_________，P为滑动变阻器的滑头，当G表示数为零时，读出此时
B. R互换位置，并且控制_________不动，再次调节_________，直至电桥再次
C. 由以上数据即可得。

【答案】 (1). 为零、R (4). B、P (5). R
(6). C
【解析】
（1）电流表G
（2）由题意可知，李明采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读
B、应控制P不动，使两边电阻的比值不变；互换R；再次调节R，使电流计读数
为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；
C
13.中微子是一种非常小的基本粒子，广泛存在于宇宙中，共有电子中微子、μ中微子和τ
中微子三种形态，其中只有前两者能被观测到．中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，
它可以自由穿过地球，不与任何物质发生作用，因而难以捕捉和探测，被称为宇宙间的“隐
身人”．中微子研究是当前物理研究的一大热点．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中
微子（υe）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个
贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核
反应方程为：νe求：
①在这个核反应过程中动量守恒定律还成立吗？
36.95658u，36.95691u，0.00055u，质量
u对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量是
多少？
【答案】①在这个核反应过程中动量守恒定律成立．②0.82MeV．
【解析】
【详解】①在这个核反应过程中，外力远小于内力，动量守恒定律成立．
②反应过程需要的能量为：
△E=△mc2=（36.95691u+0.00055u-36.95658u）×931.5MeV≈0.82MeV
所以电子中微子的最小能量为：E=△E=0.82MeV
14.如图所示，两气缸A、B粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。

两气缸中各有一厚可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为p0，外界和气缸内气体温度均为28℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高
b在气缸的正中央。

（1）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度；
（2）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a时，求氧气的压强。

【答案】（ⅰ）344K
【解析】
试题分析：（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部的过程中，a活塞不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，分析出初态和末态的体积和温度，由盖•吕萨克定律求解．（ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a上升，活塞a上方的氧气经历等温过程，根据玻意耳定律求解即可．
（ⅰ）活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞ab下方的氮气经历等压过程，设气缸A 的容积为V0，氮气初始状态的体积为V1，温度为T1，末态体积V2，温度为T2，按题意，气缸B 的容积为V0/4，由题给数据及盖吕萨克定律有：
由①②③式及所给的数据可得：T2=344K ④
（ⅱ）活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离
是气缸高度的1/16时，活塞a
15.如下图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。

已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图
B m为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：
(1)线圈中产生感应电动势的最大值；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)
【答案】(1) E m＝8.0V (2)P＝2.88W (3) Q＝4.0×10－3C
【解析】
试题分析： (1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期
T＝3.14×10－2s，所以
Em＝nBmSω＝＝8.0V （3分）
(2)电流的最大值有效值
小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88W （4分）
(3)在时间内，电动势的平均值
平均电流
通过灯泡的电荷量＝4.0×10－3C （4分）
考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；电功、电功率；交流电的平均值及其应用．
点评：求解交变电流的电功率时要用有效值．在电磁感应中通过导体截面的电量经验公式是
16.如图所示，一块质量m1=0.99kg在木板静止在水平地面上，一个课视为质点的质里m2=1kg 的小物块静止在木板右端，已知木块与木板间动摩擦因数μ2=0.2，木板与地面间动摩擦因数μ2=0.4.现有一个质量m=0.01的子弹以v0=400m/s的速度水平方向击中木板并嵌在其中，不考虑子弹与木板作用过程中的位移，己知重力加速度g=10m/s2。

求：
（1）子弹击中木板过程中系统损失的机械能△E；
（2）若木块始终未从木板上滑下，则最终物块距木板右端多远；
【答案】（1）792J（2
【解析】
【详解】（1）子弹击中木板的过程中，二者组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则：mv0=（m+m1）v1
代入数据得：v1=4m/s
子弹击中木板的过程中，由能量守恒定律：△E v02−m+m1) v12
联立并代入数据可得：△E=792 J
（2）子弹击中木板后，木板与子弹组成的系统受到重力、木块的压力、地面的支持力和地面的摩擦力、物块的摩擦力．沿水平方向：
（m+m1）a1=-μ1（m+m1+m2）g-μ2m2g
代入数据得：a1＝−10m/s2
物块受到摩擦力，则：m2a2=μ2m2g
代入数据得：a2＝2m/s2
当二者的速度相等时，设经过的时间为t1，则：
v1+a1t1=a2t1
得：t1
此时二者的速度：v2＝v1+a1t＝4−
速度相等后若二者一起做减速运动，则：（m+m1+m2）a3=-μ1（m+m1+m2）g
所以：a3＝−4m/s2
由于|a3|＞a2
可知木板与物块不能一起减速，此时木板减速快，而物块减速慢，若物块以2m/s2的加速度做减速运动，则木板受到的物块的摩擦力的方向向前，此时木板的加速度满足：
（m+m1）a4=-μ1（m+m1+m2）g+μ2m2g
代入数据得：a3=-3m/s
所以木板减速到0
木板减速到速度等于0后，物块仍然相对于木板向前运动，物块运动的加速度不变，则运动
物块加速阶段的位移：
此时木板的位移：x2＝v1t11t12−
此时物块距木板右端的距离：L1＝x2−x1−
该过程中物块相对于木板的位移：L2＝x4−x3＝
所以最终时，物块距木板右端的距离：L=L1+L2
【点睛】本题是一道力学综合题，物体运动过程复杂，关键要分析清楚物体的受力情况与运动情况，应用动量守恒定律和能量守恒定律可以解题．。