2017-2018学年福建省永春县第一中学高二下学期期末考试物理试题（Word版）

2017-2018学年福建省永春县第一中学高二下学期期末考试物理试题（Word版）

‎2017-2018学年福建省永春县第一中学高二下学期期末考试 物理科试卷 ‎ 2018.7‎ 本卷满分100分，考试时间90分钟．‎ 一、单项选择题（每道题只有一个正确答案，每题3分，共45分。）‎ ‎1．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有（ ）‎ A．0 B．m/4 C．m/8 D．m/16‎ ‎2．参考以下几个示意图，关于这些实验或者现象，下列说法错误的是(　 　)‎ ‎ ‎ A．核反应堆中控制棒插入，则多吸收中子让反应减弱 B．放射线在磁场中偏转，没有偏转的为γ射线，电离能力最强 C．链式反应属于重核的裂变 D．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，认识到原子的复杂结构 ‎3．下列几种说法中，正确的是（ ）‎ A．红外线、可见光、紫外线、γ射线，是按波长由长到短排列 B．紫外线是一种紫色的可见光 C．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场 D．光的干涉、衍射现象说明光波是横波 ‎4．下列说法中正确的是( )‎ A．居里夫人首先发现了天然放射现象 B．卢瑟福在a粒子散射实验中发现了电子 C．原子核发生衰变时，放射出的高速电子来源于绕原子核做圆周运动的核外电子 D．铀（）经过8次α衰变和6次β衰变变成铅（）‎ ‎5．氢原子能级如图，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是( ) ‎ A、氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nm B、用动能为10.5eV的入射电子碰撞激发，可使氢原子从跃迁到的能级 C、用波长为656nm的光照射，能使处在能级的氢原子电离 D、一个处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 ‎6．如图所示表示t=0时刻两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，两列水波的波速和波长都相同且分别为1m/s和0.2m，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是( ) ‎ A．从图示时刻再经过0.65s时,C点经过的路程130cm B．C点和D点都保持静止不动 C．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm ‎ D．随着时间的推移，E质点将向C点移动，经过四分之一周期，C点到达波峰 ‎7．如图所示，a、b两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列说法中正确的是（ ）‎ A．在玻璃中，a光传播速度较大 B．若a为绿光，则b可能为黄光 C．光从玻璃射向空气时， a光发生全反射的临界角较小 D．在玻璃中，b光波长较长 ‎8．如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线，所示，则（ ）‎ A．两次时刻线圈平面均与磁场方向平行 B．曲线、对应的线圈转速之比为 C．曲线表示的交变电动势频率为50Hz D．曲线表示的交变电动势有效值为 ‎9. 一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态..放出一个质量为m的粒子后反冲..已知放出的粒子的动能为E0，则原子核反冲的动能为（ ）‎ A.E0 B. C. D.‎ ‎10.图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法不正确的是（ ）‎ 图a A．波速为0.5m/s B．波的传播方向向左 C．当t=7s时，P恰好回到平衡位置 D．0~2s时间内，P向y轴正方向运动 ‎11．如图，质量为m的人在质量为M的平板车上从左端走到右端，若不计平板车与地面的摩擦，则下列说法正确的是（ ）‎ A．人在车上行走时，车将向右运动 B．当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续后退 C．若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越大 D．不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同 ‎12．如图所示，半径为 r 且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为 e，质量为 m的电子。此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为 B=B0+kt（k>0）。根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速。设t=0时刻电子的初速度大小为v0，方向顺时针，从此开始后运动一周后的磁感应强度为B1，则此时电子的速度大小为 (　 ) ‎ A. B. ‎ C. D.‎ ‎13．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为90°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为（ ）‎ A． B． ‎ 图b C． D．‎ ‎14．如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ。，则( ) A.若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin B.若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin C.若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin＜θ≤arcsin D.若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin＜θ≤arcsin ‎15．如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=1Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量为m=0.3kg、电阻Rab=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平．在金属杆ab下落0.3m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．已知ab进入磁场时的速度v0=3.0m/s，取g=10m/s2．则下列说法正确的是（　　）‎ A．进入磁场后，金属杆ab中电流的方向由b到a B．匀强磁场的磁感应强度为1.0T C．金属杆ab下落0.3 m的过程中，通过R的电荷量0.24C D．金属杆ab下落0.3 m的过程中，R上产生的热量为0.45J 二、实验题（每空格各2分，共18分）‎ ‎16．（6分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：‎ ‎(1)为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最 （填“高”或“低”）点的位置，且用秒表测量单摆完成多次次全振动所用的时间。‎ ‎（2）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的和T的数值，再以为横坐标T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，利用图线的斜率可求出重力加速度的表达式为= ，可求得= m/s2。（保留三位有效数字）‎ ‎17．（8分）某学习兴趣小组的同学为了验证动量守恒定律，分别用如下图的三种实验实验装置进行实验探究，图中斜槽末端均水平。‎ ‎(1)用图甲和图乙所示装置进行实验时，若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为 m2，半径为r2，则_________‎ A. B. C. D. ‎ ‎(2)在用图乙所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)____________。‎ ‎(4)用如图丙所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于0点，使小球1的球心到悬点0的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B点.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C点，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点。实验中已经测得上述物理量中的a、L、x，为了验证两球碰撞过程动量守恒，已知小球1的质量m1，小球2的质量m2，还应该测量的物理量有_____________ ____________。‎ ‎18．（4分）某同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所示，他进行的主要步骤是：‎ A．用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d； B．先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB以及AB的法线OC； C．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置； D．调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点距离s1，右侧亮点到A点的距离s2。则：‎ ‎（1）该同学利用实验数据计算玻璃折射率的表达式为n＝____ ____。‎ ‎（2）该同学在实验过程中，发现直尺MN上只出现一个亮点，他应该采取措施是 ‎ ‎ 。‎ 三、计算题（共4小题，共37分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分）‎ ‎19.（8分）如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC 边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC边长为2L，该介质的折射率为.求：‎ ‎(1)入射角i；‎ ‎(2)从入射到发生第一次全反射所用的时间 .‎ ‎20．（11分）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做简谐运动，经1 s在绳上形成一列简谐波，波恰好传到x=1m处的M质点，波形如图所示，若从该时刻开始计时，‎ ‎(1)求这列波的波速大小：‎ ‎(2)写出M点的振动方程；‎ ‎(3)经过时间 t，x =3.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置，请在图中画出此时弹性绳上的波形，并求出时间t。‎ ‎21．（9分）如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面的半圆形光滑轨道，其半径R=0.1m，半圆形轨道的底端放置一个质量为 m=0.1 kg的小球B，水平面上有一个质量为M=0.3 kg的小球A以初速度 v0=4.0m/s开始向着小球B滑动，经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞。设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知小球A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：  (1)两小球碰前A的速度；  ‎ ‎(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力 ‎(3)确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离 ‎22．（9分）如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L＝2.0m；R是连在导轨一端的电阻，质量m＝1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。从t＝0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA段是直线，AB段是曲线、BC段平行于时间轴。假设在从1.2s开始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响（g＝10m/s2）。求 ‎（1）导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小；‎ ‎（2）在1.2s~2.4s的时间内，该装置产生的总热量Q；‎ ‎（3）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。 ‎ ‎ 永春一中高二年期末考物理参考答案 2018.7‎ 一、 单项选择题（每道题只有一个正确答案，每题3分，共45分。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D B A D B A A B C D 题号 ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 答案 D B C B C 二、 实验题（共18分）‎ ‎16．（1）低 （2） 9.86 ‎ ‎17．（1）C （2） ‎ ‎（3）OC与竖直方向的夹角β 桌面高度h ‎ ‎18．（1） （2）减小入射角I ‎ 三、计算题：（共39分）‎ ‎19．（8分）解析：(1)根据全反射定律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得 sin C＝①‎ 代入数据得C＝45°② （1分）‎ 设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得r＝30°③ （1分）‎ 由折射定律得 n＝④ （1分）‎ 联立③④式，代入数据得[]‎ i＝45°.⑤ （1分）‎ ‎(2)在△OPB中，根据正弦定理得＝⑥ （1分）‎ 设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得 OP＝vt ⑦ （1分）‎ v＝ ⑧ （1分）‎ 联立⑥⑦⑧式，代入数据得 t＝. （1分）‎ ‎20．（11分）[]‎ ‎21、（9分） （1）碰前对A由动量定理有： 1分 解得：vA=2 m/s（也可以用牛顿运动定律） 1分 ‎（2）对A、B：碰撞前后动量守恒： ‎ 碰撞前后动能保持不变： 1分 由以上各式解得：m/s  vB=3 m/s 1分 又因为B球在轨道上机械能守恒： 1分 解得：m/s ‎ 在最高点C对小球B有： 1分 解得：FN=4 N 1分 ‎ 由牛顿第三定律知：小球对轨道的压力的大小为4N，方向竖直向上。‎ ‎（3）对A沿圆轨道运动时：‎ 因此A沿圆轨道运动到最高点后又原路返回到最低点，此时A的速度大小为1m/s。‎ 由动能定理得： 1分 解得： 1分 ‎22．（9分）‎ ‎（1）导体棒内阻不计，E＝U，B、L为常数，在0～1.2s内导体棒做匀加速直线运动。设导体棒加速度为a，t1＝1.2s时导体棒速度为v1，由图可知，此时电压U1＝0.90V。‎ ‎   -----------------------------------------------1分 得：v1＝0.90m/s    ‎ 由     得：a ＝0.75m/s2  ------------------1分 从图可知，t＝2.4s时R两端的电压最大，Em＝l.0V 由 --------1分 得vm＝ l.0m/s    ------1分 ‎（2）在1.2s~2.4s内，由功能关系得 ‎   ---------1分 解得Q＝5.31J    -----1分 ‎（3）当t＝l.2s时，设拉力为F1，则--------1分 同理，设t＝2.4s时拉力为F2，则 根据牛顿第二定律：   --------1分 ‎ ‎ 又      ‎ 代入数据可得μ＝0.2，R＝0.4Ω     -------------------------1分