高二物理下学期期末考试试题2.pdf

丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。杜甫志不强者智不达，言不信者行不果。墨翟北京一零一中 20152016 学年度第二学期期末考试 高 二 物 理 一.单项选择题（本题共 26 小题，每小题分，共 39 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。请在答题卡上作答。选对得分，错选该小题不得分）1 阿伏加德罗常数为AN，铁的摩尔质量为AM，铁的密度为，下列说法中不正确的是（）A3m1铁所含的原子数目是AAMN B1个铁原子的质量是AANM C1 个铁原子占有的体积是AANM D1kg铁所含有的原子数目是AN 2对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）A温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换 C布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 D扩散现象说明分子间存在斥力 3一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做功104J，气体内能减少105J，传递热量为Q，则下列各式正确的是（）AJ100.84W，J102.15U，J100.44Q BJ100.84W，J102.15U，J1025Q CJ100.84W，J102.15U，J1025Q DJ100.84W，J102.15U，J100.44Q 4下列说法中正确的是（）A气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大 B气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大 C压缩一定量的气体，气体的内能一定增加 好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃D分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大 5雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用 PM10、分别表示直径小于或等于 10m、m的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10 的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是 （）A.PM10表示直径小于或等于10-6 m的悬浮颗粒物 B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D.浓度随高度的增加逐渐增大 6以往，已知材料的折射率都为正值（n 0）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n EN，M N BEM EN，M N DEM=EN，M N 丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。杜甫忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文22如下图所示，矩形线圈 abcd 位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度 B随时间 t 变化的规律如图所示。以图中箭头所示方向为线圈中感应电流 i 的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度 B 的正方向，则能正确表示线圈中感应电流 i 随时间 t 变化规律的是 （）23回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。回旋加速器的原理如图所示，D1和 D2是两个正对的中空半圆金属盒，它们的半径均为 R，且分别接在电压一定的交流电源两端，可在两金属盒之间的狭缝处形成变化的加速电场，两金属盒处于与盒面垂直、磁感应强度为 B 的匀强磁场中。A点处的粒子源能不断产生带电粒子，它们在两盒之间被电场加速后在金属盒内的磁场中做匀速圆周运动。调节交流电源的频率，使得每当带电粒子运动到两金属盒之间的狭缝边缘时恰好改变加速电场的方向，从而保证带电粒子能在两金属盒之间狭缝处总被加速，且最终都能沿位于 D2盒边缘的 C 口射出。该回旋加速器可将原来静止的 粒子（氦的原子核）加速到最大速率 v，使它获得的最大动能为 Ek。若带电粒子在 A 点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及 C 口的口径大小均可忽略不计，且不考虑相对论效应，则用该回旋加速器 （）A能使原来静止的质子获得的最大速率为21v B能使原来静止的质子获得的动能为41Ek C加速质子的交流电场频率与加速 粒子的交流电场频率之比为 1：1 D加速质子的总次数与加速 粒子总次数之比为 2：1 v 狭缝 N S D2 D1 接 交 变 电 源 C A 0 1 2 2 3 B/T 4 t/s-2 b B a c d A 0 1 2 I 3 i 4 t/s -I B 0 1 2 I 3 i 4 -I t/s C 0 1 2 I 3 i 4 -I t/s D 0 1 2 I 3 i 4 t/s -I 海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？论语24直角坐标系 xOy 中，M、N两点位于 x轴上，G、H两点坐标如图，M、N两点各固定一负点电荷，一电量为 Q 的正点电荷置于 O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用 k表示。若将该正点电荷移到 G点，则 H 点处场强的大小和方向分别为 （）A.243akQ，沿y 轴正向 B.243akQ，沿y轴负向 C.245akQ，沿y轴正向 D.245akQ，沿y 轴负向 OyxH(0，a)G(0，a)NM 25如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为 a 和 b，内有带电量为 q 的某种自由运动电荷。导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为 B。当通以从左到右的稳恒电流 I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为 U，且上表面的电势比下表面的低。由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为 ()AaUqIB，负 BaUqIB，正 CbUqIB，负 DbUqIB，正 26平行金属板 M、N 间的距离和板长都等于 d。在两板间加上垂直于纸面向外的匀强磁场。一束荷质比（电荷量与质量之比）为 k 的正离子以初速度 v 贴着 M 板向右射入两极之间，（重力不计）。为了使射入两板间的正离子都能打在 N 板上，磁感应强度 B 的取值范围是（）AdkvB 或dkvB2 BdkvBdkv2 CdvkB 或dvkB2 DdvkBdvk2 M N v 人不知而不愠，不亦君子乎？论语百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行二.不定项选择题。(本题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分。请在答题卡上作答。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全选对的得 2 分，选不全的得1 分，答错或不答的得 0分。)27一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，以速度 v 射入磁感应强度为 B 的匀强磁场。不计粒子重力。下列说法正确的是 ()A若 v与 B的方向垂直，入射速度 v 越大，则轨道半径越大 B若 v与 B 的方向垂直，入射速度 v 越大，则运动周期越大 C若 v与 B 的方向相同，则粒子在运动过程中速度不断变大 D若 v与 B的方向相同，则粒子在运动过程中速度保持不变 28一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如下图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为 116，有 （）该原子核发生了衰变 反冲核在纸面沿小圆作逆时针方向运动 原静止的原子核的原子序数为 15 该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加 29质子、中子和氦核的质量分别为 m1、m2和 m3，当质子和中子结合成氦核时，是释放能量还是吸收的能量和具体的能量值(c 表示真空中的光速)()A(2m12m2m3)c2 B(m1m2m3)c2 C释放能量 D吸收能量 30在光电效应实验中，用频率为 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是 ()A增大入射光的强度，光电流增大 B减小入射光的强度，光电效应现象消失 C改用频率小于 的光照射，一定不发生光电效应 D改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大 31红光与紫光相比 （）B 老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文O O V R B a c d b B h a c d b A在真空中传播时，紫光的速度比较大 B在玻璃中传播时，红光的速度比较大 C玻璃对红光的折射率较紫光的大 D从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫光的大 32如图所示，将额定电压为 60 V的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关 S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为 220 V 和 A。以下判断正确的是()A变压器输入功率为 484 W B通过原线圈的电流的有效值为 A C通过副线圈的电流的最大值为 2.2 A D变压器原、副线圈匝数比 n1n2113 33如图所示，一个正方形导线框 abcd，边长为 L，质量为 m。将线框从距水平匀强磁场上方 h 处由静止释放，在线框下落过程中，不计空气阻力，线框平面保持在竖直平面内，且 cd 边始终与水平的磁场边界平行。当 ab边刚进入磁场时，线框速度为 v。在线框进入磁场的整个过程中，下列说法正确的是 （）A线框可能做加速度减小的加速运动 B线框不可能做匀速运动 C安培力对线框的冲量大小一定为 mv D线框克服安培力做功一定为221)(mvLhmg 34.如图所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中，有一匝数为 N的矩形线圈，其面积为 S，电阻为 r，线圈两端外接一电阻为 R 的用电器和一个交流电压表。若线圈绕对称轴 OO以角速度做匀速转动，则线圈从图示位置转过 900的过程中，下列说法正确的是（）A通过电阻的电量为)rR(22NBS B交流电压表的示数为 NBS C交流电压表的示数为)rR(2RNBS2 一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮D电阻产生的热量为)rR(SBRN2222 三、填空、实验题（本题共 6 分）35如图a所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。1 此后正确的操作步骤是 。（选填选项前的字母）A插上大头针 P3，使 P3挡住 P2的像 B插上大头针 P3，使 P3挡住 P1、P2的像 C插上大头针 P4，使 P4挡住 P3的像 D插上大头针 P4，使 P4挡住 P3和 P1、P2的像 2 正确完成上述操作后，在纸上标出大头针 P3、P4的位置（图中已标出）。为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图甲、乙所示。在甲、乙图中能够仅通过测量 ED、FG 的长度便可正确计算出折射率的是图 （选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式 n=（用代表线段长度的字母 ED、FG表示）。四、论述、计算题（本题共 4 小题，共 39 分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）36某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪，测速原理如图所示。在传送带一端的下方固定有间距为 L、长度为 d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为 B、方向垂直传送带平面（纸面）向里、有理想边界的匀强磁场，且电极之间接有理想电压表和电阻 R，传送带背面固定有若干根间距为 d的平行细金属条，其电阻均为 r，传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中，且金属条与电极接触良好。当传送带以一定的速度 v匀速运动时，(1)电压表的示数 (2)电阻 R产生焦耳热的功率 a P1 P2 P3 P4 B A C B A C D E G F O 甲 B A C D E G O 乙 F d R B d L 绝缘橡胶传送带 运动方向 金属条 金属电极 V 以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。旧唐书魏征列传宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明(3)每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功 37.如图所示，Y 和 Y是真空中一对水平放置的平行金属板，板间距离为 d，板长为 L，两板间电势差为 U，板间电场可视为匀强电场。现有一电荷量为+q、质量为 m 的带电粒子，以水平初速度v0射入板间。已知该粒子能射出金属板，求：（1）若不计粒子重力，带电粒子射出金属板时速度 v 的大小；（2）若不计粒子重力，在带电粒子通过平行金属板的过程中，电场力所做的功 W。（3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的G概念。38在水平地面上方的足够大的真空室内存在着匀强电场和匀强磁场共存的区域，且电场与磁场的方向始终平行，在距离水平地面的某一高度处，有一个带电量为 q、质量为 m 的带负电的质点，以垂直于电场方向的水平初速度 v0进入该真空室内，取重力加速度为 g。求：（1）若要使带电质点进入真空室后做半径为 R的匀速圆周运动，求磁感应强度 B0的大小及所有可能的方向；（2）当磁感应强度的大小变为 B 时，为保证带电质点进入真空室后做匀速直线运动，求此时电场强度 E 的大小和方向应满足的条件；（3）若带电质点在满足第（2）问条件下运动到空中某一位置 M 点时立即撤去磁场，此后运动到空中另一位置 N点时的速度大小为 v，求 M、N两点间的竖直高度 H 及经过 N点时重力做功的功率。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗穷则独善其身，达则兼善天下。孟子 39磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图 a 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，通道尺寸 a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m。工作时，在通道内沿 z 轴正方向加 B=的匀强磁场；沿 x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压 U=；海水沿 y轴方向流过通道。已知海水的电阻率=m。(1)船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；(2)船以 vs=5.0m/s 的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以 5.0m/s 的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水速率增加到 vd=8.0m/s。求此时两金属板间的感应电动势 U感；(3)船行驶时，通道中海水两侧的电压按 U=U-U感计算，海水受到电磁力的 80%可以转化为对船的推力。当船以 vs=5.0m/s 的速度匀速前进时，求海水推力的功率。前 进 方磁流体推进器 a 进水口 出水口 a b c U z x y 金属板 绝缘板 b 大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？罗贯中以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。管子牧民 期末物理答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A B D C B C D A B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B C C A C C B B D A 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 B C D B C B AD BC AC AD 31 32 33 34 35 BD BD AD C 35.BD 乙 DE/GF 36.（1）BLvRURr (2)2222()B L v RPRr (3)22B L vdWRr 37.(1)222202220U q Lvvm d v，(2)2222202U q LWmd v (3)PEq，PGEm 38解：（1）由于带电质点在匀强电场 E0和匀强磁场 B0共存的区域做匀速圆周运动，所以受到的电场力必定与重力平衡，即 qE0=mg 根据牛顿第二定律和向心力公式 RmvBqv2000 解得 qRmvB00 磁感应强度 B0为竖直向上或竖直向下。（2）磁场 B 和电场 E方向相同时，如答图 1 甲所示；磁场 B 和电场 E 方向相反时，如答图 1 乙所示。答图 1 F mg F电 f洛 B O 甲 E F电 F f洛 mg E B 乙 O 大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？罗贯中忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文由于带电质点做匀速直线运动，由平衡条件和几何关系可知 2220mgqEBqv 解得 2202221BvqgmqE 图中的 角为 mgBqv0arcsin 即 电 场 E 的 方 向 为 沿 与 重 力 方 向 夹 角mgBqv0arcsin且 斜 向 下 的 一 切 方 向，或22022200arctanBvqgmBqvqEBqv，且斜向下方的一切方向。（3）当撤去磁场后，带电质点只受电场力和重力作用，这两个力的合力大小为 qv0B，方向既垂直初速度 v0的方向也垂直电场 E的方向。设空中 M、N两点间的竖直高度为 H，因电场力在这个过程中不做功，则由机械能守恒定律得 21m v2=mgH+21m v02 解得 gvvH2202 因带电质点做类平抛运动，由速度的分解可求得带电质点到达 N 点时沿合力方向的分速度大小为 vN=202vv 又因电场力在这个过程中不做功，带电质点到达 N 点时，重力做功的功率等于合外力在此时的瞬时功率，解得 PN=qv0BvN=2020vvBqv 24，y 轴正向（提示：沿 x 方向算海水电阻acbR，电流RUI，安培力 F=BIb。）（提示：U感=Bbvd）2880W（提示：实际电流A600RUUI感，安培力 F=BIb=720N，推力F=80%F=575N，其功率 P=Fvs=2880W。）