江苏省盐城市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题+Word版含解析

2017/2018学年度第二学期高二年级期终考试
物理试题
一、单选题：
1. 金属的电阻率随温度的升高而增大，铂电阻温度计就是根据铂丝的电阻随温度变化特性制成的，下面关于铂丝的R—t图象可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由于金属的电阻率随温度的升高而增大，所以铂电阻温度计铂丝的电阻随温度升高而增大，且温度为0℃时，铂丝的电阻值不等于零，故ABD错误，C正确。

故选：C
2. 放射性的原子核A放出一个β粒子后变成原子核B，原子核B放出一个α粒子后变成原子核C，可以肯定的是原子核A比
A. 原子核B多2个中子
B. 原子核C多2个中子
C. 原子核B少1个质子
D. 原子核C少1个质子
【答案】C
【解析】AB．一个具有放射性的原子核A放射一个β粒子后变成原子核B，质量数不变，质子数增加1，中子数减1，原子核A比原子核B多1个中子，少1个质子，故A错误，C正确；CD．原子核B再放射一个α粒子后变成原子核C，质子数减2，质量数减4。

原子核A比原子核C多1个质子，多3个中子，故B错误，D错误。

故选：C
3. 在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则该原子核所在的区域可能是
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
【答案】A
【解析】卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，若在②③④区域粒子轨迹将向上偏转，由轨迹的弯曲方向知道排斥力向下，所以原子核一定在①区域，
故选：A.
点睛：卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），据此可得出原子核的可能区域．
4. 质量为m的小球，以初速度υ竖直向上抛出，经过一段时间后回到抛出点．不计空气阻力，以竖直向上为正方向，则整个过程中，小球重力的冲量是
A. 0
B. mυ
C. 2mυ
D. －2mυ
【答案】D
【解析】物体在空中不受空气阻力，则落回到抛出点时速度大小不变，方向相反。

则对全程由动量定理可知：
I=△P=−mv−mv=−2mv；
故选：D.
点睛：根据机械能守恒定律可明确末速度大小，再根据设定的正方向，明确初末动量的方向，由动量定理可求出合力的冲量．
5. 如图所示，边长为L的正方形导线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度υ垂直于bc边在线框平面内移动，磁场方向与线框平面垂直．线框中磁通量的变化率E和b、c
两点间的电势差U bc分别是
A. E=0 U bc=0
B. E=0 U bc=－BLυ
C. E=BLυ U bc=0
D. E=BLυ U bc=－BLυ
【答案】B
【解析】正方形导线框在匀强磁场中运动，磁通量不变，磁通量的变化率为零；bc边和ad边都切割磁感线，产生感应电动势，大小为BLv，根据右手定则，感应电动势的方向为由b到c，所以U bc=－BLv，故B正确，ACD错误。

故选：B
二、多选题：
6. 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知
A. 交变电流的频率是25H Z
B. 交变电压的有效值是100V
C. 在2.0×10-2s时线圈处于中性面位置
D. 交变电压的瞬时表达式是u=100sin（50πt）V
【答案】ACD
【解析】由图象可知，交流电的最大值为Um=100V，电流的周期为0.04s，
A. 交流电的频率为f=1/T=25Hz，故A正确；
B. 交流电的电压有效值为=100×0.707V=70.7V，故B错误；
C. 在2.0×10-2s时电压的瞬时值为零，线圈处于中性面位置，故C正确；
D．交流电的角速度ω=2π/T=50πrad/s，所以交流电的电压瞬时值的表达式为
u=100sin(50πt)V，故D正确。

故选：ACD
7. 如图所示，真空中有一负点电荷Q，A、B两点与该点电荷在同一平面内，其电场强度的大
小分别为E A、E B，电势分别为φA、φB．现将另一带电量很小的正电荷先后放在A、B两点，该正电荷在A、B两点受电场力的大小分别为F A、F B，所具有的电势能分别为E PA、E PB．以下判断中正确的是
A. E A<E B F A<F B
B. E A>E B F A>F B
C. φA<φ B E PA<E PB
D. φA>φ B E PA>E PB
【答案】BC
【解析】AB.根据点电荷产生电场的电场强度A点距离点电荷Q较近，电场强度较大，正电荷在A点受电场力较大，即F A>F B，故A错误，B正确；
沿电场线电势降低，负点电荷的电场线指向点电荷，A点电势低于B点电势，即φA<φB，根据电势能E P=qψ，A点电势能低于B点电势能，即E PA<E PB，故C正确，D错误。

故选：BC
8. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，直流电阻几乎为零，A和B是两个相同的小灯泡．下列说法中正确的是
A. 开关s断开瞬间，A、B灯均闪亮后再熄灭
B. 开关s断开瞬间，A灯立即熄灭，B灯亮一下再熄灭
C. 开关s闭合瞬间A灯立即亮起来；最后A、B两灯一样亮
D. 开关s闭合瞬间A、B两灯一样亮；后来A灯变得更亮，B灯逐渐熄灭
【答案】BD
【解析】AB. 开关s断开瞬间，灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以稳定后再断开开关S后，
灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，灯泡A立即熄灭。

故A错误，B正确；
CD. 刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A.B同时亮，且由于电感L自感系数很大，几乎没有电流流过，A、B电流相等，一样亮；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮。

故C错误，D正确。

故选：BD
点睛：闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，A灯立即熄灭，线圈与B灯形成回路，根据楞次定律判断B灯亮度如何变化．
9. 某小型水电站的电能输送过程如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻R为5Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为5∶1，降压变
R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是
A. 流过R0的电流是20 A
B. 流过R的电流是100 A
C. T1副线圈两端电压为1100V
D. 输电线路上损失功率为80W
【答案】AD
【解析】A. 降压变压器副线圈两端交变电压πt V，则副线圈电压有效值220V，由于阻值R0=11Ω，所以通过R0电流的有效值是20A，故A正确；
B. 因为降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为5:1，所以原、副线圈的电流之比为1：5，故流过原线圈的电流为4A.故B错误；
C. 根据欧姆定律，输电线上电阻电压U R=IR=20V，降压变压器T2的输入电压与输出电压比为5:1，降压变压器T2的输入电压为1000V，升压变压器T1的输出电压等于输电线上电阻电压加上降压变压器T2的输入电压，等于1020V，故C错误；
D.输电线上损失的功率为P损=I2×R=42×5=80W，故D正确。

故选：AD
三、简答题：
10. 如图所示，某同学将两块质量分别为m1和m2的不同物块用细线连接，置于光滑的水平桌面上，两个物块中间夹有一根压缩了的轻质弹簧．烧断细线，物块从静止开始运动，最终离开桌子边缘做平抛运动．该同学通过必要的测量，以验证物体间相互作用时的动量守恒定律．
（1）该同学还需要的实验器材是_______；
（2）本实验中要直接测量的物理量是_________；
（3）用实验中所测量的物理量，写出验证动量守恒定律的关系式___________________. 【答案】 (1). 刻度尺 (2). 两物块平抛运动的水平位移x1和x2 (3). m1 x1=m2x2【解析】（1）取小球1的初速度方向为正方向，两小球平抛初速度分别为v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t.
需要验证的方程：0=m1v1−m2v2
又v1=x1/t,v2=x2/t
代入得到m1x1=m2x2
故需要测量两木块落地点到桌面边缘的水平距离x1、x2
所以需要的器材为刻度尺。

（3）将需要验证的关系速度用水平位移替代，验证动量守恒定律的关系式为m1x1=m2x2；
11. 为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室可供选择的器材如下：
A．待测小灯泡(2.5V 400mA)
B．电流表(0-0.6A 内阻约0.5Ω)
C．电压表(0-3V 内阻约5kΩ)
D．滑动变阻器R1(0-500Ω 2A)
E．滑动变阻器R2(0-5Ω 1.5A)
F．滑动变阻器R3(0-50Ω 1.5A )
G．直流电源E(约3V 内阻不计)
H．开关S，导线若干
请回答以下问题
（1）待测小灯泡正常工作时消耗电功率是__________W；
（2）按图甲所示，实验前滑动变阻器的滑片P应置于__________端（选填“a”或“b”）；（3）按图甲所示的电路，电压表应接在_______端(选填“cd”或“ce”）；滑动变阻器选用的是________(选填“R1”“R2”或“R3”)；
（4）闭合开关s，变阻器滑片P从a端向b端移动过程中，发现电压表示数始终大于1.5V，则电路中出现的故障位置可能是_________处（选填“a”“b”“d”或“e”）；
（5为横轴，电流表的示数
出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，分析图象可知灯丝电阻随温度的升高而_________(选填“减小”或“增大”) ．
【答案】 (1). 1.0 (2). a (3). cd (4). R2 (5). a (6). 增大
【解析】（1）小灯泡的额定电压2.5V，额定电流400mA，正常工作时消耗电功率
P=UI=2.5×0.4=1.0W；
（2）实验前小灯泡上的电压要尽可能的小，滑动变阻器的滑片P应置于a端；
（3
表外接法，电压表应接在cd之间；为使测量尽量准确,要求进行多次测量，滑动变阻器采用分压接法，选择小电阻，即选R2；
(4)实验中，变阻器滑动触头P在ab间移动时，发现小灯泡两端的电压始终大于1.5V，即滑动变阻器没有采用分压式接法。

则电路中出现的故障可能是a处断路，即滑动变阻器变成了限流式接法。

(5)分析图像可知，电流越大，电阻越大，则可知灯丝电阻随温度的升高而增大。

12. 图示为干湿泡湿度计．湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示此时（）
A. 空气的绝对湿度越大
B. 空气的相对湿度越小
C. 空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差很小
D. 空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差很大
【答案】BD
【解析】示数差距越大，说明湿泡的蒸发越快，空气的相对湿度越小，即水蒸气的实际压强即绝对湿度离饱和汽压相差越大，故B.D正确，A.C错误。

故选：BD.
点睛：蒸发是在任何温度下都能够进行的汽化现象．湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较低．干湿温度计相差越大，说明水分蒸发越快，水蒸发快慢和空气湿度有关．
13. 如图所示，在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列操作正确的是（）
A. 在量筒中仅滴一滴油酸酒精溶液，测出其体积
B. 适量的痱子粉洒在水面后，用玻璃棒轻轻地搅匀
C. 先在水面上撒适量的痱子粉，后再滴入一滴油酸酒精溶液
D. 计算油膜面积时，舍去不足半格的方格，半格或超过半格计为一格
【答案】CD
【解析】A. 一滴油酸酒精溶液的体积太小，为减小误差，测N滴油酸酒精溶液的体积，再计算出一滴油酸酒精溶液的体积，故A错误；
BC. 先在水面上撒适量的痱子粉，后再滴入一滴油酸酒精溶液，这样有利于油膜的展开，故B
错误，C正确；
D. 在计算油膜面积时，不足半格的方格舍去，半格或大于半格的方格算一格，故D正确。

故选：CD
14. 下列说法中正确的是（）
A. 吹气球很费力，因为分子间存在斥力
B. 某物质导热性能各向同性，该物质可能是单晶体、多晶体或非晶体
C. 由于水的表面张力作用，所以荷叶上的水呈椭球形
D. 一定质量0°C的水变成0 °C的冰，体积变大，内能增加
【答案】BC
【解析】A．吹气球很费力，是由于气球内外的压强差比较大，与分子间有斥力无关，故A错误；
B．多晶体和非晶体物理性质表现为各向同性，有些单晶体，导热性能也可能表现为各向同性，故B正确；
C．由于水的表面张力作用，荷叶上的水表面积会尽量收缩到最小，成球形；同时由于重力作用，水珠最终呈椭球形，故C正确；
D．一定质量0°C的冰变成0 °C的水，体积变小，外界对冰做正功，同时吸收热量，内能增加；反过来，0°C的水变成0 °C的冰，内能减小，故D错误。

故选：BC
15. 一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度为－73°C，从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J．已知标准状态（1个大气压，273K）下1mol理想气体体积为22.4L，N A=6.0×1023mol-1．求：
① 气体在状态C的温度；
② 气体的分子个数（保留两位有效数字）；
③ 从状态A变化到状态C的过程中，气体与外界交换的热量Q．
N =1.1×1023个③吸收热量1100焦
代入数据得T C=267K；
②把A状态转化成标准状态
解得 V0 =4.1L
N =1.1×1023个；
③从状态A到状态B，图线与水平轴围成的面积为气体对外做的功，从状态B到状态C，体积不变，气体不做功，所以从状态A到状态C，气体做的功为：
W=-900J
从状态A到状态C，由热力学第一定律得，
Q=1100J 即吸收热量1100焦
点睛：从状态A到状态C，根据理想气体状态方程可求状态C的温度；把状态A转化成标准状态，求出体积，根据标准状态下1mol理想气体体积为22.4L，计算物质量，可求气体分子个数；由图线与水平轴围成的面积为气体对外做的功求出从状态A到状态B气体做的功，从状态B到状态C，体积不变，气体不做功，根据热力学第一定律，可求吸收的热量。

16. 如图所示，甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为真空中光速)的飞船反向运动．则下列说法正确的是（）
A. 甲乙两人相对速度为1.4c
B. 甲观察到乙的身高不变
C. 甲观察到乙所乘的飞船变短
D. 甲观察到乙所带的钟表显示时间变快
【答案】BC
B．身高是竖直方向，他们的运动方向为水平，所以身高不变，两者看到对方的身高不变，故B正确；
C．根据相对论的尺缩效应，甲观察到乙所乘的飞船变短，故C正确；
D．根据相对论的钟慢效应，可以推测两人在接近光速运动时，相对地球来说时间都变慢了，但乙相对于甲的速度更大，因此可以推测，乙的钟要更慢一点，故D错误；
故选：BC
17. 如图所示，插针法“测定平行玻璃砖折射率”的实验中，P1、P2、P3、P4为所插的针，θ1为入射角，θ2为折射角．下列说法正确的是（）
A. θ1过小会导致θ2不易准确测量
B. θ1过大会导致P1、P2的像模糊
C. P1与P2，P3与P4间的距离适当小些
D. P3、P4的连线与P1、P2的连线不一定平行
【答案】AB
【解析】A.入射角θ1过小，进入玻璃时折射角θ2更小，不易准确测量，故A正确；
B．θ1过大会导致进入玻璃的折射光过弱，P1、P2的像模糊，故B正确；
C. P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些，引起的角度的相对误差较小，可提高精度。

故C 错误；
D. 根据光路可逆性原理可知，P3、P4的连线与P1、P2的连线一定平行，故D错误；
故选：AB.
18. 下列说法中正确的是（）
A. 医院“彩超”应用了多普勒效应的原理
B. 太阳光是自然光，经水面反射后反射光仍然是自然光
C. 相互干涉的两列波，它们的频率相同，振幅相同
D. 物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关
【答案】AD
【解析】A．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．是应用了多普勒效应的原理．故A正确；B．太阳光是自然光，经水面反射后反射光是偏振光，故B错误；
C．相互干涉的两列波，它们的频率一定相同，但振幅不一定相同，故C错误；
D．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故D正确。

故选：AD
19. 甲图是摆长为1 m的单摆在地球上某地振动的x—t图象.单摆振动在空气中传播所产生的机械波，其2.5s时波动的y—x图象如图乙所示，波源在坐标原点处．求：
① 这列波的波速；
② 当地的重力加速度g（结果保留三位有效数字）；
③单摆起振后，在2.5s时x=2cm处质点运动的位移．
【答案】① υ=0.02m/s ②g =9.86m/s2③ 位移x=-4.0cm，方向沿y轴负方向
【解析】（1）从振动图象和波动图象可以看出：T=2s，λ=4cm=0.04m，
则波速v=λ/T=004/2m/s=0.02m/s；
（22；
（3）由2.5s时的波动图像可知，x=2cm处质点处在波谷位置，运动的位移为x=-4.0cm，方向沿y轴负方向。

点睛：分别由振动图像和波动图像可知波的周期和波长，根据波速公式可求波速；根据单摆的周期公式可求当地的重力加速度；由波动图像可知x=2cm处质点运动的位移。

注意指明位移的方向。

四、计算题：
20. 有一群氢原子处于量子数n=3的激发态．已知量子数为n的能级为氢原子基态的电子轨道半径为r，静电力常量为k，电子的电荷量为e，普朗克常量为h，真空中的光速为c．（1）求这群原子发出光谱线的条数，并画出原子跃迁能级示意图；
（2）求这群原子跃迁发出的光子中，频率最大的光子波长；
（3）假设电子在基态轨道上做匀速圆周运动，求电子的动能．
【答案】(1) 3条
【解析】（1）根据=3，这群原子发出光谱线的条数为3条，如图所示：
(2) 与频率最大的一条光谱线对应的能级差为E3-E1
E3
(3) 设电子的质量为m，在基态轨道上的速度为υ1，根据牛顿第二定律和库仑定律有
联立解得：
点睛：频率最大的对应原子从3能级跃迁到1能级，能级间发生跃迁时吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，由此确定辐射的最长波长。

根据高能级跃迁到低能级画图，由能级公式计算各能级的能级值；根据库仑引力提供向心力求出电子在基态轨道上运动的速率，再求出动能。

21. 如图所示，虚线PQ、MN间距离为d，其间存在水平方向的匀强电场．质量为m 的带正电粒子，以一定的初速度从A处垂直于电场方向进入匀强电场中，经t时间从B处（图中未标出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角．带正电粒子的重力不计．求：带电粒子的（1）初速度；
（2）加速度；
（3）电势能的变化量．
【答案】（1（23
【解析】（1）垂直电场方向匀速运动：d=v A t
（2）设带电粒子离开匀强电场时，平行于电场方向的速度为υ1
v1=at
（3）电场力对带正电粒子做正功，电势能减小。

点睛：垂直电场方向匀速运动，可求初速度；根据粒子离开匀强电场时速度的方向，可求水平方向的末速度，根据速度时间关系，可求加速度；对于粒子在匀强电场的过程，运用动能定理列式求解电场力做的功，大小等于电势能的变化量．
22. 如图所示，左侧是加速器；中间是速度选择器，匀强磁场与匀强电场正交，磁感应强度为B1，两板间电压为U，板间距离为d；右侧虚线MN、GH无限长，其间存在磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场，即偏转磁场．质量为m、电荷量为q的带正电粒子先从小孔A处进入加速器，再从小孔B处进入速度选择器，沿直线从小孔C处进入偏转磁场，最后从偏转磁场的边界D处（图中未标出）射出．带正电粒子的重力不计．求：
（1）速度选择器内的电场强度；
（2）加速器AB之间的加速电压；
（3）带正电粒子运动轨迹上C、D两点间距离大小的范围．
【答案】（1
【解析】（1）速度选择器内的电场强度：
(2)粒子在速度选择器中： B1qv=Eq
粒子在加速电场中有
qU02
(3)粒子在磁场区域做匀速圆周运动
qvB2
设磁场的宽度为x。

讨论如下：
当磁场宽度x≥r，则CD两点间的距离大小s
当磁场宽度x<r，则CD两点间的距离大小s
CD两点间的距离大小范围为：
点睛：在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡，根据Ee=evB1求出速度v；
粒子在加速电场中加速，利用动能定理eU12可求出加速电压；根据洛仑兹力提供向心力，求出粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径，根据磁场的宽度不同，确定C、D两点间的距离。

23. 如图所示，质量为2m、电阻忽略不计的“∏”形无限长的金属轨道放置在绝缘水平面上，轨道间距为L．质量为m、电阻为2R的导体棒AB可以在“∏”形轨道上左右滑动．轨道空间存在磁感应强度大小为B、垂直于轨道平面向外的匀强磁场．开始时，“∏”形轨道处于静止状态，导体棒AB与“∏”形轨道DC边相距1.5L，导体棒AB具有水平向右的初速度2υ0．经过一段时间，“∏”形轨道达到最大速度．不计一切摩擦．求：
（1）开始时穿过ABCD回路的磁通量；
（2）开始时导体棒AB所受的安培力大小；
（3）“∏”形轨道从开始运动到获得最大速度的过程中，通过导体棒AB横截面的电量．
【答案】（1
【解析】（1
（2）开始时，导体棒产生的感应电动势
(3) 设经△t时间，“∏”形光滑轨道达到的最大速度为υmax，由动量守恒定律求得
再由动量定理列式求得
点睛：由题，导线ab做匀速运动，已知速度大小，由E=BLv求出感应电动势大小；由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的电流大小，根据安培力公式可求出其大小；在水平方向上，“∏”形光滑轨道和导体棒相互作用，动量守恒，再对“∏”形光滑轨道运用动量定理，可求通过导体棒AB横截面的电量．。