2017-2018学年河南省周口市高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年河南省周口市高二下学期期末考试物理试题 解析版

河南省周口市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题 一、选择题 ‎1. 在光滑的水平面上有一-辆平板车，个人站在车上用大锤敲打车的左端(如图)。在连续的敲打下，关于这辆车的运动情况，下列说法中正确的是 A. 由于大锤不断的敲打，小车将持续向右运动 B. 由于大锤与小车之间的作用力为内力，小车将静止不动 C. 在大锤的连续敲打下，小车将左右移动 D. 在大锤的连续敲打下，小车与大锤组成的系统，动量守恒，机械能守恒 ‎【答案】C ‎【解析】人（包括锤子）和小车系统水平方向受到的合力为零，则水平方向动量守恒，则系统总动量为零，当锤子抬起时或者放下时，小车也相应的左右运动，则在大锤的连续敲打下，小车将左右移动；选项C正确，AB错误；锤子击打小车时，大锤和小车系统机械能有损耗，机械能不守恒，选项D错误；故选C.‎ ‎2. 如图所示单匝线圈ABCD在外力作用下，第一次以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。第二次进入过程与第一次进入过程相比 A. 线圈中电流强度之比为1：2‎ B. 外力做功的功率之比为2：1‎ C. 线圈中产生热量之比为2：1‎ D. 线圈中通过电量之比为2：1‎ ‎【答案】C ‎【解析】设磁感应强度为B，CD边长度为L，AD边长为L′，线圈电阻为R；线圈进入磁场过程中，产生的感应电动势 E=BLv，感应电流，则知感应电流I与速度v成正比，故第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比：I2：I1=2v：v=2：1，故A错误；线圈进入磁场时受到的安培力：FB=BIL=，线圈做匀速直线运动，由平衡条件得，外力F=FB，则外力功率P=Fv=，功率与速度的平方成正比，则第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比：P2：P1=（2v）2：v2=4：1，故B错误；线圈进入磁场过程中产生的热量：Q=I2Rt=，则产生的热量与速度成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比：Q2：Q1=2v：v=2：1，故C正确；通过导线横截面电荷量：，电荷量与速度无关，电荷量之比为1：1，故D错误；故选C。‎ 点睛：本题关键明确线圈进入磁场过程中，电动势E=BLv，然后根据P=Fv求解功率，根据Q=I2Rt求解热量，能由电流定义式可以求出电荷量．‎ ‎3. 带电粒子的电荷量与其质量之比——比荷，是一个重要的物理量。利用带电粒子在电场和磁场中受力后的偏转情况，可以测出它的比荷，下图是测量电子比荷的实验示意图，关于测量原理和测量结果，下列说法中正确的是 A. 当图中金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上P1点。按图示方向施加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上P3点 B. 为了抵消阴极射线的偏转，使它从重新回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适方向垂直于纸面向里的磁场 C. 已知金属板D1、D2间的电场强度为E，做感应强度为B，为保证电子打在P点，则电子运动的速度应为 D. 再去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B，电子在D1、D2之间有磁场的区域会形成一个半径为r的圆弧，由此测得电子的比荷为 ‎【答案】D ‎【解析】按图示方向施加电场E之后，因电子受到向下的电场力，则射线发生偏转并射到屏上P2点，选项A错误；为了抵消阴极射线的偏转，使它从重新回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适的磁场，即使电子受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，磁场的方向垂直于纸面向外，选项B错误；已知金属板D1、D2间的电场强度为E，做感应强度为B，为保证电子打在P点，则电子运动的速度应满足：qE=qvB，即 ，选项C错误；再去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B，电子在D1、D2之间有磁场的区域会形成一个半径为r的圆弧，则解得，由此测得电子的比荷为，选项D正确；故选D.‎ ‎4. 用同一光管研究a、b、c三种单色光产生的光电效应规律，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示。则这三种光 A. a光的频率大于b的频率 B. b光的频率大于c的频率 C. a光的光强等于c光的光强 D. a光打出的光电子的初动能小于b光打出的光电子的初动能 ‎【答案】B ‎【解析】a的遏制电压大于b，根据Ekm=eUc知，a光照射后产生的光电子最大初动能较小，a光子的频率较小，选项A错误；b的遏制电压大于c，根据Ekm=eUc 知，b光照射后产生的光电子最大初动能较大，b光子的频率较大，选项B正确；a、c两光照射后遏止电压相同，知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，故C错误；a光子的频率比b光较小，则a光打出的光电子的最大初动能小于b光打出的光电子的最大初动能，并非a光打出的光电子的初动能都小于b光打出的光电子的初动能，选项D错误；故选B.‎ 点睛：解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU截=mvm2=hv-W0，同时知道饱和光电流的大小与光强有关．并能区别光电子的初动能和最大初动能的不同.‎ ‎5. 在电场中我们已经学过，三个点电荷在同一条直线上均处于平衡状态时，定满足：“两同夹一异，两大夹一小，近小远大”。仿造上面的规律，假设有三根相同的通电长直导线平行放在光滑水平地面上的A、B、C三个位置并处于静止状态，截面如图所示。已知AB=BC，直线电流在周围产生的磁场的磁感应强度公式为，其中k是常数，I是导线中电流的大小，r是某点到导线的距离，关于三根导线中的电流方向和电流大小的比例关系，正确的是 A. A、B中电流方向一定相同 B. A、C中电流方向一定相反 C. 三根导线中的电流强度之比为4：1：4‎ D. 三根导线中的电流强度之比为2：1：2‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据“两同夹一异”规律，A、B中电流方向一定相反，A、C中电流方向一定相同；选项AB错误；B、C导线在A处产生的磁场满足：；A、C导线在B处产生的磁场满足：；联立解得，三根导线中的电流强度之比为IA：IB：IC=2：1：2，选项D正确，C错误；故选D.‎ ‎6. 美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，用X光对静止的电子进行照射照射后电子获得速度的同时，X光的运动方向也会发生相应的改变。下图是X射线的散射示意图，下列说法中正确的是 A. X光散射后与散射前相比，频率将会变小 B. X光散射后与散射前相比，波长将会变短 C. X光散射后与散射前相比，速度将会变小 D. 散射实验为光的波动学说提供了有力证明 ‎【答案】A ‎7. 如图所示是某同学设计的加速度传感器原理示意图。具有一定质量的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两节电池E的电压相同。按图连接电路后，电压表指针的等点调在中央，已知当P端的电势高于Q端时。指针向零点右侧偏转 A. 当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向右偏转 B. 当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向左偏转 C. 若电压表的刻度均匀，加速度的刻度也均匀 D. 即使电压表的刻度是均匀的， 加速度的刻度也一定不是均匀的 ‎【答案】BC ‎【解析】当物体具有图示方向的加速度a时，滑块偏向左端，滑片4偏向左端，此时P端电势低于Q端，电压表的指针将向左偏转，选项A错误，B正确；对滑块，设左边弹簧的压缩量为x，则右边弹簧的伸长量为x，根据牛顿第二定律：，电压表读数的变化为，可知电压表读数的变化与滑片移动的距离x成正比，而x与加速度成正比，则若电压表的刻度均匀，加速度的刻度也均匀的，选项C正确，D错误；故选BC.‎ 点睛：本题是力电综合题，关键是寻找力与电联系的纽带，此题力电的桥梁是滑块移动的距离，此距离可联系加速度和电路的电阻值． ‎ ‎8.‎ ‎ 如图画出了四种温度下黑体热辐射的强度与被辐射强度长的关系。从中可以看出，随着温度的改变，各种波长的辐射强度都会随着改变，另一方面，辐射强度的极大值也向某个方向移动。根据所学知识，下列的判定结果中正确的是 A. T1T2>T3>T4‎ C. 随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动 D. 随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较长的方向移动 ‎【答案】AC ‎【解析】根据黑体辐射理论，黑体辐射中，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。由图像可知，T1、<、<‎ D. >、>、>‎ ‎【答案】AC ‎【解析】因分子引力随距离减小的慢，而斥力减小的快，由图像可知，曲线BC表示分子斥力图线，而曲线AD表示引力图线，选项A正确，B错误；在Q点时引力等于斥力，分子力表现为零，在Q点左侧分子力表现为斥力，则乙分子从较远处沿直线经Q、P向O点靠近时，分子力先做正功，后做负功，动能先增大后减小，则；分子势能先减小后增加，则；在Q点时分子力为零，加速度为零，则 aQFN B. FMFN，选项A正确，B错误；由上述计算可知，在分界线BB1两侧的离子间的作用力较分界线AA1两侧的离子间的作用力小，则用力将岩盐敲碎时，它更容易沿BB1分界线断开，选项D正确，C错误；故选AD.‎ 点睛：此题实质上是考查库仑定律的应用问题；搞清各个离子间的距离关系，根据平行四边形法则求解粒子所受库仑力的合力即可.‎ ‎17. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得75滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴人盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓如下图所示。图中正方形小方格的边长为lcm。‎ ‎1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；油酸膜的面积大约是_______cm2；由此可以估算油酸分子的直径为________m(保留一位有效数字)。 ‎ ‎【答案】 (1). 8×10-6 (2). 112-116之间 (3). 7×10-10m ‎【解析】1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ‎；油酸膜的面积大约是：S=115×1cm2=115cm2；可以估算油酸分子的直径为 ‎ 点睛：本题关键要懂得实验原理，建立物理模型：以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨着一个紧密排列，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．‎ ‎18. 如图所示，端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置管中用一段长=38cm的水银柱封闭段长=20cm的空气，此时水银柱上端到管口的距离为=4cm，大气压强恒为=76cmHg，开始时封闭气体温度为= 27℃，取0℃为273K，求：‎ ‎(1)缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度?‎ ‎(2)保持封闭气体温度不变，在竖直平面内缓慢转动玻璃管内水银开始从管口溢出，玻璃管转过的角度?‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】设玻璃管横截面积为S （1）初状态：V1=L1s  T1=t1+273 末状态：V2=（L1+l2）S，T2=t2+273 根据查理定律知： 代入数据解得：t2=87℃ （2）初状态：V1=L1s，P1=P0+38 设玻璃管转过角度θ后水银开始溢出 末状态：V2=（L1+l2）S，P2=P0+38cosθ 据玻意耳定律知： P1V1=P2V2‎ ‎ 解得：θ=60°‎ ‎19. 关于下列光学现象，说法正确的是 A. 水中蓝光的传播速度比红光快 B. 光从空气向射人玻璃时可能发生全反射 C. 在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深 D. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝千涉实验，用红光时得到的条纹间距 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析:蓝光的频率大于红光的频率，故水对蓝光的折射率较大，再根据可得水中蓝光的传播速度比红光慢，所以A错误；光从空气向射入玻璃时，是从光梳进入光密介质不可能发生全反射，所以B错误；根据光的折射定律可知，在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深，所以C正确；根据知，同一装置，波长越长条纹间距越宽，故D正确。‎ 考点：光的折射率、反射、全反射、双缝干涉 视频 ‎20. 如图是某质点做简谐运动的振动图象。根据图象中的信息，回答下列问题。‎ A. 质点离开平衡位置的最大距离为10cm B. 在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的加速度相同 C. 在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的速度相同 D. 质点在0.5s内通过的路程为一定是10cm ‎【答案】AC ‎【解析】由振动图像可知，质点离开平衡位置的最大距离为10cm，选项A正确；在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的位移等大反向，则加速度等大反向，选项B错误；在1.5s和2.5s这两个时刻，图像的斜率相同，则质点的速度相同，选项C正确；0.5s=T/8，则质点在0.5s内通过的路程为一定小于10cm，选项D错误；故选C.‎ ‎21. 把一个上表面是平面下表面是凸面的凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方垂直射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹。‎ A. 圆环状条纹是光经凸透镜上下两个玻璃表面之间反射引起的千涉造成的 B. 圆环状条纹是两个玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的 C. 如果将凸透镜的凸面曲率半径增大而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变大 D. 如果改用波长更长的单色光照射而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变小 ‎【答案】BC ‎【解析】牛顿环实验反映的是光的干涉现象，呈现条纹是由于两个玻璃表面之间的空气膜上下表面所反射的光发生了干涉。亮暗条纹相间则与光程差是半波长的奇偶数倍有关。而条纹宽窄的差异，则是空气膜变化率的不同所导致的：变化率越大，光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁，使得条纹更加密集，从而是条纹看起来更窄。这里应该结合劈尖的知识去理解：越陡，空气膜厚度变化率越大，条纹也随之变密变窄；若换一个曲率半径更大的凸透镜，仍然相同的水平距离但空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大；如果改用波长更长的单色光照射而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变大；综上所述，选项BC正确，AD错误；故选BC. ‎ 点睛：此题要理解牛顿环的产生机理：从空气层的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹。使牛顿环的曲率半径越大，相同的水平距离使空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大。‎ ‎22. 让一束光线沿半径方向射向半圆形玻璃砖，结果在玻璃砖底面上的人射角为θ，经折射后射出分为a、b两束光线。由此可以判定：‎ ‎(1)在玻璃中，a光的传播速度________b 光的传播速度(填“大于”、“小于”或“等于")；‎ ‎(2)若改变光束的人射方向使0角逐渐变大，则折射光线________首先消失(填“a”、或“b”)；‎ ‎(3)分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的千涉条纹间距_______b光的干涉条纹间距(填“大于”、“小于”或“等于”)。‎ ‎【答案】 (1). 小于 (2). a (3). 小于 ‎【解析】（1）光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，θ是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式v=c/n，知a光在玻璃中的传播速度小； （2）若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故a光先发生全反射，折射光线先消失； （3）光线a在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式△x=λ，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距； 点睛：本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式、光速公式v=c/n、双缝干涉条纹间距公式△x=λ．要注意公式的条件条件是光从真空射入介质折射．‎ ‎23. 如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，B球位于圆孤的圆心处，C到A的距离远远小于R，若同时释放小球B、C，小球B和C均视为质点，问：‎ ‎ (1)BC两小球中哪个小球先到达A处?‎ ‎ (2)上下移动小球B，使两小球B和C在A点相遇小球B到A点的距离h应满足什么条件?‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】（1）C球可视为单摆，第一次到达A处所用的时间为T/4，则 B球做自由落液体运动，则 则 因为，故B球先到达A点。‎ ‎（2）对C球：‎ 对B球：‎ 要使两球在A点相遇，则 解得（n=0,1,2,3,…….）‎ ‎ ‎