2017-2018学年湖北省长阳县第一高级中学高二下学期期末考试试题 物理

2017-2018学年湖北省长阳县第一高级中学高二下学期期末考试试题 物理

长阳一中2017-2018学年度第二学期期末考试 ‎ 高二物理试卷 考试时间：90分钟 试卷总分：110分 一． 选择题：本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~12题有多个选项符合题目要求。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．在能源需求剧增的现代社会，核能作为一种新能源被各国竞相开发利用。核原料中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为→X＋＋γ，下列有关说法中正确的是 A．X原子核中含有92个中子 B．钚衰变发出的γ射线具有很强的电离能力 C．20克的经过48200年后，还有5克未衰变 D．钚核衰变前的质量等于衰变后X、He核的质量之和 ‎2．如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，由图像可知 A．当入射光频率小于ν0时，会逸出光电子 B．该金属的逸出功不等于hν0‎ C．入射光的频率为ν0时，产生的光电子的最大初动能为E D．图中直线的斜率与普朗克常量有关 ‎ ‎3．如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是 A．t＝0.8 s时，振子的速度方向向右 B．t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处 C．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐增大 D．t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相同 ‎4．如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10～12.9‎ ‎ eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是 A．照射光中只有一种频率的光子被吸收 B．照射光中有两种频率的光子被吸收 C．氢原子发射出三种不同波长的光 D．氢原子发射出六种不同波长的光 ‎5．将两个质量均为m=2kg的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示。用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=30°，g=10 m/s2则F的最小值为 A.5N B. 10N C. 10N D.20N ‎6．不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛一物体，从抛出至回到抛出点的时间为t，现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前、后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为 A．0.3t B．0.4t C．0.5t D．0.2t ‎7．一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示．现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置．则在这一过程中，力F、绳中张力FT及力F与水平方向夹角θ的变化情况是 A．F保持不变，FT逐渐增大，夹角θ逐渐减小 B．F逐渐增大，FT保持不变，夹角θ逐渐增大 C．F逐渐减小，FT保持不变，夹角θ逐渐减小 D．F保持不变，FT逐渐减小，夹角θ逐渐增大 ‎8．凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入(如图甲)，这时可以看到亮暗相间的同心圆(如图乙).这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环，为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环)，则应 A将凸透镜的曲率半径变大 B将凸透镜的曲率半径变小 C改用波长更短的单色光照射 D改用波长更长的单色光照射 ‎9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6‎ ‎ s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是 A．这列波的波速为16.7 m/s B．这列波的周期为0.8 s C．质点c在这段时间内通过的路程一定等于30 cm D．从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是t＋ s这个时刻 ‎10．如图所示，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上。当释放小球，小球可能穿过空心管，不计空气阻力，则下列判断正确的是 A．两者同时无初速度释放，小球在空中不能穿过管 B．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度V0，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 C．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度V0，管无初速度，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间与当地重力加速度有关 D．两者均无初速度释放，但小球提前了Δt时间释放，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间与当地重力加速度有关 ‎11．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像如图所示，图中和的面积分别为和.初始时，甲车在乙车前方处，则 A．若，两车相遇2次 B．若，两车相遇1次 C若，两车不会相遇 D．若，两车相遇2次 ‎12．如图所示，用柔软轻绳将一均匀重球系在竖直放置的光滑挡板上，轻绳的延长线交于球心，轻绳与挡板的夹角为θ，重球和挡板均静止，下列判断正确的是 A. 若仅将轻绳变长，则轻绳对重球的拉力变大 B. 若仅将轻绳变长，则挡板所受的压力变小 C. 若仅将挡板绕A端在竖直面内沿逆时针缓慢转动至轻绳水平，则轻绳对重球的拉力先增大后减小 D. 若仅将挡板绕A端在竖直面内沿逆时针缓慢转动至轻绳水平，则挡板所受的压力逐渐增大 一． 实验题（6分+9分）‎ ‎13．(6分)如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1 s，其中x1＝7.05 cm，x2＝7.68 cm，x3＝8.33 cm，x4＝8.95 cm，x5＝9.61 cm，x6＝10.26 cm，则打A点时小车的瞬时速度大小是________ m/s，小车运动的加速度大小是________ m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)‎ ‎14．（9分）利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度。实验器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（可使钢球在被吸附后由静止开始下落），两个光电门（可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔），接钢球用的小网。实验步骤如下：‎ A．如图所示安装实验器材。‎ B．释放小球，记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差h和所用时间t，并填入设计好的表格中。‎ C．保持第一个光电门的位置不变，改变第二个光电门的位置，多次重复实验步骤B。求出钢球在两光电门间运动的平均速度。‎ D．根据实验数据作出图象，并得到斜率k和截距b。‎ 根据以上内容，回答下列问题：‎ ‎（1）根据实验得到的图象，可以求出重力加速度为g= ，钢球通过第一个光电门时的速度为v1= 。‎ ‎（2）如果步骤C中改为保持第二个光电门的位置不变，改变第一个光电门的位置，其余的实验过程不变，同样可以得到相应的图象，以下四个图象中符合规律的是 。‎ t ‎0‎ A ‎ t t ‎0‎ D ‎ t t ‎0‎ B ‎ t t ‎0‎ C 三．计算题（共47分）‎ ‎15．(10分)如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO′垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO′夹角θ＝60°的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知O′B＝R，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求 ‎（ⅰ）透明半球体对该单色光的折射率n ‎（ⅱ）该光在半球体内传播的时间 ‎16．（12分）如图所示，质量M＝2 kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝ kg的小球相连．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g＝10 m/s2，求 ‎（ⅰ）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ ‎（ⅱ）运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ ‎17．（12分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于和处的两个质点。时开始观测，此时质点O的位移为，质点A处于波峰位置；时，质点O第一次回到平衡位置，时，质点A第一次回到平衡位置，求 ‎（ⅰ）简谐波的周期、波速和波长 ‎（ⅱ）质点O的位移随时间变化的关系式 ‎18.（13分）甲、乙两辆车在同一直道路上向右匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面。当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以大小为a1=2m/s2的加速度刹车,6 s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度大小为a2=1m/s2，求 ‎（ⅰ）从两车刹车开始计时,两车速度相等的时刻 ‎（ⅱ）两车相遇的次数及各次相遇的时刻 长阳一中2017-2018学年度第二学期高二期末考试 物理答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C D C D D A C AD BD ABD CD BD ‎13、0.864 　 0.640 (每空3分)‎ 14、 ‎（1）2k b （每空3分） （2）C （3分 ‎15、(10分）（i）光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图。‎ 光由空气射向半球体，由折射定律有n＝，(1分)‎ 在△OCD中，sin∠COD＝，得γ＝∠COD＝60°。(1分)‎ 光由半球体射向空气，由折射定律，有n＝，(1分)‎ 由于θ＝r＝60°，故α＝β。(1分)‎ 由几何知识得α＋β＝60°，故α＝β＝30°，n＝＝。(2分)‎ ‎（ii）光在半球体中传播的速度为v＝＝c， (2分)‎ 光在半球体中传播的距离AC＝，OD＝Rcosγ，解得AC＝R (1分)‎ 光在半球体中传播的时间t＝＝。 (1分)‎ ‎16、(12分）（i）以M、m整体为研究对象．由平衡条件得：‎ 水平方向：Fcos 30°－μFN ＝0 ① (2分) ‎ 竖直方向：FN＋Fsin 30°－Mg－mg ＝0 ② (2分) ‎ 由①②得：μ＝ (2分)‎ ‎（ii）以m为研究对象，由平衡条件得 Fcos 30°－FTcos θ ＝0 ③ (2分)‎ Fsin 30°＋FTsin θ－mg ＝0 ④ (2分)‎ 由③④得：θ＝30°. (2分) ‎ ‎17、(12分）（i）时，A处质点位于波峰位置 时，A处质点第一次回到平衡位置 可知， (2分)‎ 时，O第一次到平衡位置 时，A第一次到平衡位置 可知波从O传到A用时，传播距离 ‎ 故波速， (2分)‎ 波长 (2分)‎ ‎（ii）设 ‎ 可知 ‎ 又由时， ；，，代入得 再结合题意得 ‎ 故或者(6分)‎ ‎18、(13分）(1)设刹车后经过t时间两车速度相等,则有:v1-a1t=v2-a2t　‎ 解得:t=4s(3分)‎ ‎6s后甲车匀速,则速度 v= v1-a1t1=4m/s 两车速度再次相等时,则有:‎ v=v2-a2t′　‎ 解得:t′=8s(3分)‎ ‎(2)在甲减速时,设经时间t相遇,甲和乙的位移分别为x1、x2,则有:x1=v1t-a1t2　‎ x2=v2t-a2t2　‎ 又有:x1-x2=L　‎ 解得:t1=2s或t2=6s (2分)‎ 甲车减速时间恰好为6s,即在甲车减速阶段,相遇两次,第一次t1=2s,第二次t2=6s 第二次相遇时甲车的速度为:‎ v′1=v1-a1t2=4m/s 乙车的速度为:v′2=v2-a2t2=6m/s 设再经Δt甲追上乙,则有:‎ v′1Δt=v′2Δt-a2(Δt)2　‎ 代入数据解得:Δt=4s 此时乙仍在做减速运动,此解成立,所以甲、乙两车第3次相遇,相遇时刻为:‎ t3=t2+Δt=10s(1分)(5分)‎ 答案:(1)4 s和8 s　(2)3次　2 s、6 s、10 s