2017-2018学年浙江省湖州市高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年浙江省湖州市高二下学期期末考试物理试题 解析版

浙江省湖州市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题 一、单项选择题（本题共13小题，每题3分，共39分，每小题只有一个正确答案）‎ ‎1. 下列物理量中，属于标量的是 A. 力 B. 速度 C. 时间 D. 冲量 ‎【答案】C ‎【解析】力、速度和冲量都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间只有大小无方向，是标量，故选C. ‎ ‎2. 北京至上海的高铁里程约，京沪高铁“复兴号”列车提速至，使运行时间缩短至4个半小时。下列说法正确的是 A. 4个半小时指的是时刻 B. 是指列车的平均速度 C. 由题目信息可以估算列车在任意段时间内的平均速度 D. 研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间，不能将其看做质点 ‎【答案】D ‎【解析】4个半小时对应时间轴上的一段，所以是时间间隔。故A错误；由题可知350km/h是列车运动的最大速度，不是平均速度，故B错误；不知道各段的位移与时间，所以不能估算列车在任意一段时间内的平均速度。故C错误；当研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间时，列车的长度是关键，所以不能将其看做质点。故D正确。故选D。‎ 点睛：本题考查平均速度、瞬时速度、最大速度、时间与时刻及质点参考系的概念；对于相近概念一定要准确掌握它们的异同点，作到准确区分。‎ ‎3. 下列物理学史符合史实的是 A. 亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因 B. 麦克斯韦预言了电磁波的存在 C. 汤姆孙发现了质子 D. 普朗克提出来原子核式结构模型 ‎【答案】B ‎【解析】伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，选项A错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，选项B正确；汤姆孙发现了电子，选项C错误；卢瑟福提出了原子核式结构模型，选项D错误；故选B.‎ ‎4. 如图所示，弹簧秤沿水平桌面拉着物块一起向右做加速运动，下列说法正确的是 A. 桌面对物块作用力的方向竖直向上 B. 弹簧秤对手和对物块的力是一对作用力和反作用力 C. 物块受到除重力外其它力的合力方向水平向右 D. 物块拉弹簧秤的力与弹簧秤拉物块的力大小相等 ‎【答案】D ‎【解析】桌面对物体有向上的支持力和向后的摩擦力，则桌面对物体作用力的合力不是竖直向上的方向，故A错误；弹簧秤对手和手对弹簧秤的拉力是一对作用力和反作用力，而与弹簧秤对物块的力不是相互作用，故B错误；物块向右加速运动，则所受的合力方向水平向右，则受到除重力外其它力的合力方向不是水平向右，选项C错误；不论物体如何运动，物块拉弹簧秤的力与弹簧秤拉物体的力大小始终相等，故D正确。故选D。‎ 点睛：本题考查了共点力平衡条件的应用、作用力和反作用力以及摩擦力的性质，要注意明确平衡力与作用力和反作用力的区别与联系。‎ ‎5. 、是力的两个分力，若，则下列不可能是的两个分力的是 A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】C ‎【解析】A中根据|F1-F2|≤F≤|F1+F2|，10N和10N的合力范围为[0N，20N]，可能为10N．故A正确；B中根据|F1-F2|≤F≤|F1+F2|，20N和20N的合力范围为[0N，40N]，可能为10N．故B正确；C中根据|F1-F2|≤F≤|F1+F2|，2N和6N的合力范围为[4N，8N]，不可能为10N．故C错误；D中根据|F1-F2|≤F≤|F1+F2|，20N和30N的合力范围为[10N，50N]，可能为10N．故D正确；本题选不可能的，故选C。‎ ‎6. 静止置于水平地面的一物体质量为，与水平地面间的动摩擦因数为0．43，在 的水平拉力作用下做匀变速直线运动，则由此可知物体在运动过程中第5个7秒内的位移与第11个3秒内的位移比为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：物体水平方向受到水平拉力F和滑动摩擦力作用而做初速度为零的匀加速直线运动．‎ 设物体的加速度大小为a，第1s内的位移为x，‎ 根据位移公式得知，物体在第1个7秒内的位移为，第1个3秒内的位移为，‎ 根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得知，第5个7秒内的位移为，‎ 第11个3秒内的位移为，‎ 所以第5个7秒内的位移与第11个3秒内的位移之比为．‎ 故选C 考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ 点评：本题考查运用比例法解决运动学问题的能力．对于匀变速直线运动的推论，要理解的基础上记忆，恰当运用可提高做题的速度．‎ ‎7. 如图所示，固定斜面的倾角为，质量为的物体在水平推力作用下，沿斜面匀速上滑，则物体与斜面间的动摩擦因数为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】物体m受力如图；‎ ‎ 把F，mg沿斜面和垂直斜面进行分解．沿斜面方向受力平衡得：f+mgsinθ=Fcosθ   ．在垂直斜面方向受力平衡得：FN=mgcosθ+Fsinθ ； 又f=μFN ；其中F=2mg，联立得；故选D．‎ 点睛：正交分解法是处理多个力的平衡问题的常用的方法；解题是如何建立直角坐标系是解题的关键；此题计算量较大，考查学生数学计算能力.‎ ‎8. 下列说法正确的是 A. 红外线的光子动量大于紫外线 B. 天然放射现象说明原子是有结构的 C. 在发生轻核聚变或重核裂变后，核子的平均质量均变小 D. 不同频率的光波在同一介质中传播的速度大小相等 ‎【答案】C ‎【解析】根据，红外线的频率小于紫外线，则红外线的光子动量小于紫外线，选项A错误；天然放射现象说明原子核是有复杂结构的，选项B错误；轻核聚变和重核裂变的过程中，都会释放一定的能量，根据质量亏损可知，核子的平均质量都将减小，故C正确；不同频率的光波在同一介质中传播的速度大小不相等，选项D错误；故选C.‎ ‎9. 关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是 甲：单色光通过劈尖产生产生明暗条纹 乙：单色光通过牛顿环产生明暗条纹 丙：单色光通过双缝产生明暗条纹 丁：单色光通过单缝明暗条纹 A. 四个实验产生的条纹均为干涉条纹 B. 甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹 C. 丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大 D. 丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹 ‎【答案】D ‎【解析】丁实验中，单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹，其它三个均为光的干涉条纹，选项A错误，D正确；牛顿环产生明暗条纹是不等距的，选项B错误；根据可知，丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的波长越大，频率越小，选项C错误；故选D.‎ ‎10. 如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片和，点位于、之间，点位于右侧，以两偏振片的中心连线为轴旋转偏振片，、两点光的强度变化情况是 A. 、均不变 B. 、均有变化 C. 不变，有变化 D. 有变化，不变 ‎【答案】C ‎【解析】以两偏振片的中心连线为轴旋转偏振片P，A点的光强不变；当两偏振片的偏振方向平行时B点亮度最大，当偏振方向垂直时B点的亮度最小，则B点亮度有变化，故选C.‎ ‎11. 质量为的铀核经过若干次衰变和衰变后，会变成质量为的铅核，关于该过程，下列说法中正确的是 A. 衰变过程中释放出的射线的穿透能力比射线强，而电离能力比射线弱 B. 铀核需经过8次衰变和6次衰变才能变成铅核 C. 1个铀核衰变成铅核的过程中释放的核能为 D. 外界环境温度升高、压强变大，铀核衰变的过程将加快 ‎【答案】B ‎【解析】衰变过程中释放出的α射线的穿透能力比β射线弱，而电离能力比β射线强，选项A错误；衰变成，质量数少32，可知经历了8次α衰变，电荷数少10，根据2×8-n=10，解得n=6，知经历了6次β衰变，故B正确。反应过程中释放的核能为(m1-m2 -mα)c2，选项C错误；半衰期与外界条件无关，选项D错误；故选B.‎ ‎12. 如图所示的振荡电路中，某时刻电流的方向为顺时针，则以下判断正确的是 A. 若板带正电，则电流在增大 B. 若电容器在放电，则电流在减小 C. 若电流减小，则线圈两端电压减小 D. 若只减小电容，则振荡电流周期变小 ‎【答案】D ‎【解析】通过图示电流方向，知电容器在充电，则电容器上极板A带正电，下极B板带负电，振荡电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由U=Q/C知AB两板间的电压在增加，线圈两端电压增加。故ABC错误。根据可知，若只减小电容，则振荡电流周期变小，选项D正确；故选D。‎ 点睛：解决本题的关键知道在LC 振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．‎ ‎13. 如图将某种透明材质的三棱镜置于水中，为其截面，其中，一束由、单色光组成的复色光从水中以角度入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，则 A. 该材质相对水是光密介质 B.单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度 C. 增大入射角，界面出射时光先消失 D. 减小入射角，界面出射时光先消失 ‎【答案】C ‎【解析】由光路图可知，光线在水中的入射角小于在介质中的折射角，可知该材质相对水是光疏介质，选项A错误；因水相对该材料是光密介质，则a单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，选项B错误；a光在界面AB上的折射角大于b光，可知a光的折射率较大，根据sinC=1/n可知，a光的临界角较小，则增大入射角i，AC界面出射时a光先消失，选项C正确，D错误；故选C.‎ 二、不定项选择题（本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错或不选的得0分）‎ ‎14. 下列说法正确是 A. 电子的衍射图样说明光的波动性 B. 粒子散射实验证实原子核由质子、中子组成 C. 德布罗意波和光波都是概率波 D. 康普顿效应和光电效应深入揭示了光的粒子性 ‎【答案】CD ‎【解析】电子的衍射图样说明实物粒子也有波动性，选项A错误；粒子散射实验证实原子的核式结构理论，选项B错误；德布罗意波和光波都是概率波，选项C正确；康普顿效应和光电效应深入揭示了光的粒子性，选项D正确；故选CD.‎ ‎15. 如图所示，一光电管的阴极用极限频率为的钠制成。现用频率为 的紫外线照射阴极，电子电荷量为，普朗克常量为，则 A. 滑片从最左端向右滑动过程，电流表示数会减小 B. 滑片向左滑动过程，逸出功增大 C. 可以计算出光电子遏制电压为 D. 若电流表示数为0时，则光电子离开阴极时动能为0‎ ‎【答案】AC 点睛：此题考查了光电效应与动能定理的综合，知道光电管的结构原理；知道遏制电压与最大初动能的关系；知道最大光电流由光强决定，遏制电压由最大初动能决定．‎ ‎16. 如图为氢原子能级图，用波长为的光照射一群处于基态的氢原子，发出3种频率的光；用波长为的光照射一群处于基态的氢原子，能发出6种频率的光。则 A.光的波长小于光的波长 B.光、光同时照射一群基态氢原子能发出9种频率的光 C.光、光同时照射一群基态氢原子发出的所有光中，波长最短的是 D.光、光同时照射一群基态氢原子发出的所有光中，光子能量差最大值为 ‎【答案】CD ‎【解析】用波长为λ1的a光照射一群处于基态的氢原子，发出3种频率的光，说明跃迁到了n=3能级，即；同理用波长为λ2的b光照射一群处于基态的氢原子，能发出6种频率的光，说明跃迁到了n=4能级，即；则a光的波长λ1大于b光的波长λ2，选项A错误；a光、b光同时照射一群基态氢原子同样只能发出6种频率的光，选项B错误；a光、b光同时照射一群基态氢原子发出的所有光中，频率最大的是从n=4到n=1，即波长最短的是λ2，选项C正确；a光、b光同时照射一群基态氢原子发出的所有光中，光子能量最大值为从n=4到基态的跃迁，对应的能量为（-0.85）-（-13.6）=12.75eV；光子能量最小为n=4到n=3的跃迁，对应的能量为（-0.85）-（-1.51）=0.66eV；光子能量差最大值为12.75 eV-0.66 eV=12.09eV，选项D正确；故选CD.‎ 点睛：此题关键要理解氢原子的能级图，知道从高能级跃迁到基态最多产生的光子数为；能级差越大，则辐射光子的能量越大.‎ ‎17. 如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为、半径为的扇形，一束光平行于横截面，以入射角照射到上，不透光。只考虑首次入射到圆弧上的光 A. 若，则面上最大的入射角为 B. 若，则面上最大的入射角大于 C. 若增大，则上有光透出部分的强长不变 D. 若增大，则上有光透出部分的弧长变长 ‎【答案】BC ‎【解析】根据折射定律有：可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°．‎ ‎ 过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，若AB面上的入射角等于45°，则由图可知，∠DOA=1800-450-1200=150，则设到AD之间的光线的入射角大于450，即AB面上最大的入射角大于45°，选项A错误，B正确；根据临界角公式：sinC=，得临界角为45°，如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-（120°+45°）=15°，所以A到D之间没有光线射出。由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-（30°+15°）=45°，所以有光透出的部分的弧长为． 增大θ，则折射角也增大，根据几何关系，设折射角为α，则有光线射出的部分对应的圆心角为90°-α-（180°-135°-α）=45°，知对应的弧长不变。故C正确，D错误。故选BC。‎ 点睛：本题考查光的折射和全反射，做光路图运用几何关系进行分析是解题的基础；此题意在考查正确地作出光路图解决几何光学问题的能力和综合运用知识的能力．‎ 三、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共14分）‎ ‎18. 做“探究求合力的方法”实验 ‎（1）下列仪器中，需要用到的是________。‎ ‎ A B C D ‎（2）如图甲所示，用两把弹簧秤同时拉橡皮条，使结点位于位置。沿方向拉的弹簧秤示数，沿方向拉的弹簧秤示数如图乙，______。‎ ‎（3）用把弹簧秤拉橡皮条，再次使结点位于位置，此时弹簧秤示数为。请在答卷上画出、和三力的图示，、、 三个力中，属于合力的是哪一个？________（填“”、“”或“”）。‎ ‎【答案】 (1). D (2). 3.00 (3). ‎ ‎【解析】（1）下列仪器中，需要用到的是刻度尺，即选D.‎ ‎（2）弹簧秤示数F2=3.00N.‎ ‎（3）F1、F2和F3三力的图示；属于合力的是F3.‎ ‎19. （1）如图所示，某同学在做“测定玻璃的折射率”实验中，先确定了上边界和入射光线，竖直插好大头针、，在画边界时不小心将玻璃砖向下平移一小段。然后玻璃砖保持在此位置继续实验，则测得的折射率_________（填“偏小”、“不变”、“偏大”）。‎ ‎（2）某同学想观察白光的干涉图样，如图甲所示已经将光源置于光具座左侧。为了完成实验，需要进行下列操作 ‎①在双缝前安装单缝，在遮光筒右侧安装测量头 ‎②调节拨杆使单、双缝平行，直至目镜中观察到干涉图样 ‎③在光源的右侧依次将透镜、遮光筒安装在水平光具座上，并使三者中心线共轴 ‎④在遮光简左侧安装双缝，调节光源位置和高低，通过遮光筒右侧观察，直至视野内出现一条中心有亮点的亮线（保证光沿遮光筒轴线传播）‎ 上述操作进行正确的排序是____________；‎ 某次测量头上游标卡尺如图乙所示（精度为），则读数为______。‎ 图甲 图乙 ‎【答案】 (1). 偏小 (2). ③④①② (3). 7.56‎ ‎【解析】（1）做出光路图，可知在O点的折射角的测量值偏大，根据可知，折射率的测量值偏小；‎ ‎（2）根据实验过程，实验操作进行正确的排序是：③④①②；游标卡尺读数为：0.7cm+0.02mm×28=7.56mm.‎ 四、计算题（本题共3小题，20题8分，21题10分，22题13分，共31分）‎ ‎20. 质量是的铁锤从的高处自由落下，打在一高度可忽略的水泥桩上没有反弹，与水泥桩撞击的时间是，不计空气阻力。求：撞击时，铁锤对桩的平均冲击力的大小。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】由动能定理得：mgh=mv2-0， 铁锤落地时的速度： ‎ 设向上为正方向，由动量定理得：（F-mg）t=0-(-mv) 解得平均冲击力F=8400N； 点睛：此题应用动能定理与动量定理即可正确解题，解题时注意正方向的选择；注意动能定理和动量定理是高中物理中很重要的两个定理，用这两个定理解题快捷方便，要做到灵活运用．‎ ‎21. 如图为某高速公路出口的ETC通道示意图。汽车驶入ETC通道，到达点的速度大小为，此时开始刹车做减速运动（可视为匀减速），长度为，到时速度减至，并以此速度匀速通过区。长度为，视汽车为质点，求：‎ ‎（1）汽车匀减速运动过程中的加速度大小；‎ ‎（2）汽车从运动到过程中的平均速度大小。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）根据可得 ‎（2）汽车经过OM段的时间：‎ 汽车经过MN段的时间：‎ 汽车从O运动到N过程中的平均速度大小：‎ ‎22. 如图，绝缘水平地面上有宽的匀强电场区域，场强，方向水平向左。不带电的物块静止在电场左侧边缘的点，带电量、质量为的物块在距点处的点以的水平初速度向右运动，并与发生碰撞。的质量是的倍。已知与段地面间的动摩擦因数为，、与点右侧地面的动摩擦因数，物块均可视为质点，且的电荷量始终不变。‎ ‎ ‎ ‎（1）求物块到达点与物块碰撞前瞬间速度的大小；‎ ‎（2）若碰撞后两物块粘在一起，求碰后物块的速度大小；‎ ‎（3）若碰撞过程物块、构成的系统没有动能损失，讨论在不同取值范围时电场力对做的功。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）当时 ；当时， ‎ ‎【解析】（1）碰前A：‎ 根据 解得：‎ ‎（2）A碰B：‎ 解得 ‎（3）碰：‎ 解得：‎ 碰后A：‎ 由于大于，碰后总是比快，不会再相碰 在电场内减速至0:‎ 解得：‎ 当时，减速至0后将重新向左加速运动离开电场，‎ 当，即 当， 即 又解：（3）碰后 由于大于，碰后总是比快，不会再相碰 在电场内减速至0:‎ 碰动量守恒定律：‎ 机械能守恒定律：‎ 取 解得： ‎ 当时，减速至0后将重新向左加速运动离开电场，‎ 当时， ‎ 当时， ‎ ‎...............‎ ‎ ‎ ‎ ‎