山西省大同市第五中学高二物理下学期期末试卷含解析

山西省大同市第五中学高二物理下学期期末试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 有甲、乙两船同时从龙口出发，甲船路线是龙口——旅顺——大连，乙船路线是龙口——大连．两船航行两天后都在下午三点到达大连，以下关于两船全航程的描述中正确的是( )
A．两船的路程相同，位移不相同
B．甲船的平均速度大
C．“两船航行两天后都在下午三点到达大连”一句中，“两天”指的是时间，“下午三点”指的是时刻
D．在研究两船的航行时间时，可以把船视为质点
参考答案：
CD
2. 下面哪种现象说明分子间存在着斥力作用？（）
A．压缩气体对气缸壁有压力
B．橡皮条被拉长后产生弹力
C．要把金属杆压短非常困难
D．液体具有流动性
参考答案：
C
3. （单选题）磁性黑板擦吸附在竖直的黑板平面上静止不动时，黑板擦受到的磁力
（）
A．小于它受到的弹力
B．大于它受到的弹力
C．与它受到的弹力是一对作用力与反作用力]
D．与它受到的弹力是一对平衡力
参考答案：
D
4. （单选）如图17－31所示，一水平放置的矩形闭合线圈ab－cd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ经过位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流( )
A．沿abcd流动；
B．沿dcba流动；
C．从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动
D．由Ⅰ到Ⅱ沿dcba流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动
参考答案：
C
5. 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体Ａ，Ａ与竖直墙之间放一光滑圆球Ｂ，整个装置处于静止状态．现对Ｂ加一竖直向下的力Ｆ，Ｆ的作用线通过球心，设墙对Ｂ的作用力Ｆ1，Ｂ对Ａ的作用力Ｆ2，地面对Ａ的作用力为Ｆ3．若Ｆ缓慢增大而整个装置
仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（）
A．F1保持不变，F3缓慢增大 B．F1缓慢增大，F3保持不变
C．F2缓慢增大，F3缓慢增大 D．F2缓慢增大， F3保持不变
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，由图可知该金属的极限频率为▲ Hz，该金属的逸出功
为▲ J（结果保留两位有效数字），斜率表示▲。

参考答案：
4.27×1014Hz 4.3×10-14．普朗克常量解析解：根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W，Ek-γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为：γ0=4.27×1014 Hz．根据光电效应方程得，Ekm=hγ-W0，当入射光的频率为γ=
5.5×1014Hz时，最大初动能为Ekm=0.5eV．当入射光的频率为γ0=4.27×1014Hz时，光电子的最大初动能为0．由图像知与横轴焦点 4.3，所以逸出
功 4.3×10-14 J，Ek-γ图象的斜率表示普朗克常量
7. 借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。

如图所示，传感器系统由两个小盒子
A、B组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，它装在被测物体上，每隔0.03 s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲；B盒装有红外线接收器和超声波接收器，B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线的传播时间可以忽略不计)，收到超声波脉冲时计时停止。

在某次测量中，B盒记录到的连续两次的时间分别为0.15 s和0.20 s，根据你知道的知识，该物体运动的速度为m／s，运动方向是。

(背离B盒还是靠近B盒,声速取340 m／s)
参考答案：
，背离B盒
8. (1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当(填“是”或“否”)．
①把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放：▲；
②在摆球经过最低点时启动秒表计时：▲；
③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：▲。

(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示，该球的直径为▲ mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随▲的增大而增大。

参考答案：
否；是；否；20.685；摆长．解析解：①单摆在摆角很小时振动是简谐振动，摆角一般要小于5°，故①不合理；②测单摆周期时，一般以小球经过最低点时开始计时，这样可以减小实验误差，故②合理；③用摆球一次全振动的时间最为单摆的周期测量误差较大，为减小测量误差，要测多个周期的时间求平均值，故③不合理；由图示螺旋测微器可知，主示数为20.5m，游标尺示数为
18.5×0.01mm=0.5mm=0.185,m，读数为20.685mm从图中数据可知：摆长相同时，周期相同，摆长变大时，周期变大，根据表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大．
9. 某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的
大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
①木板的加速度可以用d、t表示为a＝________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)
________________________________________________.
②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是()
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________． A ．可以改变滑动摩擦力的大小 B ．可以更方便地获取多组实验数据 C ．可以比较精确地测出摩擦力的大小 D ．可以获得更大的加速度以提高实验精度 参考答案：
10. 真空中有一电场，在电场中的P 点放一电量为+4.0×10-9C 的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10-5N ，方向向右，则P 点的场强为________N ／C ；把检验电荷电量减小为+2.0×10-9C ，则该电荷在P 点受到的电场力为__________N ，P 点电场方向 参考答案：
11. 电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示,Q 是绝缘支架,薄金属膜片M 和固定电
极N 形成一个电容器,被直流电源充电,当声波使膜片M 振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流。

当膜片M
向右运动的过程中电容 （填增大或减小）；导线AB 中有向 （向左或向右）的电流。

参考答案： 增大，左
12. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场方向的水平轴
沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开
始计时，已知磁感应强度大小为B ，线圈的匝数为n ,线圈转动的角速度为
，正方形线圈的
边长为L ，线圈的内阻为r,外电阻为R ，则线圈产生的感应电动势e 的表达式为： ；线圈从开始转过300过程中，通过电阻R 的电量为： ；线圈从开始转过900过程中，外力对线圈所做的功为： ；
参考答案：
；
,
13. 在做“练习使用打点计时器”的实验时，如图是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以0、1、2、3…那么相邻两个计数点之间的时间间隔为T ＝ s ，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3.00 cm 、x2＝7.50 cm 、x3＝13.50 cm ，则
打下计数点1时小车的速度
等于 m/s ，小车加速度的大小为 m/s2。

参考答案：
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。

物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。

试回答下列问
题：
(1)如图所示，ABCD 是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。

AB 和CD 是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良
好，由此可判断圆板是 晶体。

(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?
(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)
参考答案：
(1) (4分) 单； (2) (4分) 熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆； (3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。

15. （5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个） 参考答案：
红外线、紫外线、X 射线等。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图12所示，面积为0.2 m2的100匝线圈A 处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。

磁感应强度随时间变化的规律是B ＝(6－0.2t) T ，已知电路中的R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电容C ＝30 μF ，线圈A 的电阻不计。

求
(1)闭合S 后，通过R2的电流大小和方向；
(2)闭合S 一段时间后，断开S ，S 断开后通过R2的电荷量是多少？
参考答案：
17. 如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B ，方向水平并垂直纸面向里，一质量为m 、带电量为－q 的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v 的匀速圆周运动．（重力加速度为g ） (1)求此区域内电场强度的大小和方向；
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H 的P 点，速度与水平方向成450，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？
(3)在(2)问中微粒运动P 点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？
参考答案：
解：(1)带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡：mg=Eq 2分即E= mg/q，1分
方向竖直向下．1分
(2) 粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R
，1分
最高点与地面的距离为，1分
解得。

1分
该微粒运动周期为T=, 1分
运动至最高点所用时间为. 1分
∴ 1分
(3)设粒子上升高度为h，由动能定理得，2分
解得。

微粒离地面最大高度为H+。

2分
18. （计算）（2015?仙桃模拟）如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为
m A=2.0kg，m B=1.0kg，m C=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B 两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求
（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？
（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？参考答案：
（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A的速度为6m/s，B物块速度大小12m/s．
（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为50J
动量守恒定律；机械能守恒定律
解：（1）弹簧刚好恢复原长时，A和B物块速度的大小分别为υA、υB．
由动量守恒定律有：0=m AυA﹣m BυB
此过程机械能守恒有：E p=m AυA2+m BυB2
代入E p=108J，解得：υA=6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．
（2）C与B碰撞时，C、B组成的系统动量守恒，设碰后B、C粘连时速度为υ′，则有：
m BυB﹣m CυC=（m B+m C）υ′，代入数据得υ′=4m/s，υ′的方向向左．
此后A和B、C组成的系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧第二次压缩最短时，弹簧具有的弹性势能最大，设为E p′，且此时A与B、C三者有相同的速度，设为υ，则有：
动量守恒：m AυA﹣（m B+m C）υ′=（m A+m B+m C）υ，
代入数据得υ=1m/s，υ的方向向右．
机械能守恒：m AυA2+（m B+m C）υ′2=E p′+（m A+m B+m C）υ2，
代入数据得E′p=50J．
答：（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A的速度为6m/s，B物块速度大小12m/s．
（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为50J．。