福建省泉州市高二物理下学期期末考试试题

2016～2017学年度下学期期末考高二物理科试卷本试卷考试内容为：选修3-2、选修3-4、选修3-5．分第I卷（选择题）和第II 卷（非选择题），共4页，满分100分，考试时间90分钟．注意事项：1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上．2．考生作答时，请将答案答在答题纸上，在本试卷上答题无效．按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效．3．答案使用0．5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚．4．保持答题纸纸面清洁，不破损．考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回．第I卷（选择题共48分）一．选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.下列核反应方程中，属于β衰变的是90Th＋42He92U→2347N＋42He→17 8O＋1H B．238A．14－1e91Pa＋0C．21H＋31H→42He＋10n D．23490Th→2342.如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏MN上形成的彩色光带落在bc区域内,e为bc中点．现将一温度计放在屏上不同位置，其中温度计示数升高最快的区域为A．ab B．be C．ec D．cd3.质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A球的动量P A=9kg•m/s，B球的动量P B=3kg•m/s．当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是A．P′A=5kg•m/s，P′B=6kg•m/s B．P′A=6kg•m/s， P B′=4kg•m/sC．P A′= -6kg•m/s，P B′=18kg•m/s D．P A′=4kg•m/s，P B′=8kg•m/s4.如图所示为氢原子的能级示意图，对于处于n=4激发态的一群氢原子来说，则A．由n=2跃迁到n=1时发出光子的能量最大B．由较高能级跃迁到较低能级，电子轨道半径减小，动能增大C．当氢原子自发向低能级跃迁时，可发出3种光谱线D．由n=4跃迁到n=1发出光子频率是n=4跃迁到n=2发出的光子频率的6倍5.如图所示，A、B、C是3个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)．则A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C．电路接通稳定后，三个灯亮度相同D．电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭6.A、B两球沿一直线发生正碰，如图所示的s-t图象记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的a、b分别为碰撞前的位移图象．碰撞后两物体粘合在一起，c为碰撞后整体的位移图象．若A球的质量m A=2kg，则下列说法中正确的是A．B球的质量m B=1kgB．相碰时，B对A所施冲量大小为3N•SC．碰撞过程损失的动能为10JD．A、B碰前总动量为-3kg•m/s7.如图所示,有理想边界的直角三角形区域abc内部存在着两个大小相同但方向相反的、方向垂直纸面的匀强磁场,e是斜边ac上的中点,be是两个匀强磁场的理想分界线．现以b点为原点O,沿直角边bc作x轴,让在纸面内与abc形状完全相同的金属线框ABC的BC边处在x轴上,t=0时导线框C点恰好位于原点O的位置．让ABC沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场,现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在下列四个i-x图像中,能正确表示感应电流随线框位移变化关系的是8.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一个理想自耦调压变压器的电路如图所示，变压器线圈总匝数为2000匝，原线圈为600匝，副线圈匝数可调；原线圈串联一个阻值为r=4Ω电阻后接在有效值为220V的交流电源上，副线圈接阻值R=9Ω的负载．调节副线圈的匝数，当负载R上的功率最大时，副线圈的匝数为A．2000匝 B．1200匝 C．900匝 D．400匝9.图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝1 s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是A．该简谐横波的传播速度为4 m/sB．从此时刻起，经过2 s，P质点运动了8 m的路程C．从此时刻起，P质点比Q质点后回到平衡位置D．图乙可能是图甲x＝2 m处质点的振动图象10.如图所示，在光滑水平面上，木块B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，木块A叠放在B上表面，A与B之间的最大静摩擦力为f m，A、B质量分别为m和M，为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则A．它们的振幅不能大于 B．它们的振幅不能大于C．它们的最大加速度不能大于 D．它们的最大加速度不能大于11.两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同．实线波的频率为2H z，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播．某时刻两列波在如图所示区域相遇，则A．在相遇区域会发生干涉现象B．实线波和虚线波的频率之比为3:2C．平衡位置为x=6m处的质点此时刻速度为零D．平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y＞20cm12.如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示，长度可以不计，视为O、C两点），R1=4Ω，R2=8Ω（导轨其他部分电阻不计）．导轨OAC的形状满足方程y=2sin(0.3πx)（单位：m）．磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面．一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻．则A．外力F的最大值为3NB．金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率为1 WC．整个过程的产生的焦耳热为0.5 JD．在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系式为 A第II卷（非选择题，共52分）二、实验题 (本大题共2小题，共12分．每一空2分．)13.（6分）用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．（1）下列哪些措施可以减小实验误差 ______A．在斜槽上涂润滑油 B．将斜槽末端调成水平C．使入射球A每次都从同一高度由静止滚下D．从P点附近多个落点中选取最清晰的一个点做为P的标记（2）图中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，以下选项中哪些是实验中必须进行测量的 ______A．测量A球或B球的直径d B．测量抛出点距地面的高度HC．测量A球和B球的质量分别为m1和m2D．水平槽上未放被碰小球B球时，测量A球落点位置到O点的距离（3）实验中小球的质量m1＞m2，若其表达式满足，则可验证相碰前后的动量守恒．（用相关的物理量符号：H、d、m1、m2、OP、OM、ON、PM等表示）14.（6分）某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，单摆摆动过程中的摆角小于5°．（1）实验中，某同学测量出小球直径为d．并用机械秒表测单摆完成多次全振动的时间如图所示，则秒表示数为 ______ s．（2）若在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为0，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为l，再用游标卡尺测得摆球的直径为d，用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g= ______ ．（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，以L为横坐标、T 2为纵坐标，做出了T 2- L图线如图所示，求得该直线的斜率k．则重力加速度g= ______ ．三、计算题(本大题共4小题，共40分．)15.（8分）如图所示，线圈abcd的面积是0.1 m2，共100匝；线圈总电阻r＝1Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度T，线圈以角速度ω＝100π rad/s匀速转动．（1）若线圈经图示位置时开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；（2）求通过电阻R的电流有效值．16.（10分）半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，O′O与直径MN的垂直．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束细单色光沿半径方向与O′O成θ=30°角射向O点，光屏PQ区域出现两个小光斑，其间距为．求：（1）此玻璃砖的折射率；（2）当θ满足什么条件时，光屏上只剩下一个光斑．17.（10分）如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量m A＝4 kg，忽略一切摩擦力．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量m B＝2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6 s，二者的速度达到v t＝2 m/s.求：（1）A开始运动时加速度a的大小；（2）A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；（3）A的上表面长度l.18.（12分）如图所示，两条平行的金属导轨相距L＝1 m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN和PQ的质量均为m ＝0.2 kg，电阻分别为R MN＝1 Ω和R PQ＝2 Ω. MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t＝0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a＝1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．t＝3 s 时，PQ棒消耗的电功率为8 W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长， MN始终在水平导轨上运动．求：（1）磁感应强度B的大小；（2）t＝0～3 s时间内通过MN棒的电荷量；（3）求t＝6 s时F2的大小和方向；（4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：v＝0.4x，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到x＝5m的过程中，系统产生的热量．高二物理科参考答案一．选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1-8 D A D B A C D C 9.AD 10.BD 11.BD 12.BC二．实验题(本题共2小题，共12分)13.（1）BC；（2）CD；（3）m1•OM=m1•OP+m2•O N14.（1）75.2 （2）（3）三、计算题(本大题共4小题，共40分)15.（8分）解析：(1)E m＝NBSω＝100×1π×0.1×100π V＝1000 V （2分）e＝E m sin ωt=1000sin 100πt(V) （2分）(2)流过R的最大电流I m＝EmR＋r＝100 A （2分）流过R电流的有效值I＝Im2＝50 2 A （2分）16.（10分）解析：（1）细光束在MN界面，一部分反射，设反射光与光屏PQ的交点为A，另一部分折射，设折射光与光屏PQ的交点为B，折射角为i，光路图如图所示，由几何关系得：tanθ=（1分）得：l AN=R （1分）因为l AN+l BN=（+1）R （1分）则有：l BN=R （1分）所以有：tani==1，i=45° （1分）故此玻璃砖的折射率为：n=解得：n=（1分）（2）若光屏PQ上恰好只剩一个光斑，则说明该光束恰好发生全反射．由sinC =得临界角为：C =45° （2分）即当θ≥45°时，光屏上只剩下一个光斑． （2分）17.（10分）解析：(1)以A 为研究对象，由牛顿第二定律有F ＝m A a ① （1分） 代入数据解得a ＝2.5 m/s 2② （1分）(2)对A 、B 碰撞后共同运动t ＝0.6 s 的过程，由动量定理得Ft ＝(m A ＋m B )v t －(m A ＋m B )v ③ （2分）代入数据解得v ＝1 m/s④ （1分）(3)设A 、B 发生碰撞前瞬间A 的速度为v A ，对A 、B 发生碰撞的过程，由动量守恒定律有m A v A ＝(m A ＋m B )v ⑤ （2分）A 从开始运动到与B 发生碰撞前，由动能定理有Fl ＝12m A v 2A ⑥ （2分）由④⑤⑥式，代入数据解得l ＝0.45 m （1分）18.（14分）解析：(1)当t ＝3 s 时，设MN 的速度为v 1，则 v 1＝at ＝3 m/sE 1＝BLv 1 （1分）E 1＝I (R MN ＋R PQ )P ＝I 2R PQ （1分）联立以上各式并代入数据得：B ＝2 T. （1分）(2)E ＝ΔΦΔt （1分）q ＝ERMN ＋RPQ Δt ＝ΔΦRMN ＋RPQ （1分）代入数据可得：q ＝3 C （1分）(3)当t ＝6 s 时，设MN 的速度为v 2，则 v 2＝at ＝6 m/sE 2＝BLv 2＝12 VI 2＝E2RMN ＋RPQ ＝4 A （1分）F 安＝BI 2L ＝8 N规定沿斜面向上为正方向，对PQ 进行受力分析可得：F 2＋F 安cos 37°＝mg sin 37° （1分） 代入数据得：F 2＝－5.2 N(负号说明力的方向沿斜面向下) （1分）(4)MN 棒做变加速直线运动，当x ＝5 m 时，v ＝0.4x ＝0.4×5 m/s＝2 m/s （1分） 因为速度v 与位移x 成正比，所以电流I 、安培力也与位移x 成正比，安培力做功W 安＝－12BL ·BLv RMN ＋RPQ ·x ＝－203 J（1分） Q ＝－W 安＝203 J.（1分）。