(物理)山东省德州市2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题(含详细答案)

1山东省德州市2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1〜8题只有一项符合题目要求，第9〜12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.下列说法中正确的是A.α粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是10-10mB.氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的C.汤姆孙通过对阴极射线的研究提出了原子核具有复杂的结构D.卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中2.下列说法中正确的是A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期变大B.核反应方程2342349091naTPX中的X表示质子C.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D.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，原子的总能量增大，电子动能减小3.如图中的虚线上方空间由垂直于线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω勻速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正方向，则在下图中能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是4.如图所示，两根足够长的光滑导轨固定竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的勻强磁场垂直，金属棒和导轨电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放(设当地重力加速度为g)，则2A.释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度gB.金属棒向下的最大速度为时v，所受弹簧弹力为22BLvFmgRC.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bD.电路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量5.如图，导体棒ab以两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，置于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。圆环通过电刷与导线c、d相接。两个端点接在匝数比n1:n2=10:1的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器。已知导体棒ab长为L(电阻不计），绕与以ab平行的水平轴（即两圆环的中心轴）OO/勻速转动的角速度为ω，滑动变阻器的阻值为R，通过电流表的电流为I。则A.滑动变阻器上消耗的功率为P=10I2RB.ab沿环转动过程中受到的最大安培力2FBILC.取M在环的最低端时t=0,则棒ab中感应电流的表达式是2siniIt；D.变压器原线圈两端的电压U1=10IR6.A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移一时间图象。a、b分别为A、B两球碰前的位移一时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移一时间图象。若A球质量m=lkg，则由图可知下列结论正确的是3A.B球的质量为lkgB.碰撞时A对B所施冲量大小为4N•sC.碰撞前后A的动量变化为4kg•m/sD.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为5J7.如图所示，电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。导轨上固定两根质量均为m，电阻均为R的相同导体棒MN、EF，MN上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止。当MN下滑的距离为x时，速度恰好达到最大值vm(设当地重力加速度为g)。则下列叙述正确的是A.导体棒MN的最大速度22sinmmgRvBLB.此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为mgsinθC.当导体棒MN从静止开始下滑x的过程中，通过其横截面的电荷量为BLxRD.当导体棒从静止开始下滑x的过程中，导体棒MN中产生的热量为211(sin)22mmgxmv8.甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示。下列判断错误的是A.甲金属的逸出功等于EK14B.乙金属的极限频率大C.入射光的频率为2v1时，甲金属产生的光电子的最大初动能为2EK1D.Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关9.两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后。已知mA=2kg，mB=lkg，vA=5m/s，vB=2m/s。当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度可能为A.vA=4m/s；vB=4m/sB.vA=3m/svB=6m/sC.vA=-lm/svB=14m/sD.vA=4.5m/svB=3m/s10.小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100。穿过每匝线圈的磁通童随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω。则A.在1.57×10-2s时刻，线圈在中性面位置处B.线圈转动的角速度为200rad/sC.感应电动势的最大值为200VD.串联在外电路中的电流表的读数为1.41A11.如图是一个理想的降压变压器，原、副线圈匝数比为4:1。原、副线圈分别接有额定电压相同的两个不同灯泡a和b,当输人电压U=20V时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A.灯泡的额定电压是5VB.灯泡的额定电压是4VC.a灯泡的电流是b灯泡电流的4倍D.b灯泡的电功率是a灯泡电功率的4倍12.如图所示，质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽，静止在光滑的水平面上，左边紧靠竖直墙5壁。质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落，恰好与金属槽左端相切进入槽内，到达最低点后向右运动从金属槽的右端冲出，小球到达最高点时距金属槽圆弧最上端的距离为34R，重力加速度为g。不计空气阻力。则下列说法正确的是A.小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小为4mgB.小球刚从金属槽口右端飞出时二者水平速度相同C.小球刚从金属槽右端抛出时小球的速度为62gRD.小球和金属槽质量之比为1:7二、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第13〜15题为必考题，每个考生都必须做答,第16〜17题为选考题，考生根据要求做答）(一）必考题（共38分）13.(12分)某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验，推一下长木板上的小车a(左端粘有橡皮泥），使它做直线运动，然后与静止的小车b相碰并粘在一起继续做直线运动。在小车a的后面连着纸带并穿过打点计时器，打点计时器接50Hz的交变电流，如图甲所示。(1)若长木板右端下方适当垫些小木片，是为了；(2)若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距。A为运动起点，则应该选择段来计算a碰前的速度，应选择段来计算a和b碰后的共同速度。(以上空格选填“AB”“BC”“CD”或者“DE”）。(3)已测得小车a的质量m1=0.40kg，小车b的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得碰前m1v0=kg•m/s;碰后(m1+m2)v=kg•m/s(结果均保留三位有效数字）。实验误差产生的原因可能是(填写一条即可）614.如图(a)所示，在光滑水平面上放置一质量m=lkg的单匝均匀正方形铜线框，线框边长L=0.lm，在虚线区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=10/3T。现用恒力F拉线框，线框到达1位置时，以速度v0=3m/s进入匀强磁场并开始计时，在t=3s时刻线框到达2位置并开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图（b)所示。求：(1)t=0时刻线框右侧边两端MN间的电压;(2)求线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。15.如图所示，质量为2m的轨道MON静止在光滑水平面上，MO段光滑，ON段水平且不光滑，ON段与MO段平滑连接。将质量为2m的滑块a从M处由静止释放后沿MON运动，恰好在N处与质量为m的小球b发生正碰并粘合在一起向右摆动，最大摆角为60°。已知MN两处的高度差为3h，碰撞前小球b用长为h的轻绳悬挂，且球b恰与ON面不接触。滑块a与ON间的动摩擦因数为μ，均可视为质点，且碰撞时间极短。（设当地重力加速度为g)(1)求a、b碰撞前瞬间轨道MON的速度大小;(2)求ON段的长度。(二)选考题（共14分。请考生从给出的2道题中任选一题做答。并用2B铅笔在答题卡上把所选题号下的方框涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡答题区域指定位置答题。）【选修3-3】（14分）16.(1)(4分)下列说法中正确的是(填正确答案标号，选对得4分，选对但不全得2分，有错的不得分）A.—定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少B.布朗运动反映了液体分子运动的不规则性C.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面7D.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的E.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大(2)(10分)如图所示，两气缸AB粗细相同，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通;A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度和质量均可忽略的绝热活塞活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7°C且平衡时，活塞a、b均在气缸的正中央。①现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰升至顶部时，求氮气的压强和温度；②继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的1/4时，求氮气的温度。【选修3_4】（14分）17.(1)图1所示为一列简谐横波在t=0时的波动图象，图2所示为该波中x=4m处质点P的振动图象，下列说法正确的是A.波速为0.25m/sB.波沿x轴负方向传播C.当t=0时，质点Q沿y轴正方向运动D.当t=0.5s时，质点Q沿y轴负方向运动E.当t=0.5s时，质点P移动到x=2m处(2)(10分)如图所示，一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上，从N点进入玻璃球直接打在B点，在B点反射后从P点射出玻璃球（P点未画出）。已知玻璃球的半径为R，折射率n=3，光在真空中的传播速度为c。求:8①入射点N与出射点P间的距离；②此单色光由N点经B点传播到P点的时间。高物理试题参考答案一、选择题(每小题1分，共计48分〜12小题漏选得2分，错选不得分）1.B2.D3.A4.B5.B6.D7.D8.C9.AB10.BCD11.BD12.BD二、非选择题13.(每空2分•共计12分)（1）平衡摩擦力（2）BC；DE(3)0.420；0.416纸带与打点计时器限位孔间有摩擦.，（其他合理答案同样绐分)14.(12分〉解：（1）由E=BLv0则UMV=3E/4=0.75V（2）由图示分析可得，线圈穿过磁场过程与进人磁场过程相同.产生的热耳热相同。由图象得.在1〜3s过程a=vt=0.5m/s2由牛顿第二定律得：F=ma=0.5N在0〜1s.由动能定理得：22101122FLWmvmv安得W安=2.55J由功能关系知.整个过程中产生的焦耳热为Q=2W安=5.1J15.：（1）设两球碰撞前瞬间小球a的速度大小为v1．碰撞后两球的速度大小为v2，对于碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：2mv1=3mv2a与B碰撞后向右运动的过程中机械能守恒，则有：3mgh(1−cos60°)＝12•3mv22联立得：132ghv＝设a与b碰撞前轨道速度大小为v，a在轨道上运动的过程中a与轨道组成的系统的动量守恒，由动量守恒9定律得：0=2mv1+2mv解得：v=-32gh＝，负号不是方向向左．（2）轨道与a组成的系统在运动的过程中克服滑动摩擦力做的功等于系统减少的机械能，由功能关系可得：μ•2mgL＝2mg•3h−12•2mv12−12•2mv2联立得：34hL选修3-316.（1）BDE（2）（1）由于活塞b的质量不计，所以氮气的压强为P0;活塞b升至顶部的过程中.活塞a不动，活塞ab下方的氮气经历等压过程.设气缸AB的容积为V0氮气初始状态的休积为V1.温度为T1.末态体积.温度为T2.V1=V0,V2=3V0/2.T1=280K由盖•吕萨克定律得:1212VVTT解得:T2=420K