2017-2018学年福建省漳州市五中、龙海市五中等四校高二下学期第一次联考（期末考）物理试题 解析版

2017-2018学年福建省漳州市五中、龙海市五中等四校高二下学期第一次联考（期末考）物理试题 解析版

福建省漳州市五中、龙海市五中等四校2017－2018学年高二下学期第一次联考 物理试题 一、单选题（本大题共10小题，共30分）‎ ‎1. 如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当电流通过导线时，磁针会发生偏转首先观察到这个实验现象的物理学家是 A. 奥斯特 B. 爱因斯坦 C. 法拉 D. 欧 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：本实验是电流的磁效应实验，首先是由丹麦的奥斯特发现的，不是牛顿、爱因斯坦和伽得略．‎ 当电流通过导线时，磁针会发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，是1820年首先是由丹麦的奥斯特发现的，不是牛顿、爱因斯坦和伽得略．‎ 故选D．‎ 考点：本题考查物理学史，对于著名物理学家、经典实验和重要学说要记牢，还要学习他们的科学研究的方法．‎ ‎2. 如图所示，无限长直导线中通以电流I，矩形线圈与电流共面，下列情况在线圈中没有感应电流的是 A. 电流I增大 B. 线圈向下平动 C. 线圈向右平动 D. 电流I减小 ‎【答案】B ‎【解析】线圈不动，导线中电流增大时，线框中的磁感应强度变大，磁通量变大，故会产生感应电流，不符合题意，故A 错误；当线圈向下移动，穿过线圈的磁通量不变，则不可以产生感应电流，符合题意，故B正确；当线圈向右移动时，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中产生感应电流。不符合题意，故A错误；线圈不动，导线中电流减小时，线框中的磁感应强度变小，磁通量变小，故会产生感应电流，不符合题意，故D错误。故选B。‎ 点睛：判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化．‎ ‎3. 如图所示为一交变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是 A. A B. 10 A C. A D. 7 A ‎【答案】B ‎【解析】由有效值的定义可得 ‎ ‎ 代入数据得： ‎ 解得：。‎ ‎4. 如图4为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是 A. 相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最少 B. 放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 C. 相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时稍少些 D. 放在C、D位置时屏上观察不到闪光 ‎【答案】BC ‎【解析】放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多。说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷。故A错误；放在D位置时，屏上可以观察到闪光，只不过很少很少。说明很少很少射线发生大角度的偏折。故B正确；放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少。说明较少射线发生偏折，可知原子内部带正电的体积小。故C正确；放在CD位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少。说明极少数射线较大偏折，可知原子内部带正电的体积小且质量大。故D错误。故选BC。‎ ‎5. 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中 A. 原子要吸收光子，电子的动能增加，原子的电势能增加 B. 原子要放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减少 C. 原子要吸收光子，电子的动能增加，原子的电势能减少 D. 原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增加 ‎【答案】D ‎【解析】从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，能级增大，总能量增大， 根据知，电子的动能减小，则电势能增大．故C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎6. 如图5所示为风速测量装置，风叶转动带动永磁铁同步转动，交流电表的示数值反映风速的大小，则 ‎ A. 风速越大，电表的示数越大 B. 电表的测量值是电流的平均值 C. 电表的测量值是电压的最大值 D. 风叶转动一周，线圈中电流方向改变一次 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：风速越大，则线圈的两边切割磁感线的速度就越大，故产生的感应电动势越大，所以电表 的示数越大，选项A正确；电表直接与线圈相连，则电表测量的是电流的有效值，选项B错误；如果将电表看成是电压表，则电压表测量的也是电压的有效值，选项C错误；风叶转动一周，线圈中电流方向改变二次，所以选项D错误。‎ 考点：感应电动势，交流电的有效值。‎ ‎7. 在如图所示的电路中，、是两个相同的小灯泡，A、B处的虚线框内各接有一个电学元件a、b两端分别与直流电源和交流电源相连接，且直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等；观察两种情况下灯泡的亮度，当接直流电源时，不发光，正常发光；当接交流电源时，发光，明显变暗，则下列说法正确的是 ‎ ‎ A. A中接的是电阻，B中接的是电容器 B. A中接的是电容器，B中接的是电感线圈 C. A中接的是电感线圈，B中接的是电容器 D. A中接的是电感线圈，B中接的是电阻 ‎【答案】B ‎【解析】当a、b端加直流电压时，L1灯不发光，L2灯正常发光；当加同样电压的交流电源时，L1灯发光，L2灯发光较暗。知线框A中为电容器，因为电容隔直通交。线框B中是电感线圈，因为电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电无阻碍作用。故选B。‎ 点睛：解决本题的关键知道电感线圈和电容的特点，电感线圈有通直流，阻交流的特点，电容有隔直流，通交流的特点．‎ ‎8. “两弹”所涉及的基本核反应方程有：(1)(2)，于这两个方程，下列说法正确的是 A. 方程(1)属于轻核聚变.‎ B. 方程(2)属于α衰变 C. 方程(1)的核反应是太阳能的源泉 D. 方程(2)中的与互为同位素 ‎【答案】A ‎【解析】方程①属于重核的裂变反应，选项A错误；方程②属于轻核聚变，选项B正确；方程②的核反应是太阳能的来源，选项C错误；方程②中的与的质子数不同，不是互为同位素，选项D错误；故选B.‎ ‎9. 如图所示的是一种弹射装置，弹丸质量为m，底座质量为3m，开始时均处于静止状态，当弹簧释放将弹丸以相对地面v的速度发射出去后，底座的反冲速度大小是　　‎ A. B. C. D. 0‎ ‎【答案】B ‎【解析】由于系统动量守恒,所以，解得，负号表示v'和v的方向相反，故B正确．‎ ‎10. 静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向抛出质量相同的小球，甲向左抛，乙向右抛，如图所示，甲先抛，乙后抛，抛出后两小球相对地的速率相等，则下列说法中正确的是　　‎ A. 两球抛出后，船往左以一定速度运动 B. 两球抛出后，船往右以一定速度运动 C. 两球抛出后，船的速度先向右再向左 D. 两球抛出后，船的速度为零 ‎【答案】D ‎【解析】设小船的质量为M，小球的质量为m，甲球抛出后，根据动量守恒定律有：mv=（M+m）v′，v′的方向向右。乙球抛出后，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有：（M+m）v′=mv+Mv″，解得v″=0．故ABC错误，D正确。故选D。‎ 多选题（本大题共4小题，共16分）‎ ‎11. 如图，理想变压器的原副线圈匝数之比为：=5：1，原线圈回路中电阻A 与副线圈回路中负载电阻B阻值相等、b端接正弦式交变电压 A. A、B两电阻两端的电压之比为5：1‎ B. A、B两电阻消耗的电功率之比为1：25‎ C. 通过A、B两电阻的电流之比为1：5‎ D. 通过A、B两电阻的电流频率之比为5：1‎ ‎【答案】BC ‎【解析】设原线圈电流为I，根据根据变压器原副线圈电流与匝数成反比得，副线圈的电流5I，A、B两电阻阻值相等，A电阻两端的电压IR，B电阻两端的电压5IR，所以A、B两电阻两端的电压之比为1：5，故A错误；A电阻消耗的电功率，B电阻消耗的电功率，A、B两电阻消耗的电功率之比为1：25，故B正确；通过A电阻的电流为I，通过B电阻的电流5I，所以通过A、B两电阻的电流之比为1：5，故选C；变压器不改变交变电流的频率，所以通过两电阻的电流之比为1：1，故D正确；故选BCD。‎ ‎12. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压，原、副线圈匝数比为10:1，副线圈电路中为定值电阻，R是光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小），图中电表均为理想电表，下列说法正确的是 A. 电压器输出电压的频率为50Hz B. 电压表V2的示数为V C. 照射R的光变强时，灯泡L变暗 D. 照射R的光变强时，电压表、电流表的示数都不变 ‎【答案】AC ‎【解析】原线圈接正弦交流电，由图知角速度是ω=100π，所以f==50Hz，故A正确。‎ ‎ 由表达式知输入电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比，副线圈电压有效值即电压表的示数为22V，故B错误。R处光照增强时，温度升高，阻值减小，但不会影响变压器的输入电压值及输出电压的值，则副线圈电流表的示数变大，原线圈电流也变大，定值电阻分压增大，灯泡两端电压减小，灯泡变暗，故C正确，D错误，故选AC。‎ ‎13. 如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( )‎ A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 ‎【答案】AD ‎【解析】 本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。‎ ‎【点睛】此题中套在一根铁芯上的两个线圈，实际上构成一个变压器。‎ ‎14. 在水平光滑绝缘桌面上有一边长为l的正方形线框abcd，被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动。bc边右侧有一直角三角形匀强磁场区域efg，直角边ef等于l，边ge小于 l，ef边平行ab边，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，若图示位置为t=0时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右的拉力为正则感应电流和图象正确的是时间单位为，A、B、C图象为线段，D为抛物线　　‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：当BC边进入磁场后，切割磁感线的长度逐渐减小，根据E=BLv可知，感应电动势逐渐减小，产生逆时针方向的电流；当AD边进入磁场后，同样切割磁感线的长度逐渐减小，根据E=BLv可知，感应电动势逐渐减小，产生顺时针方向的电流，故选项B正确，A错误；当BC边在磁场中运动还是AD边在磁场中运动时，安培力的方向都是向左的，拉力F都向右为正值；设某时刻切割磁感线的有效长度x=L0-vt，则E=Bxv，安培力，则图线D正确，C错误；故选BD.‎ 考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律。‎ 三、填空题（本题共3小题，每题4分，共12.0分）‎ ‎15. 某发电站采用高压输电向外输送电能若输送的总功率为，输电电压为U，输电导线的总电阻为R则输电线上的电流______ ，输电线上损失的功率______ ．‎ ‎【答案】 (1). ， (2). ‎ ‎【解析】输电线上损失的电流，输电线上损失的功率。‎ 点睛：解决本题的关键知道输送功率、电压、电流的关系，知道输电线上损失的功率。‎ ‎16. 一个质量m=1.0kg的物体，放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为=0.2，当物体受到一个F=10N水平推力的作用时，在10s内推力的冲量大小为______ N·s．‎ ‎【答案】100‎ ‎【解析】根据I=Ft得，10s内推力的冲量I=10×10N•s=100N•s 点睛：本题考查了冲量公式的基本运用，知道推力F的冲量与其它力的大小无关，不要受题目中摩擦力等因素的影响．‎ ‎17. 如图所示，质量为M、半径为R的光滑圆环静止在光滑的水平面上，有一质量为m的小滑块从与O等高处开始无初速下滑，当到达最低点时，圆环产生的位移大小为___________　.‎ ‎【答案】‎ 考点：动量守恒定律的应用 ‎【名师点睛】此题是动量守恒定律的应用；小滑块无初速下滑到达最低点时，滑块与圆环组成的系统水平方向动量守恒，用位移表示平均速度，根据水平方向平均动量守恒定律求出滑块发生的水平位移，再由几何知识求出滑块的位移。‎ 四、计算题（本大题共2小题，共22分）‎ ‎18. 如图所示，宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=0.2Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T，一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计；现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度=0.5m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直，求：‎ ‎（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；‎ ‎（2）作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率；‎ ‎（3）当导体棒移动50cm时撤去拉力，求整个运动过程中电阻R上产生的热量．‎ ‎【答案】（1）4.0×10-2A （2）3.2×10-3W （3）1.57×10-2J ‎【解析】（1）感应电动势：E=BLv=0.40×0.40×0.5V=8.0×10-2V， 感应电流为：‎ ‎（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡：F=FB=BIL=0.40×4.0×10-2×0.4N=6.4×10-3N， 拉力的功率为：P=Fv=6.4×10-3×0.50W=3.2×10-3W； （3）导体棒移动50cm的时间为： 根据焦耳定律：Q1=I2R t=0.042×2.0×1.0J=3.2×10-3J， 由能量守恒定律得：Q2=mv2=×0.1×0.502J=1.25×10-2J， 电阻R上产生的热量：Q=Q1+Q2=3.2×10-3+1.25×10-2J=1.57×10-2J；‎ ‎19. 如图，质量为M=0.20kg的长木板静止在光滑的水平地面上，现有一质量也为m=0.20kg的滑块以=1.2m/s的速度滑上长木板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数=0.4，小滑块刚好没有滑离长木板，g取10m/s2求： ‎ ‎(1)小滑块的最终速度 ‎(2)在整个过程中，系统产生的热量 ‎(3)以地面为参照物，小滑块滑行的距离为多少？‎ ‎【答案】（1）0.6m/s (2)0.072J (3)0.16m ‎【解析】（1）小滑块与长木板系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：‎ ‎，解得最终速度为：；‎ ‎（2）由能量守恒定律得，代入数据解得热量为Q=0.072J；‎ ‎（3）对小滑块应用动能定理：，代入数据解得距离为S=0.135m 五.选考题 ‎【选修3-3】‎ ‎20. 下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是(    )‎ A. 分子间距离减小时分子势能一定减小 B. 温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈 C. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 D. 非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性 E. 非晶体、多晶体的物理性质为各向同性 ‎【答案】BCE ‎【解析】试题分析：当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小斥力做负功分子势能增大，分子间距的增大时反之，故A错误；温度是分子平均动能的标志，故温度高平均动能一定大，物体中分子无规则运动越剧烈．故B正确；根据麦克斯韦统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故C正确；单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性质各向同性，故D错误，E正确．故选BCE．‎ 考点：物体的内能；晶体和非晶体 ‎【名师点睛】本题考查分子动理论内容，难度不大，需要强化记忆．分子势能与电势能和重力势能具有相同的变化规律，可以类比学习。‎ ‎21. 下列说法正确的是(    )‎ A. 机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功从而转化成机械能 B. 将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中,它们的分子势能先减小后增加 C. 热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体 D. 液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引,即存在表面张力 E. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减小,气体的压强一定减小 ‎【答案】BCD ‎【解析】机械能可以全部转化为内能，内能无法全部用来做功从而转化成机械能，A错误；将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增加，B正确；热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，而温度是分子平均动能的标志，所以热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能减小的物体，C正确；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，则液体表面分子间的作用表现为相互吸引，所以存在表面张力，D正确；气体的体积增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，如果温度升高，气体分子撞击器壁的速率增大，对器壁的压力增大，气体的压强可能增大、可能减小、可能不变，E错误．‎ ‎22. 如图所示,粗细均匀U型细玻璃管竖直放置,各部分水银柱的长度分别为L2=25cm， L3=25cm， L4=10cm，A端被封空气柱的常见为=60cm，BC在水平面上,整个装置处在恒温环境中,外界气压=75cmHg。将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB管水平,求此时被封空气柱的长度.‎ ‎ ‎ ‎【答案】40cm ‎【解析】由玻意耳定律：p1V1=p2V2 代入数据：（75-25+10）×60S=（75+25）L1＇S 解得：L1＇=36cm＜（60-10）cm不成立 所以：设原水平管中有长为xcm的水银进入左管 ‎（75-25+10）×60S=（75+25-x）×（60-10-x）S 解得：x=10cm 所以＝60−10−x＝40cm 点睛：本题考查玻意耳定律的应用，关键是找出被封闭气体的状态参量；此题的难点在于此问题中的判断，要注意判断出有无水银进行玻璃管．‎ ‎【选修3-4】‎ ‎23. 下列说法正确的是　　‎ A. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 B. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 C. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄 D. 光纤通信的工作原理是全反射，光纤通信具有容量大、抗干扰性强等优点 E. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 ‎【答案】ACD ‎【解析】A项：受迫振动的周期等于驱动力的周期，与固有周期无关，故A正确；‎ B项：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场；故B正确；‎ C项：根据公式，由于，所以若仅将入射光由红光改为蓝光，则干涉条纹间距变窄，故C正确；‎ D项：光纤通信的工作原理是全反射，故D错误；‎ E项：用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故E错误。‎ ‎24. 如图所示，甲图是一列沿z轴正方向传播的简谐机械横波在t=2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从t=0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为=3m和=5m的两个质点，下列说法正确的是　　 ‎ A. 该波的波速是2m/s B. 在t=2s时刻，a、b两质点的速度相同 C. 在内，a质点运动的路程为20cm D. x=200m处的观察者向x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0 25Hz E. 若该波在传播过程中遇到频率为0.25Hz的另一波时，可能发生稳定的干涉现象 ‎【答案】ACE ‎【解析】试题分析：A、由图可知，周期T=4s，波长=8m，波速，A正确；‎ B、在t="2" s时刻，a向上运动、b向下运动，两质点的速度相反，B错误；‎ C、波的周期等于4s，4 s内，a质点运动的路程等于振幅的4倍，为20 cm，C正确；‎ D、x="200" m处的观察者向x轴负方向运动时，根据多普勒效应，接收到该波的频率应高于波的频率，D错误；‎ E、发生稳定的干涉现象的条件是两列波频率相等。若该波在传播过程中遇到频率为0．25 Hz的另一波时，可能发生稳定的干涉现象，E正确；‎ 故选ACE。‎ 考点：振动图像和波动图像、波速、多普勒效应、干涉现象 ‎25. 如图所示，真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=,一束单色光与界面成角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s试求: ‎ ‎(1)该单色光在玻璃砖中的传播速度 ‎ ‎(2)玻璃砖的厚度d．‎ ‎【答案】1.732m ‎【解析】试题分析：①由折射率公式n＝（2分）‎ 解得：v＝＝×108m/s. （1分）‎ ‎②由折射率公式n＝（1分）‎ 解得sinθ2＝，θ2＝30° （1分）‎ 作出如图所示的光路，△CDE为等边三角形，四边形ABEC为等腰梯形，CE＝AB＝h.‎ 玻璃的厚度d就是边长为h的等边三角形的高．（1分）‎ 故d＝hcos 30°＝h＝cm. （2分）‎ 考点：考查了光的折射 ‎ ‎ ‎ ‎