1、青海省西宁市2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题二、选择题1. 下列说法正确的是：（）A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C. 一束光照射某种金属，其波长小于该金属的截止波长时不能发生光电效应D. 氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，核外电子的动能增大【答案】A【解析】太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，A正确；贝克勒尔发现了天然放射性现象，但没有发现原子中存在原子核，卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子中存在原子核，故B错误；波长越小，频率越大，所以波长小于该金属的截止波长，即频率大于该金属的极限频率，故一定会发
2、生光电效应，C错误；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增大，根据知，动能减小，D错误2. 如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向。则（）A. 环只受三个力作用B. 环一定受四个力作用C. 物体做匀加速运动D. 物体的重力大于悬绳对物体的拉力【答案】B【解析】分析物体M可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运动，故CD错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，故A错误B正确3. 2
3、016年起，我国空军出动“战神”轰6K等战机赴南海战斗巡航某次战备投弹训练，飞机在水平方向做加速直线运动的过程中投下一颗模拟弹飞机飞行高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是()A. 在飞行员看来模拟弹做平抛运动B. 在飞行员看来模拟弹做自由落体运动C. 模拟弹下落到海平面的时间为D. 若战斗机做加速向下的俯冲运动，此时飞行员一定处于失重状态【答案】C【解析】试题分析：模拟弹相对于地面做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，水平速度与刚被投下时飞机的速度相同由下落的高度求运动的时间根据加速度方向分析飞行员的状态拟弹相对于地面做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，而且水平速度与刚被投
4、下时飞机的速度相同由于飞机做加速直线运动，速度不断增大，所以在飞行员看来模拟弹做的不是平抛运动，也不是自由落体运动，故AB错误；模拟弹竖直方向做自由落体运动，由得，故C正确；若战斗机做加速向下的俯冲运动，若飞机斜向下做加速运动时，具有竖直向下的分加速度，此时飞行员处于失重状态若飞机斜向下做加速曲线运动时，有斜向上的向心加速度，具有竖直向上的分加速度，此时飞行员处于超重状态故D错误4. 已知火星的质量比地球小，火星的公转半径比地球大。如果将火星和地球互换位置，则（）A. 火星的公转周期将小于365天B. 在地球表面发射卫星的第一宇宙速度将大于7.9km/sC. 火星和地球受太阳的万有引力不变D.
5、 火星公转的半径的三次方与公转周期平方的比值与地球公转的半径的三次方与公转周期平方的比值相等。【答案】D【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力得出行星绕太阳的周期公式，与行星质量无关，当把火星和地球互换位置，火星周期等于原来地球的公转周期365天，第一宇宙速度公式知地球表面发射卫星的第一宇宙速度仅与地球质量和地球半径有关，结合开普勒第三定律和万有引力定律可分析得出结论根据万有引力提供向心力，有，解得，火星和地球的位置互换，火星的公转周期将等于365天，故A错误；根据，解得第一宇宙速度公式，地球质量和半径不变，所以在地球表面发射卫星的第一宇宙速度将仍等于7.9km/s，故B错误；根据万有引力定
6、律，火星和地球与太阳之间的距离改变，所以万有引力改变，故C错误；根据开普勒第三定律，对同一个中心天体的比值相等，故D正确5. 如图所示为带电粒子只在电场力作用下运动的v-t图像，在a点的速度为va，运动到b点的速度为vb，则下列说法中正确的是：（）A. 电场中a点电势一定比b点电势高B. 粒子在a点的电势能一定比在b点的电势能小C. 在0-t1时间内，粒子运动过程中受到的电场力先减小后增大D. 在0-t1时间内，粒子运动路径与电场力可能不在一条直线上【答案】C【解析】试题分析：速度时间图线上每一点的切线斜率表示瞬时加速度；通过能量守恒判断电势能的大小；由牛顿第二定律结合加速度变化判断电场力变化
7、.6. 如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只额定电压为220V、额定功率未知的灯泡，且灯泡正常发光，交流电流表的量程为0.6A读数为0.11A下列说法正确的是（）A. 灯泡的额定功率为22.4WB. 线框中产生交变电压的有效值为500VC. 变压器原、副线圈匝数之比为25：11D. 变压器输出端最多能并联6只这样的灯泡【答案】BC【解析】试题分析：线圈产生电动势最大值，B选项正确；原、副线圈匝数之比，选项C正确；灯泡的额
8、定功率,选项A错误；并联6只这样的灯泡功率,变压器输入功率,输入电流超过电流表的量0.6A，D选项错误。考点：考查交流电的产生及理想变压器的规律。7. 有两个运强磁场区域I和II，I中的磁感应强度是II中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与I中运动的电子相比，II中的电子（）A. 运动轨迹的半径是I中的k倍B. 加速度的大小是I中的k倍C. 做圆周运动的角速度与I中的相等D. 做圆周运动的周期是I中的k倍【答案】AD【解析】试题分析：电子在磁场中做的圆周运动，洛伦兹力作为向心力，根据圆周运动的周期公式和半径公式逐项分析即可设中的磁感应强度为B，则中的磁感应强度为kB，根据电
9、子在磁场中运动的半径公式可知，中的电子运动轨迹的半径为，中的电子运动轨迹的半径为，所以中的电子运动轨迹的半径是中的k倍，故A正确；电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力，所以电子的加速度的大小为，所以中的电子加速度的大小为，中的电子加速度的大小为，所以的电子的加速度大小是中的倍，故B错误；根据电子在磁场中运动的周期公式可知，中的电子运动周期为，中的电子运动周期为，所以中的电子运动轨迹的半径是中的k倍，所以中的电子运动轨迹的周期是中的k倍，故D正确；做圆周运动的角速度，所以中的电子运动角速度为，中的电子运动角速度为，在的电子做圆周运动的角速度是中的倍，故C错误8. 如图所示，轨道分粗糙的水平段和光滑
10、的圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，半径。两轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向竖直向上，大小为0.5T。质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于轨道上的M点，当在金属细杆内通以电流强度恒为2A的电流时，金属细杆沿轨道由静止开始运动。已知金属细杆与水平段轨道间的滑动摩擦因数，N、P为导轨上的两点，ON竖直、OP水平，且MN=1m，g取10m/s2，则下列说法错误的是（）A. 金属细杆开始运动时的加速度大小为4m/s2B. 金属细杆运动到P点时的速度大小为C. 金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为8m/s2D. 金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.9N【答案】BD【解析】试
11、题分析：根据牛顿第二定律得：金属细杆开始运动时的加速度大小为：，故A错误；设金属细杆运动到P点时的速度大小为v，从M到P过程，由动能定理得：则得：，故B错误；金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为，故C错误；在P点，设每一条轨道对细杆的作用力大小为N，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：，由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为，故D错误。考点：导体切割磁感线时的感应电动势、向心力【名师点睛】本题中安培力是恒力，可以根据功的公式求功，运用动能定理求速度，再根据牛顿运动定律求解轨道的作用力，也就是说按力学的方法研究通电导体的运动问题。三、非选择题：共174分，包括必考题和选考题两部分。
12、第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。 第33题第38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分9. A、B两个物块分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知A比B的质量大，1、2是两个光电门。用此装置验证机械能守恒定律。（1）实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是_：（2）用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式：_【答案】 (1). A、B两物块的质量mA和mB，两光电门之间的距离h (2). (mA-mB)gh=(mA+mB)()【解析】试题分析：通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相
13、等，A、B连结在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，当B物体由下面的光电门运动到上面光电门过程中，系统势能减少量为(mA-mB)gh，系统动能增加量为(mA+mB)()要验证系统机械能是否守恒，即要验证上述两者是否相等，故需测量量为mA、mB、h、v1、v2。考点：系统机械能守恒定律10. 在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路 （1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，
14、比较合理的方案是_(选填“1”或“2”)（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E_，内阻r=_.(用k、b和R0表示)【答案】 (1). 最大值 (2). 2 (3). (4). 【解析】试题分析：（1）为了安全。（2）若R=300，电流约，若R=60，电流约，后者电流读数大，误差小，所以填2。(3) 电流，得，图象的斜率，截距，所以电动势，内阻R0考点：本题考查测量电源的电动势和内阻。11. 如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，mM A、B间动摩擦因数为，现给A和B以大小相等、方向相反的
15、初速度v0,使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：（1）A、B最后的速度大小和方向；（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车的速度大小和方向。（3）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小【答案】（1），方向向右 ；（2） ，方向向右；（3） 【解析】试题分析： A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相同的速度，设此速度为v，A和B的初速度的大小为v0，则据动量守恒定律即可解题；从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，木块速度为零，平板车速度为v，由动量守恒定律结合动能定理即可求解（1）A刚好没有滑离B
16、板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相同的速度，设此速度为v，A和B的初速度的大小为，则据动量守恒定律可得：解得：，方向向右（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，木块速度为零，平板车速度为v，由动量守恒定律得，解得，方向向右（3）这一过程平板向右运动S，解得12. 如图所示，两根足够长固定平行金属导轨位于倾角=30的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R=10 的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L=2 m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5 T，质量m=0.1 kg、连入电路的电阻r=5 的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab下滑高度h=
17、3 m时，速度恰好达到最大值v=2 m/s.金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨良好接触.g取10 m/s2.求：（1）金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中机械能的减少量.（2）金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中导轨下端电阻R中产生的热量.【答案】（1）2.8 J（2）0.25 J（3）【解析】试题分析：（1）根据金属棒动能的增加量和重力势能的减小量求出金属棒ab的机械能减小量（2）根据切割产生的感应电动势公式和欧姆定律和安培力公式求出匀速运动时的安培力，结合平衡求出摩擦力的大小，从而得出金属棒在下滑h=3m过程中克服摩擦力做功，结合能量守恒得出整个回路产生的热量
18、，从而得出电阻R上产生的热量（1）杆ab机械能的减少量为：（2）速度最大时ab杆产生的电动势为：产生的电流我：，此时的安培力为：由题意可知，导体棒受的摩擦力大小为：由能量守恒得，损失的机械能等于物体克服摩擦力做功和产生的电热之和电热为，下端电阻R中产生的热量我：【物理选修3-3】13. 下列说法正确的是( )A. 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的B. 一定质量的理想气体，温度不变，分子的平均动能不变C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大D. 晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性 E. 外界对物体做功，物体的内能可能减小【答案】BDE14. 一圆柱
19、形气缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5 kg，截面积S为50 cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1105 Pa，温度t0为7C时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L1为35 cm，g取10 m/s2求：（i）此时气缸内气体的压强；【答案】（1）0.8105Pa；（2）47C 【解析】试题分析：（i）以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力，根据平衡条件得：，则：。（ii）温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体等压变化方程得：当活塞与气缸将分离时，气柱的总长
20、度为，代入数据得：解得：。考点：理想气体的状态方程【名师点睛】能够把力学中的受力分析和平衡知识运用到理想气体变化的问题中，根据题目找出气体的变化的物理量和不变的物理量。【物理选修3-4】15. 有一列简谐横波的波源在O处,某时刻沿x轴正方向传播的振动形式传到20 cm处,此时x轴上10 cm处的质点已振动0.2 s,P点离O处80 cm,如图所示,取该时刻为t=0时,下列说法正确的是A. P点起振时的速度方向沿y轴正方向B. 波的传播速度为0.5 m/sC. 经过1.3 s,P点第一次到达波谷D. 0-0.1 s时间内,x=10 cm处的质点振动的速度逐渐增大E. x=15 cm处的质点从开始
21、起振到P点开始起振的时间内通过的路程为52 cm【答案】BCE【解析】试题分析：从图象可以直接读出振幅和波长，根据x轴上10cm处的质点已振动0.2s求出周期，根据公式可得知波速，每个质点的起振方向均相同，故质点P的起振方向与质点A的起振方向相同，由图读出x=15cm到P点间的距离，即可求出由x=15cm传播到P的时间，根据在一个周期内，质点振动走过的路程为4个振幅求出x=15cm处的质点振动的路程根据图象可知，A点起振方向向下，沿y轴负方向，各个质点的起振方向均相同，故质点P的起振方向与质点A的起振方向相同，为沿y轴负方向，故A错误；根据图象可知，波长，此时x轴上10cm处的质点已振动0.2
22、s，则周期，则波速，故B正确；从A点传播到P点所需时间为，从开始振动到第一次到达波谷所需时间，所以经过1.3s时间P点第一次到达波谷，故C正确；从00.1s时间内，x=10cm处的质点从平衡位置向波峰位置振动，速度逐渐减小，到达波峰处速度为零，故D错误；x=15cm处的质点从开始起振到P点开始起振的时间，则x=15cm处的质点振动的路程，故E正确16. 如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，光在透明物质中的传播速度为2.4108m/s一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜，如图所示，发现光线刚好不能从BC面射出，(光在真空中传播速度为3.0108m/s，sin530=0.8, cos530=0.6),求：（1）透明物质的折射率和直角三棱镜A的大小（2）光线从AC面射出时的折射角（结果可以用的三角函数表示）【答案】（1）1.25；53（2）sin3/4【解析】（i）光在透明物质中的传播速度为则透明物质的折射率由题意可知，光线从AB面垂直射入，恰好在BC面发生全反射，设该透明物质的临界角为C，则，C=53由几何关系可知：A=53（2）（ii）由几何关系知：光线在CB面上的入射角所以光线从BC面首次射出，由折射定律知：解得：，则12
