【物理】广西北海市2018-2019学年高二下学期期末考试教学质量检测试题（解析版）

【物理】广西北海市2018-2019学年高二下学期期末考试教学质量检测试题（解析版）

广西北海市2019年春季学期期末教学质量检测 高二物理 一、选择题 ‎1.下列关于原子核衰变的说法中正确的是（ ）‎ A. 放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境无关 B. 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 C. 氡的半衰期为3. 8天，若取4个氡原子核，经7. 6天后就一定剩下一个氡原子核 D. 衰变时放出的射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．.放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故A正确；‎ BD．衰变是原子核内的中子转变成质子和电子从而放出电子的过程，不说明电子是原子核的组成部分，故BD错误；‎ C．半衰期的概念只对大量原子核适用，故C错误。故选A。‎ ‎2.‎2018年10月2日至7日，中国汽车摩托车运动大会在武汉体育中心举办。一辆摩托车由静止开始做直线运动，它的速度一时间图象如图所示（图中的曲线为拋物线的一部分），则（　　）‎ A. t1时刻摩托车的速度最大，加速度也最大 B. 0~t1内摩托车做匀加速运动 C. 摩托车在t1~t2内运动的速度与位移同向，速度与加速度反向 D. 摩托车在0~t1内速度、加速度与位移反向 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，t1时刻摩托车的速度最大，加速度为零，故A错误；‎ B．0~t1内图像斜率在不断减小，说明物体做加速度减小的变加速运动，故B错误；‎ C．由图可知，摩托车在t1~t2内速度与位移沿正方向，加速度沿负方向，故C正确；‎ D．摩托车在0~t1内速度、加速度与位移都沿正方向，故D错误。故选C。‎ ‎3.如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，用两根等长的绝缘细线水平悬挂金属棒MN，通以M到N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件，即可使得θ变大的是（　　）‎ A. 两悬线等长变短 B. 金属棒质量变大 C. 磁感应强度变小 D. 棒中的电流变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】导体棒受力如下图所示 可得 A．两悬线等长变短，不是导线变短，故θ不变，故A错误；‎ B．金属棒质量变大，则θ变小，故B错误；‎ C．磁感应强度变小，则θ变小，故C错误；‎ D．棒中的电流变大，则θ变大，故D正确。故选D。‎ ‎4.如图所示为氢原子的能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出几种频率的光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠有几种能使其产生光电效应（　　）‎ A. 6、3 B. 6、‎4 ‎C. 4、3 D. 4、4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，可以释放6种不同能量的光子，从n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量为12.75eV，从n=4跃迁到n=2，辐射的光子能量为2.55eV，由n=4跃迁到n=3，辐射的光子能量为0.66eV，从n=3跃迁到n=1，辐射的光子能量为12.09eV，从n=3跃迁到n=2，辐射的光子能量为1.89eV，由n=2跃迁到n=1，辐射的光子能量为10.2eV，可见有4种光子能量大于金属的逸出功，所以有4种频率的光能使金属钠发生光电效应，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎5.人类以发射速度v1发射地球同步卫星，以发射速度v2发射火星探测器，以发射速度v3发射飞出太阳系外的空间探测器，下列说法错误的是（　　）‎ A. v1大于第一宇宙速度，小于第二宇宙 B. v2大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度 C. v3大于第三宇宙速度 D. 地球同步卫星的环绕速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．发射地球卫星发射速度v1应该介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，A选项不合题意，故A错误；‎ B．发射火星探测器发射速度v2应该介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间，B选项不合题意，故B错误；‎ C．发射飞出太阳系外的空间探测器发射速度v3要大于第三宇宙速度，C选项不合题意，故C错误；‎ D．由 解得 近地面卫星环绕速度是第一宇宙速度，也是最大的环绕速度，地球同步卫星的轨道半径大于近地面卫星的轨道半径，则地球同步卫星的环绕速度小于第一宇宙速度，D选项符合题意，故D正确。故选D。‎ ‎6.如图所示，静止在光滑水平面上质量为M的车厢内有一质量为m的小物块以速度v水平向右运动，小物块与车厢壁碰撞几个来回后与车厢相对静止，则车厢最终的速度（　　）‎ A. 大小为零 B. 大小为，方向水平向右 C. 大小为，方向水平向左 D. 大小为，方向水平向右 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】选滑块与小车组成的系统为研究对象，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒得 所以有 方向水平向右，与v同向。故D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎7.如图所示，一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置，A为最高点，一小球（可视为质点）与A点水平等高，当小球以某一初速度竖直向下抛出，刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。 重力加速度为g，空气阻力不计，则（ ）‎ A. 小球刚进入圆弧时，不受弹力作用 B. 小球竖直向下抛出的初速度大小为 C. 小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍 D. 小球不会飞出圆弧外 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球刚进入圆弧时，速度不为零，则向心力不为零，此时弹力提供向心力，弹力不为零，故A错误；‎ B．恰好能过A点说明在A点的速度为 根据机械能守恒可知小球竖直向下抛出的初速度大小也为，故B正确；‎ C．由抛出到最低点，由动能定理 ‎ 在最低点，根据牛顿第二定律 解得小球在最低点所受弹力的大小 故C错误；‎ D．小球从A点飞出做平抛运动，当竖直方向的位移为R时，根据 解得此时的水平位移 小球会飞出圆弧外，故D错误。故选B。‎ ‎8.如图所示，两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，在导轨所在平面内分布着磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。 有一阻值为R的电阻接在M、P间，将一根有效阻值为的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（ ）‎ A. 回路中的感应电流方向为M→R→P B. 导体棒ab两点间的电压为BLv C. 导体棒a端电势比b端低 D. 水平外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据右手定则可知流过电阻R的电流方向P→R→M，A错误；‎ B．回路中产生的感应电动势 导体棒ab两点间的电压为 B错误；‎ C．导体棒ab为电源，电流由a流向b，因此导体棒a端电势比b端低，C正确；‎ D．水平外力F做的功等于电阻R和导体棒ab产生的焦耳热，D错误。‎ 故选C。‎ ‎9.一个匝数为N、面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，角速度为。从中性面开始计时，对于它产生的交变电流，下列说法正确的是（ ）‎ A. 频率为 B. 峰值为 C. 有效值为 D. 瞬时值表达式 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．转动频率为 A错误；‎ B．电动势的峰值 B正确；‎ C．电动势的有效值为 C正确；‎ D．电动势的瞬时值表达式为 D错误。故选BC。‎ ‎10.如图所示，以电荷量为+Q的点电荷为圆心的圆弧上有A、B、C、D四个点，其中A、C两点连线和B、D两点连线垂直. 在点电荷的右侧有一接地金属板MN，点电荷和金属板附近的电场线分布如图。 下列说法正确的是（ ）‎ A. B、D两点的电势相等，场强大小相等 B. A点的场强小于C点的场强，A点的电势高于C点的电势 C. 将一个试探电荷由A点移到C点，电场力做功为零 D. 将一个带正电的不计重力的粒子从B点由静止释放，粒子将沿电场线运动 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据对称性，B、D两点的电势相等，场强大小相等，A正确；‎ B．电场线的疏密反应了场强的大小，由图可知，A点的场强小于C点的场强，由于正点荷与C之间电场线密集，电势降落的快，而正点电荷与A点间电场线稀疏，电势降落的慢，因此C点电势低于A点电势，B正确；‎ C．由于A、C两点电势不等，因此将一个试探电荷由A点移到C点，电场力做功不为零，C错误；‎ D．将一个带正电的不计重力的粒子从B点由静止释放，由于电场线是弯曲的，因此粒子不会沿电场线运动，D错误。故选AB。‎ ‎11.如图所示，a、b两小球从同一竖直线上的不同位置抛出后，恰好在c位置相遇，已知两球抛出时的速度分别为、，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两球从抛出到运动至c点的时间相等 B. b先抛出，且 C. a先拋出，且 D. 相遇时a球竖直方向的速度大于b球竖直方向的速度 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．由于在竖直方向上，a追上b，一定是a先抛出，因此运动到c点时，a运动的时间长，a球竖直方向的速度大，A错误，D正确；‎ BC．由于a先抛出，这样在水平方向上，b追上a，则b的初速度一定大于a的初速度，C正确，B错误。故选CD ‎12.如图所示，置于光滑水平面上的木块A和B，其质量为和。 当水平力F作用于A左端上时，两木块一起做加速运动，其A、B间相互作用力大小为；当水平力F作用于B右端上时，两木块一起做加速运动，其A、B间相互作用力大小为。则以下判断中正确的是（ ）‎ A. 两次木块运动的加速度大小相等 B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将A、B两物体作为一个整体，根据牛顿第二定律 两次的加速度均为 A正确；‎ BCD．第一次以B为研究对象，则 第二次以A为研究对象 因此，‎ CD正确，B错误。故选ACD。‎ 二、非选择题 ‎ ‎13.如图甲所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，将测得数据作图可得图象如图乙所示，则该弹簧的劲度系数k=__________N/m。 当弹簧受到F1=750N的拉力作用时__________cm；当弹簧伸长cm时，弹簧产生的拉力__________N。‎ ‎【答案】 (1). 1500 (2). 50 (3). 450‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据胡克定律可知，F-x图象的斜率为弹簧的劲度系数，则 N/m ‎[2]根据胡克定律，当弹簧受N的拉力作用时，弹簧伸长量 ‎[3]当弹簧伸长时，弹簧产生的拉力 ‎14.在“测定一节干电池的电动势和内阻”的实验中，提供如下实验器材：‎ 一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）‎ 电压表V（量程0～2V，内阻约为3kΩ）‎ 电流表A（量程0～‎0.6A，内阻0.2Ω）‎ 滑动变阻器R1（阻值0﹣10Ω）‎ 滑动变阻器R2（阻值为0﹣50Ω）‎ 开关、导线若干 ‎（1）若考虑电流表、电压表内阻的影响，现希望能准确地测出这节干电池的电动势和内阻，则应选择_____（填“甲”或“乙”）电路进行实验．为了调节方便，则滑动变阻器应该选择_____（填“R‎1”‎或“R2）．‎ ‎（2）在进行了正确的选择和操作后，某同学通过调节滑动变阻器的滑片得到两组电流表与电压表的示数，分别为U1＝1.0V，I1＝‎0.3A；U2＝0.7V，I2＝‎0.5A．由此可求得该干电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．‎ ‎【答案】 (1). 乙 R1 (2). 1.45 1.3‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据题意与实验误差来源分析选择实验电路；为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；（2）根据实验数据，应用闭合电路欧姆定律求出电源电动势与内阻．‎ ‎【详解】（1）图甲所示电路实验误差来源是电压表分流，图乙所示实验电路误差来源是电流表分压，由于电流表内阻已知，为减小实验误差，应选择图乙所示实验电路；为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1．‎ ‎（2）根据图乙所示电路图，由闭合电路欧姆定律可知：‎ 根据实验数据得：，，‎ 解得：E＝1.45V，r＝1.3Ω；‎ 故答案为（1）乙；R1； （2）1.45；1.3．‎ ‎【点睛】本题考查了实验电路的选择与实验数据处理，知道实验误差来源分析清楚实验电路可以选择正确的实验电路，应用闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势与内阻．‎ ‎15.冬天的北方，人们常用狗拉雪橇，狗系着不可伸长的绳拖着质量m=‎40kg的雪橇从静止开始沿着笔直的水平地面加速奔跑，5s后拖绳断了，雪橇运动的v—t图象如图所示。不计空气阻力，已知绳与地面斜向上的夹角为37°，且sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取‎10m/s2。求：‎ ‎(1)0～5s与5s～7s雪橇的位移大小之差；‎ ‎(2)绳对雪橇的拉力大小。（结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】(1)‎15m；(2)255N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在v—t图像中，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此0～5s雪橇的位移大小 ‎5s～7s雪橇的位移大小 所以0～5s与5s～7s雪橇的位移大小之差 ‎(2)在v—t图像中，斜率就等于物体的加速度，绳断后加速度 根据牛顿第二定律 而 可得 拖绳拉动雪橇的过程中，由v—t图像得此过程的加速度 根据牛顿运动定律有 又由于 联立解得F=255N ‎16.如图所示，边界MN下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场（未画出），一个带电小球从场区边界MN上方高为h的P点自由下落，从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能做匀速圆周运动。并从边界上的b点射出。已知ab=L，重力加速度为g，空气阻力不计，求：‎ ‎(1)小球的带电性质及小球电荷量与质量之比；‎ ‎(2)小球从开始运动到第三次经过边界MN的时间；‎ ‎(3)设P点为重力势能零点，小球质量为m，则整个运动过程中，机械能的最小值。‎ ‎【答案】(1)带负电荷，；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)重力和电场力平衡，电场力方向向上，电场强度方向向下，则小球带负电荷。‎ 由于做匀速圆周运动 mg=Eq 得比荷 ‎(2)小球由a到b运动半个圆周，则 L=2R 又由于 联立可得 小球由P到a所需时间 小球由a到b绕行圆周的一半，所需时间 小球第三次经过边界MN，共需时间 ‎(3)在圆周运动的最低点，电场力做的负功最多，机械能最少 ‎17.关于分子动理论与固体、液体的性质，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显 B. 分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小 C. 已知某种气体的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则该气体分子之间的平均距离可以表示为 D. 晶体一定表现出各向异性，非晶体一定表现出各向同性 E. 液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动就越明显，故A错误；‎ B．分子间存在相互作间的引力和斥力，引力和斥力都随分子距离的增大而减小，故B正确；‎ C．已知某种气体的密度为，摩尔质量为，则该气体的摩尔体积为：‎ 把分子看成立方体模型，则有：‎ 解得该气体分子之间的平均距离为：‎ 故C正确；‎ D．只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的，故D错误；‎ E．当液体与大气相接触，表面层内分子间距比液体内部较大，其中引力大于斥力表现为相互吸引，故E正确；‎ 故选BCE。‎ ‎18.如图所示，可自由活动质量为m的绝热活塞将密封的圆筒形绝热汽缸分隔成A、B两部分，活塞与汽缸顶部有一轻弹簧相连，在A、B内各有一定质量的理想气体，A的体积为B的体积的2倍，两部分的压强均为，温度都为T0，活塞的面积为S，重力为。 现通过电热丝（体积可忽略）对B部分气体进行加热，当两部分气体体积相等时，求：‎ ‎①A部分气体压强是多大？‎ ‎②若弹簧恰好无形变，求此时B部分气体的温度。‎ ‎【答案】①；②‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①A部分气体做等温变化，设汽缸的总体积为3V，A部分气体压强变为，根据玻意耳定律得 解得 ‎②设B部分气体温度升高到TB，压强变为，由理想气体状态方程得 温度升高后，对活塞受力分析有 联立解得 ‎19.甲、乙两列波均向右传播，在相遇处各自的波形图如图所示，已知两列波为同一性质的波，在同种介质中传播，则两列波的频率之比为__________，‎10m处质点的速度方向__________（填“向上”或“向下”）。‎ ‎【答案】 (1). 2：3 (2). 向上 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据波形图知两列波的波长分别为‎24m、‎16m，故两列波的波长之比为 在同种介质中，同一性质的波传播速度相等，由 可知两列波的频率之比为 ‎[2]根据“上坡下，下坡上”，两列波都使‎10m的质点向上振动，故合速度方向向上。‎ ‎20.如图所示为一折射率，的圆柱形棱镜横截面，半径为R．某单色光水平向右射入棱镜，圆心O到入射光线的垂直距离为．已知光在真空中的传播速度为c，求：‎ ‎①这束单色光从射入棱镜到第一次射出棱镜，光线偏转的角度；‎ ‎②这束单色光从射入棱镜到第一次射出棱镜，所用的时间．‎ ‎【答案】①偏转角度60° ②‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 画出光路图，结合几何关系，根据折射定律求解光线偏转的角度；求出这束单色光线从射入棱镜到第一次射出棱镜的路程，根据n=c/v求解速度，根据t=s/v求解时间.‎ ‎【详解】①光线射入棱镜后，第一次从棱镜中射出的光路图如图所示．‎ 由几何关系得 即θ1＝60°‎ 由折射定律得 即θ2＝30°‎ 偏转角度φ＝2（θ1－θ2）＝60°‎ ‎②这束单色光线从射入棱镜到第一次射出棱镜，路程为x＝2Rcosθ2‎ 光在棱镜中的传播速度 所用时间