2017-2018学年云南省宣威五中高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年云南省宣威五中高二下学期期末考试物理试题 解析版

宣威五中2018年春季学期期末检测高二物理试卷 一、选择题 ‎1.1.关于近代物理，下列说法错误的是 （ ）‎ A. 轻核聚变反应方程中，X表示电子 B. α粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构 C. 分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大 D. 基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n = 3激发态后，可能发射2种频率的光子 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 轻核聚变反应方程中，X的质量数为，电荷数，可知X表示中子，A错误；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，B正确；分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，由于紫色光的频率大，由：可知，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大，C正确；基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后，当该原子向地能级跃迁时，可能的途径是：n=3→n=1→n=1，所以可能发射2种频率的光子，D正确．‎ ‎2.2.汽车以‎20m/s的速度做匀速直线运动,见前面有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为‎5m/s2,则汽车刹车后2s内及刹车后5s内通过的位移之比为( )‎ A. 1:9 B. 1:‎3 C. 5:13 D. 3:4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：汽车刹车2s后速度，根据公式可得，根据公式可得，根据公式可得当t=4s时，速度为零，故5s后的位移和4s时的位移相等，故，解得，所以，故选D 考点：考查了汽车刹车问题 点评：做分析汽车刹车问题时，不能一味的带公式，需要根据实际情况判断汽车静止时的时间，‎ ‎3.3.如右图所示是甲、乙两物体的v-t图，则下列说法不正确的是（   ）‎ A. 第5s末甲、乙两物体相遇 B. 甲、乙两物体的运动方向相同 C. 甲、乙两物体都做匀变速直线运动 D. 甲的加速度大于乙的加速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A．由图象可知末，甲乙两物体的速度相同，但乙的位移大于甲的位移，没有到达同一位置，故A错误；‎ B．甲、乙两物体的速度图象始终在时间轴的上方，即方向相同，故B正确；‎ C．图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，甲乙都是倾斜的直线，所以甲、乙两物体都做匀变速直线运动，故C正确；‎ D．图象中斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，由图可以看出甲的倾斜角大于乙的倾斜角，所以甲的加速度大于乙的加速度，故D正确。‎ 点睛：本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息。‎ ‎4.4.如图所示的电路中，L1和L2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略.下列说法正确的是（   ）‎ ‎ ‎ A. 合上开关S接通电路时，L1先亮，L2后亮，最后一样亮 B. 合上开关S接通电路时，L1和L2始终一样亮 C. 断开开关S切断电路时，L1立刻熄灭，L2过一会儿才熄灭 D. 断开开关S切断电路时，L1和L2都要过一会儿才熄灭 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】合上开关K接通电路，L1立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过L2的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。故A正确，B错误。断开开关K切断电路时，原来通过L1的电流立即消失；由于线圈对电流的减小有阻碍作用，L相当于电源与两个灯泡串联重新形成回路，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，由于原先的电流一样大，不会亮一下再熄灭。故C错误，D正确。故选AD。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．‎ ‎5. 如图所示，图中虚线是匀强磁场区的边界，一个闭合线框自左至右穿过该磁场区，线框经过图示的哪个位置时有顺时针的感应电流(　 　)‎ A. 在位置1 B. 在位置2‎ C. 在位置3 D. 在位置4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化就有感应电流产生，在位置2时，磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场方向相反，由右手定则可知感应电流为逆时针，同理判断在位置4电流方向为顺时针，故选D 考点：考查楞次定律 点评：难度较小，明确远磁场方向和磁通量的变化 ‎6.6.如图为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接有交流电压u=220sin100t V；图中电压表和电流表均为理想交流电表，Rt为负温度系数的热敏电阻（即当温度升高时，阻值减小），R1为定值电阻，C为电容器．下列说法正确的是（ ）‎ A. 电压表示数是110V B. 交流电的频率为100 Hz C. 通过R1的电流始终为零 D. 当Rt处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由u=220sin100t知原线圈的电压的最大值为220V，有效值为V,‎ 得U2=50V，电压表示数是有效值即为U2，A错；由得f=50Hz B错；当电路接通时，电容器在充电的过程中，充电电流经过R1，此时通过R1的电流不为零，C错；‎ 当Rt处温度升高时，其阻值减小，但两端的电压始终为副线圈两端的电压即电压不变，由知，电流增大，D对。‎ ‎7.7.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势，内电阻不计； 为灵敏电流表，内阻保持不变； 为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关，当的温度等于时，电流表示数；当电流表的示数时，热敏电阻的温度是（   ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 电源电动势，，；由图象知当的温度等于时，热敏电阻的阻值，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得：即，解得．当电流时，由串联电路特点及欧姆定律得：即，解得．由图象知，此时热敏电阻的温度．故选D．‎ 点睛：本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、识图能力，熟练掌握串联电路的特点、欧姆定律是正确解题的前提，由图象找出热敏电阻的阻值与对应的温度关系是解题的关键；解题时注意单位换算．‎ ‎8.8.下列说法正确的是（   ）‎ A. 气体对外界做功，其内能一定减小 B. 气体从外界吸热，其内能一定增大 C. 温度越高，分子热运动越剧烈 D. 温度越低，分子的平均动能越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据热力学第一定律公式△U=Q+W，气体对外界做功，其内能不一定减少，故A错误；根据热力学第一定律公式△U=Q+W，气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，故B错误；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故C正确；温度是分子平均动能的标志，温度越低，分子的平均动能越小，故D错误；故选C。‎ ‎9.9.如图甲所示,面积S=‎1m2‎的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示（B取向里为正）,以下说法正确的是（  ）‎ A. 环中产生逆时针方向的感应电流 B. 环中产生顺时针方向的感应电流 C. 环中产生的感应电动势大小为1V D. 环中产生的感应电动势大小为2V ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 磁场垂直于纸面向里，由图乙所示可知，磁感应强度增加，穿过圆环的磁通量增加，环中产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，A正确B错误；感应电动势，C正确D错误．‎ ‎10. 如图所示，在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=‎10m／s向右匀速滑动，两导轨间距离L=‎1m，电阻R=1Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是 A. 导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5V B. 导体PQ受到的安培力方向水平向右 C. 作用力F大小是0.50N D. 作用力F的功率是25W ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E=BLV=0.5×1×10=5V，故A正确 根据右手定则可判断电流方向是从Q到P，再根据左手定则可知安培力方向向左，故B错误 作用力F大小是：，故C错误 作用力F的功率是P=FV=2.5×10=25W，故D正确 故选AD ‎11.11.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是 （   ）‎ A. a、b加速时，物体b的加速度大于物体a的加速度 B. 20s时，a、b两物体相距最远 C. 40s时，a、b两物体速度相等，相距‎900m D. 40s时，a、b两物体在同一位置 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】在速度-时间图象中切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；所以a物体的加速度：，b物体的加速度：，故A正确。a、b两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，到40s末之前a的速度一直大于b的速度，a、b之间的间距逐渐增大，40s之后a的速度小于b的速度，b开始追赶a物体，间距减小，所以40s末两物体相距最远，；；△x=xa-xb=‎900m，故BD错误，C正确。故选AC。‎ ‎【点睛】本题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，要注意路程和位移的区别．‎ ‎12.12.下面说法中正确的是（   ）‎ A. 一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变 B. 物体温度越高，每个分子的动能也越大 C. 布朗运动就是液体分子的运动 D. 气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈 E. 气体对容器壁的压强是由大量气体分子对容器壁不断碰撞而产生的 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ 试题分析：温度是分子平均动能的标志；布朗运动是固体小颗粒的运动；热力学第一定律公式；气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈，气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的．‎ 根据热力学第一定律，可知如果理想气体从外界吸热的同时，对外界做功，其内能可能不变，A正确；物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，是平均动能大，不是每个分子的动能大，又可能个别分子的动能减小，B错误D正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接反映了液体的无规则运动，C错误；气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的，E正确．‎ 二、填空题 ‎13.13.一个物体的质量是‎2 kg，沿竖直方向下落，以‎10 m/s的速度碰到水泥地上，随后又以‎8 m/s的速度被反弹回，若取竖直向上为正方向，则小球与地面相碰前的动量是_______kg·m/s．若碰撞过程时间为0.1s则小球给地面的平均作用力为_______N(g=‎10m/s2)‎ ‎【答案】－16 －340‎ ‎【解析】‎ 小球以‎8 m/s的速度被反弹回，重新落到地面上的速度不变，依然为‎8 m/s，所以小球与地面相碰前的动量是，根据动量定理可得，则小球给地面的平均作用力为，根据牛顿第三定律可知小球给地面的平均作用力为－380N 故答案为：－20 －380‎ ‎14.14.如图为氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子跃迁时，可能发出_____________种能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为____________eV.‎ ‎【答案】 (1). 10 (2). 13.06‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】大量处于n＝5激发态的氢原子跃迁时，可能发出种能量不同的光子，其中频率最大的光子对应从5到1的跃迁，能量为（-0.54eV）-（-13.6eV）=13.06eV.‎ ‎15.15.（1）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于 ：‎ A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量的酒精 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴 ‎（2）在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为‎1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL，油酸膜的面积是 cm2．根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m．‎ ‎【答案】（1）AC（2）5×10640； 1.25×109‎ ‎【解析】‎ 试题分析：在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．‎ 解：（1）计算油酸分子直径时要用到d=，‎ A．油酸未完全散开，S偏小，故直径偏大，选项A正确；‎ B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径偏小，选项B错误；‎ C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，故直径偏大，选项C正确；‎ D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由V0=可知，体积偏小，则直径偏小，选项D错误；‎ ‎（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V=mL=5×10﹣6mL；‎ 如图所示，是油酸薄膜．由于每格边长为‎1cm，则每一格就是‎1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格．则油酸薄膜面积为‎40cm2；‎ 分子的直径d===1.25×10﹣‎9m；‎ 故答案为：（1）AC（2）5×10640； 1.25×109‎ 三、计算题 ‎16.16.如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑水平面上，物体A被水平速度为的子弹射中并嵌在其中，已知物体B的质量为，物体A的质量，子弹的质量.求：‎ ‎（1）物体A被击中后的速度；‎ ‎（2）子弹射入木块后系统损失的机械能ΔE；‎ ‎（3）物体B在运动中的最大速度。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）子弹射入过程，对子弹和A木块构成的系统，‎ 水平方向动量守恒：‎ ‎①‎ ‎（2）系统损失的机械能：②‎ ‎（3）子弹停留在A木块中后，子弹和A构成一个整体C与弹簧作用，当弹簧的长度再次恢复原长时，B的速度最大，对于C、弹簧、和B构成的系统：‎ 动量守恒：③‎ 机械能守恒：④‎ ‎17.17.如图所示，金属棒ab从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑，进入光滑导轨的水平部分．导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，在水平部分导轨上静止有另一根金属棒cd，两根导体棒的质量均为m．整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中，忽略一切阻力，重力加速度g．求：‎ ‎(1)假设金属棒ab始终没跟金属棒cd相碰，两棒的最终速度大小；‎ ‎(2)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中产生的焦耳热Q；‎ ‎(3)若已知导轨宽度为L，匀强磁场的磁感应强度为B，上述整个过程中通过导体棒cd横截面的电量q．‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）对ab由机械能守恒得：mgh=mv02 解得：v0= 两杆最终速度相等，由动量守恒得：mv0=2mv 解得：v= （2）由能量守恒得：Q=mgh-×2mv2＝mgh （4）对cd杆由动量定理：BIL×t=mv-0 ‎ q=I•t=‎ ‎18.18.如图所示，竖直放置、内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用固定螺栓固定在距汽缸底部h0=‎0.6m处，活塞横截面积为S=‎6cm2，此时气体的压强p=0.5×105pa，汽缸壁是导热的，打开固定螺栓，活塞下降，经过足够长的时间后，活塞停在距离底部h1=‎0.2m处，在此过程中周围环境温度为t0=‎27℃‎，保持不变，已知重力加速度取g=‎10m/s2，大气压强p0=1.0×105pa。‎ 求：‎ ‎（1）活塞的质量；‎ ‎（2）周围环境温度缓慢升高到t=‎177℃‎，保持不变，求活塞稳定时距汽缸底部的距离。‎ ‎【答案】（1）‎3kg （2）‎‎0.3m ‎【解析】‎ ‎（1）设活塞的质量为m，打开固定螺栓经过足够长的时间，这个过程中密封气体的温度不变，由玻意耳定律有 pSh0=p1Sh1‎ 又p1= p0+ ‎ 联立解得m=‎‎3kg ‎（2）周围环境温度缓慢升高，最终活塞又升高到距汽缸底部h2处，此过程气体做等压变化，由盖-吕萨克定律有 ‎ 解得：h2=‎‎0.3m ‎19.19.如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=‎50cm，bc=ad=‎30cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=10Ω，线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω＝400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求：‎ ‎（1）线圈中感应电流的最大值；‎ ‎（2）线圈转动过程中电阻R的发热功率；‎ ‎（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量。‎ ‎【答案】（1）Im=‎3.0A（2）P=405W（3）7.5×10‎‎-3C ‎【解析】‎ 试题分析：（1）线圈产生感应电动势的最大值：。‎ 根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值：‎ 解得：。‎ ‎（2）通过电阻R的电流的有效值 ：‎ 线圈转动过程中电阻R的热功率 ：‎ 解得：。‎ ‎（3）根据法拉第电磁感应定律有：‎ 根据闭合电路欧姆定律有：‎ 解得：。‎ 考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式 ‎【名师点睛】本题关键是要能够区分交流的有效值、瞬时值、最大值和平均值，求解电表读数用有效值，求解电量用平均值。‎