物理卷·2018届浙江省温州中学高二下学期期中考试物理试题（解析版）

物理卷·2018届浙江省温州中学高二下学期期中考试物理试题（解析版）

温州中学2016学年第二学期高二期中考试 物理试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分。全卷共6页，满分100分，考试时90分钟。‎ 命 题： 审 题：‎ 选择题部分 一、单项选择题（本大题13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的）‎ P v h h L 探测屏 B A 第1题图 ‎1．如图所示是真空中重力作用下微粒能量的探测装置。P是一个微粒源，能持续水平向左发射微粒；高为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。则 A．初速相等、质量越大的微粒落在屏上的位置越偏下 B．初速越大、质量相等的微粒落在屏上的位置越偏下 C．空中飞行时间为的微粒打在AB屏中点 D．当L=时，质量为m的微粒打在A点的动能大小为3mgh ‎ 第9题图 A C B ‎2．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的 ‎ 电场线分布如图所示。容器内表面各点电势相等，A、B为容器内表面上 的两点，C为电场线上的一点，则下列说法正确的是 A．A点的电场强度比B点的大 B．小球表面的电势比容器内表面的低 C．将负的检验电荷放在C点的电势能比放在B点电势能小 D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 锂电池 充电宝 甲 乙 第12题图 ‎+‎ ‎-‎ ‎3．锂电池能量密度高、绿色环保。现用充电宝为一手机锂电池（图甲）充电，等效电路如图乙所示，充电宝的输出电压为U，输出电流为I，该锂电池的内阻为r，则 A．充电宝输出的电功率为UI+I2r   B．电能转化为化学能的功率为UI C．锂电池产生的热功率为I2r D．锂电池产生的热功率为 ‎×‎ ‎×‎ v I I ‎4．粗糙绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有相同的电流，电流方向垂直纸面向里。水平面上一带电滑块（电性未知）以某一初速v沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面。下列说法正确的是 A．滑块可能做加速直线运动 B．滑块可能做匀速直线运动 C．滑块可能做曲线运动 D．滑块一定做减速运动 ‎5．‎ 有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则 A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a:b B．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1‎ C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a:b D．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2:b2‎ ‎6．超级电容器又叫双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor) 是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有 “2.7V，3000F”，则可知 A．该电容器在2.7 V电压下才能正常工作 B．该电容器最大容纳电荷量为8100 C C．所储存电荷量是手机锂电池“4.2V，1000mAh”的3倍 D．该超级电容充电时把电能转化为化学能 ‎7．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是 A．这列波的振幅为4 cm B．这列波的周期为1 s C．此时x＝4 m处质点沿y轴负方向运动 D．此时x＝4 m处质点的加速度为0‎ ‎8．如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b.下列判断正确的是 A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光的频率大于b光的频率 C．在真空中a光的波长大于b光的波长 D．a光光子能量小于b光光子能量 ‎9．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是 A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 ‎10．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A＋＋，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示．下列说法正确的是 A．屏上c处是紫光 B．屏上d处是红光 C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光 ‎11．与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的．小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是 A．地球上有人用红色激光照射月球 B．太阳照射到地球的红光反射到月球 C．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球 D．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹 ‎12．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则 A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 ‎13．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则 A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的小 B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大 C．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑 D．β<θ<时，光屏上只有1个光斑 二、不定向选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得2分，有选错的、不选得0分）‎ ‎14．第15题图 【加试题】图甲是利用沙摆演示简谐运动的装置，当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出图乙所示的曲线。已知木板水平速度为0.20 m/s，图乙所示一段木板的长度为0.60 m，取g=π2，则 ‎ A．沙摆的摆长大约为0.56 m ‎ B．沙摆的摆长大约为1.00 m ‎ C．图乙可表示沙摆的波动图像 ‎ D．图乙可表示沙摆的振动图像 v0‎ m 第12题图 ‎15．【加试题】如图所示，质量为m 的带正电的物体放在粗糙绝缘的水平面上，与水平面之间的动摩擦因数为μ，物体所处空间存在正交的电磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向垂直纸面向内，某时刻给物体一个水平向右的初速度v0，关于物体的受力和运动情况，下列说法中正确的是 A．可能受到5个力的作用 B．可能做匀减速运动 C．可能做匀速直线运动 D．可能做匀速圆周运动 ‎16．【加试题】如图所示，两平行金属板长均为0.2m，两板间的电压U=100V，下极板接地，金属板右侧紧贴磁场的左边界MN，MN的右边为足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.01T，方向垂直纸面向里，现有带正电的粒子连续不断的以速度，沿两板中线OO′从平行金属板的左侧射入电场中，磁场边界MN与中线OO′‎ 垂直，已知带电粒子的荷质比为,粒子的重力和粒子间相互作用力均可忽略不计，若射入电场的带电粒子恰能从平行金属板的边缘穿出电场射入磁场中，则下列说法正确的是 A．带电粒子在磁场中运动的半径为 B．带电粒子射出磁场后最终能返回到O点 C．带电粒子射出电场的速度大小 D．对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，其射入磁场的入射点和射出磁场的出射点间的距离都为0.2m 非选择题部分 三、非选择题（共7小题，共55分）‎ ‎17．（8分）同学们知道，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。‎ ‎（1）同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1V多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验，当用量程为0～3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，而用电压表测量其电压确实能达到3V多。据您猜想，出现这种现象的原因应当是： 。 ‎ ‎（2）晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极，读得此时的读数为30Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极，测得电流为0.32mA，根据前面用电压表测得的0.96V电压，由闭合电路欧姆定律得：因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω，而小丽同学则说是3kΩ。请你判断，用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻，结果是否准确，为什么？请分别说明理由 。‎ ‎（3）若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择： ‎ A.电流表A1（量程为0～0.6A ，内阻为1Ω）‎ B. 灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω）‎ C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA ，内阻未知）‎ D.滑动变阻器R1 （最大阻值约10Ω）‎ E.滑动变阻器R2（最大阻值约2kΩ）‎ F．定值电阻(阻值2kΩ)‎ G.变阻箱（0～9999Ω）‎ ‎①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻, 实验中应选择的器材是 (填器材前的字母代号)。‎ ‎②在方框中画出设计的电路图。‎ ‎18．（8分）一辆总质量为20t 的卡车在下坡时，司机突然发现刹车失灵，同时发动机又失去动力，此时速度表的示数为54km/h，卡车继续沿坡匀加速直行200m、下降高度50m后， 刚好进入一条避险车道（如图所示），此时速度表的示数为90 km/h。已知卡车在下坡过程中所受阻力恒定，g取10 m/s2。‎ ‎（1）求从发现刹车失灵至到达避险车道这一过程卡车运动的时间；‎ ‎（2）求卡车在运动过程中所受阻力的大小；‎ ‎（3）若避险车道是与水平面夹角为17度的斜坡，卡车在避险车道上受到的阻力是下坡公路上的3倍，求卡车在避险车道上运动的最大位移。（sin17°=0.3）‎ A H B C θ h d B′‎ C ′‎ h′‎ ‎19．（12分）如图所示为水上滑梯的简化模型：倾角θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7m，BC长d=2m，端点C距水面的高度h=1m。质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1。已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，运动员在运动过程中可视为质点，g取10 m/s2。求：‎ ‎（1）运动员从A滑到B所需的时间t；‎ ‎（2）运动员到达C点时的速度大小VC；‎ ‎（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′．‎ ‎20．【加试题】（4分）‎ ‎（1）在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示。‎ ‎①调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心，此时手轮上的读数如图乙所示，则读数为________mm； ‎ ‎②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有________。‎ 图乙 第20题（1）图 O A C B D 第20题（2）图 ‎（2）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，画出完整的光路图，由于没有量角器，他以入射点O点为圆心画圆交入射光线于A点，交折射光线于B点，过A点画法线的垂线与法线交于C点，过B点画法线的垂线与法线交于D点，如图所示，若各线段的长度可以用、、、表示，则玻璃的折射率可表示为 。‎ 第21题图 ‎21．【加试题】（8分）某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理图如图所示。装置的长L＝‎ ‎，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为d，装置右端有一收集板，N、P为板上的两点，N、P分别位于下方磁场的上、下边界上。一质量为m、电荷量为-q的粒子静止在A处，经加速电场加速后，以速度v0沿图中的虚线从装置左端的中点O射入，方向与轴线成60°角。可以通过改变上下矩形区域内的磁场强弱（两磁场始终大小相同、方向相反），控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。‎ ‎（1）试求出加速电压U的大小；‎ ‎（2）若粒子只经过上方的磁场区域一次，恰好到达收集板上的P点，求磁场区域的宽度h；‎ ‎（3）欲使粒子经过上下两磁场并到达收集板上的N点，磁感应强度有多个可能的值，试求出其中的最小值B。‎ ‎22．【加试题】（12分）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，如图a所示是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。如图b所示，通道是尺寸为的长方体，工作时，在通道内沿z轴正方向加磁感应强度为B的匀强磁场。海水沿y轴方向流过通道，已知海水的电阻率ρ。‎ ‎（1）若推进船静止不动，在P、Q间连接一电阻不计的导线，海水以v0速度沿着y轴运动，试求此时通过连接导线的电流强度。‎ ‎（2）假若海水开始静止，在P、Q面间加可以自动调节的电压，可使流过通道内海水的电流保持恒定值I。回答以下问题：‎ ‎①要使磁流体推进船沿着负y轴方向运动，图b中P、Q哪点电势高？‎ ‎②若船保持静止，通道内海水以v0速度匀速运动，求推进器对海水推力的功率；‎ ‎③若船以vs的速度匀速前进，在通道内海水的速率增加到vd 。试求磁流体推进器消耗的功率。‎ 参考答案与试题解析 ‎1.D ‎【解析】本题考查了平抛运动、匀变速直线运动公式及其应用知识点，意在考查考生对平抛运动规律的理解和应用能力。‎ 微粒运动的时间t=，微粒下落的高度H=gt2=，当初速度相等时，微粒落在屏上的位置相同，选项AB错误；因为h=gt2，时间t=，所以微粒打在AB屏上端A点，选项C错误；当L=时，微粒运动时间h=gt2，时间t=，微粒初速度v0=2，微粒在A点时的竖直速度vg=gt=，微粒在A点时的速度v=，微粒在A点时的动能Ek=mv2=3mgh，选项D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎2.C ‎【解析】本题考查了电场线、电势、电场强度和电场力做功等知识点，意在考查的理解和应用能力。‎ 由图可知，B点处的电场线比A处的电场线密，所以A点的电场强度比B点的小，选项A错误；电势沿电场线方向降低,所以小球表面的电势比容器内表面的高，选项B错误；因为C处的电势比B处的电势高，所以负电荷在C处的电势能比在B处时的电势能小，选项C正确；在电场中，电场力做功与路径无关，选项D错误。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎3.C ‎【解析】本题考查了电功率、热功率等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 充电宝的输出功率P=UI，选项A错误；锂电池的热功率P热=I2r，电能转化为化学能的功率为P化=P-P热=UI-I2r，选项BD错误，选项C正确。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎4.D ‎【解析】本题考查磁感应强度的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 两根导线在连线中垂线上的合磁场，沿中垂线，带电粒子不受洛伦兹力，只受重力、支持力和摩擦力作用，滑块在摩擦力作用下减速，选项ABC错误，D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎5.B ‎【解析】本题考查了电阻定律公式的应用知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 根据电阻定律公式R=ρ可知，从图示电流方向看大柱体的电阻R大=ρ，小柱体的电阻R小=ρ，大柱体与小柱体的电阻之比为R大∶R小=1∶1，选项A错误，B正确；若电流方向竖直向下，大柱体的电阻R大=ρ，小柱体的电阻R小=ρ，，大柱体与小柱体的电阻之比为R大：R小= b2∶a2，选项CD错误。综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎6.B ‎【解析】本题考查了电容器、电流公式等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 因为这是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，所以该电容器在小于或等于2.7V电压下就可以正常工作，选项A错误；由公式Q=CU可得电容器最大容纳电荷量为Q=30002.7C=8100C，选项B正确；锂电池所存电荷量为Q=It=1000mA3600s=3600C，所以该电容器所存电荷量为锂电池的2.25倍，选项C错误；该超级电容充电时，把电能一部分转化为电场能，一部分转化为化学能，选项D错误。综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎7.D ‎【解析】本题考查了机械波的传播、振幅、周期、质点的振动、加速度等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 由图可知，这列波的振幅A=2cm，选项A错误；波长λ=8m，由公式=可得波的周期T==2s，选项B错误；根据波的传播方向与质点振动方向的关系可判断出x=4m处的质点沿y轴正方向运动，选项C错误；因为x=4m处的质点在平衡位置，所以该质点的加速度为0，选项D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎8.B ‎【解析】本题考查了光的折射定律、波速与波长和周期的关系、光子、光的频率等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 根据折射定律公式n=和图示可知玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，选项A错误；光的频率越高，相对玻璃的折射率越大，所以a光的频率大于b光的频率，选项B正确；根据公式n=可知n=在真空中a光的波长小于b光的波长，选项C错误；根据光子能量公式E=hv可知，a光光子能量大于b光光子能量，选项D错误。综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎9.B ‎【解析】本题考查了电磁波、机械波等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 电磁波可以传播信息，机械波也能传播信息，选项A错误；手机在通话时涉及的波既有手机发射和接收时的电磁波，又有人和手机发出的声波，选项B正确；太阳光中的可见光是电磁波，传播速度约为3.0108m/s，超声波是机械波，传播速度小于光速，选项C错误；遥控器发出的红外线波长较长，医院“CT”中的X射线波长短，二者波长不相同，选项D错误。综上本题选B。‎ ‎ ‎ ‎10.D ‎【解析】本题考查光的折射率与波长的关系,及对光的色散现象的分析,意在考查考生对光的色散知识的掌握。根据公式可知,波长越长三棱镜对光的折射率越小,在各色光中,红光的波长最长,折射率最小,折射程度最小;紫光的波长最短,折射率最大,折射程度最大,因此D项正确。‎ ‎ ‎ ‎11.C ‎【解析】本题考查了光的折射现象等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 观看月全食时，看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光经地球大气折射后照射到月球上，光线再反射射向地球大气时，其它色光被大气吸收掉，红光不易被吸收，故月亮是红色的，选项ABD错误，C正确。综上本题选C。‎ ‎ ‎ ‎12.D ‎【解析】虽然光从光密介质(水)进入光疏介质(空气)，但当入射角小于临界角时，不会发生全反射现象，只要在没有发生全发射现象的区域，从上面或是侧面都有光射出，射出的光进入人眼，人就能看见小球，故A项错误;由于光从光密介质(水)进入光疏介质(空气)，当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，即小球所发的光就不能从水面射出，故B项错误;由于光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不会发生改变，则小球所发的光从水中进入空气后频率不变，故C项错误;根据n=可得v=，又由于水对光的折射率大于空气对光的折射率，则小球所发的光从水中进入空气后传播速度要变大，故D项正确。‎ ‎ ‎ ‎13.D ‎【解析】本题考查了光的折射、全反射等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 根据全反射公式n=和已知条件可知玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，选项A错误；由公式n=可知 A光在玻璃砖中传播速度比B光的小，选项B错误；α<θ<β时，光屏上反射光的光斑和折射光的光斑，即有2个光斑，选项C错误；β<θ<时，A和B光均发生全反射，光屏上只有1个反射光的光斑，选项D正确。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎14.AD ‎【解析】本题考查了单摆、单摆的周期、简谐运动图象等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 根据速度公式=可得t=s=3s，由图可知，摆的周期T==1.5s，根据周期公式T=2可得l=0.56m，选项A正确，B错误；图乙表示沙摆的振动图像，选项C错误，D正确。综上本题选AD。‎ ‎ ‎ ‎15.AC ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动、电场力、洛伦兹力、摩擦力、受力分析等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 当qv0B=mg+qE时，物体受到有重力、电场力、洛伦兹力三个力，物体做匀速直线运动，选项C正确；当qv0B

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