2017-2018学年江西省新余市高二下学期期末质量检测物理试题 解析版

2017-2018学年江西省新余市高二下学期期末质量检测物理试题 解析版

江西省新余市2017-2018学年度高二下学期期末质量检测物理试题 一、选择题 ‎1. 下列说法正确在是（ ）‎ A. 玻尔的氢原子模型完全摒弃了经典电磁理论，所以能对氢原子光谱做出合理解释 B. 一个处于能级的氢原子最多自发跃迁时能发出6种不同频率的光子 C. 贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D. 衰变释放的粒子和粒子，前者穿透本领和电离能力都比后者强 ‎【答案】C ‎【解析】A、玻尔的氢原子模型不足之处在于保留了经典粒子的观念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动，故A错误；‎ B、一个处于能级的氢原子自发跃迁时最多能发出三种不同频率的光子，分别是 ； ； ，故B错误；‎ C、贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，故C正确；‎ D、衰变释放的粒子和粒子，前者穿透本领较弱，但电离能力较强，故D错误；‎ 故选C ‎2. 如图所示， 三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星（ ）‎ A. 线速度大小关系为 B. 加速度大小关系为 C. 向心力大小关系为 D. 周期关系为 ‎【答案】B ‎【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：‎ 解得：，，，‎ 根据题意有： ‎ 因此：‎ A、由可知 ，，故A错误．‎ B、由可知，，故B正确．‎ C、根据和已知条件，可以判断：，故C错误；‎ D、由可知，，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期、向心加速度、向心力的表达式进行讨论即可。‎ ‎3. 如图所示， 两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力作用下，一起向上做直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（ ）‎ A. 物体可能受到6个力 B. 恒力一定大于和的重力之和 C. 物体与墙之间一定有摩擦力 D. 物体与之间一定有摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】问题求解：把两物体作为整体，整体在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向不受力，故M与墙之间没有压力作用，墙对M也就没有摩擦力，所以竖直方向上的恒力F等于整体的重力，由此易知M受到恒力F、重力、N的压力、N对M的摩擦力等4个力的作用， N受到重力、物体M的支持力和摩擦力3个力的作用，故ABC错误；D正确；‎ 故选D ‎4. 如图，电子在电势差为的电场中加速后，垂直进入电势差为的偏转电场，在满足电子能射出的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（ ）‎ A. 变大， 变大 B. 变小， 变大 C. 变大， 变小 D. 变小， 变小 ‎【答案】B ‎【解析】根据动能定理：eU1=mv2 在偏转电场中vy=at 且 而vy=at 则 若使偏转角变大即使tanθ变大，由上式看出可以增大U2，减小U1．故B正确，ACD错误； 故选B．‎ 点睛：本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，常规问题．‎ ‎5. 如图， 是两个完全相同的白炽灯， 是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下面说法正确的是（ ）‎ A. 闭合开关时， 灯同时亮，且达到正常亮度 B. 闭合开关时， 灯比灯先亮，最后一样亮 C. 闭合开关时， 灯比灯先亮，最后一样亮 D. 断开开关时， 灯立即熄灭而灯慢慢熄灭 ‎【答案】C ‎【解析】A、B、C、开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的自感阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮,最后和B灯一样亮.故AB错误,C正确;  D、断开开关K的瞬间,线圈与两灯一起构成一个自感回路,过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,两灯逐渐同时熄灭,故D错误. ‎ 故选C ‎ 点睛：开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮. 最后一样亮。‎ ‎6. 如图所示，一个带正电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为。若加上一个垂直于纸面指向纸外的方向的磁场，则物体滑到底端时（ ）‎ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定 ‎【答案】A ‎【解析】磁场存在时，带电物体向下运动的过程中会受到垂直于斜面向上的洛伦兹力，使得物体对斜面的正压力减小，斜面对物体的摩擦力减小，则物体所受合力增大，加速度增大，所以物体滑落到斜面底端时速度会增大，故A项正确。‎ 故选A ‎7. 如图所示，一个腰长为的等腰直角三角形区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为的正方形线框，线框以水平速度匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流随时间变化的规律正确的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bc切割，感应电流不变，方向逆时针，为正方向；前进L后，边bc开始出磁场，边ad开始进入磁场，回路中的感应电动势为边ad产的减去在bc边在磁场中产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bc完全出磁场，ad边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变，故B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎【点睛】正确利用几何关系弄清线框向右运动过程中有效切割长度的变化，然后根据法拉第电磁感应定律求解，注意感应电流方向的正负．‎ ‎8. 如图所示， 轴在水平地面内， 轴沿竖直方向。图中画出了从轴上沿轴正向抛出的三个小球和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（ ）‎ A.的飞行时间比的长 B. 和的飞行时间相同 C.的水平初速度比的大 D. 的水平初速度比的小 ‎【答案】BC ‎【解析】AB、从图中可以看出a抛出点比bc的抛出点低，b和c的抛出点高度相等，三个物体都做平抛运动，下落的时间只和高度有关，高度越高运动时间越长，故b和c的飞行时间相同，a的飞行时间比它们都短，故A项错误，B项正确。‎ C项，a的运动时间短，水平方向的位移却大，水平方向分运动为匀速直线运动，因此a的水平速度大，故C正确；‎ D、bc的运动时间相同，b在水平方向运动的距离较远，由 可知b的水平速度较大，故D错误；‎ 故选BC ‎9. 一个含有理想变压器的电路如图所示，其中为定值电阻，为滑动变阻器，电表为理想电表， 为正弦交流电源，其电压有效值恒定，当滑片从左向右滑动的过程，下列说法正确的是（ ）‎ A. 理想变压器输出功率减小 B. 电流表示数减小 C. 电容器所带电荷量始终不变 D. 电压表示数不变 ‎【答案】B ‎【解析】AB、根据功率相等可知： ‎ 当滑片从左向右滑动的过程的阻值增大，所以 减小，‎ 则理想变压器的输出功率为 ‎ 则变压器的输出功率时关于电流的一元二次函数，所以输出功率随电流的减小有可能增大也有可能减小，故A错误；B正确；‎ C、由于电流变小，变压器的匝数不变，所以副线圈上的电流也变小，所以电阻R3上的电压变小，根据可知电容器上的电荷量也在减小，故C错误；‎ D、，由于电流减小，所以电压 增大，变压器匝数不变，根据 ，所以 也增大，故D错误；‎ 故选B ‎10. 如图所示，质量为的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体在传送带上的划痕长 B. 传送带克服摩擦力做的功为 C. 摩擦产生的热量为 D. 由于传送物体，电动机增加的功率为 ‎【答案】ABD ‎【解析】A、当物块的速度达到皮带的速度时，所用的时间为，达到共速时皮带走的位移为 ‎ 物块运动走过的位移为： ‎ 所以痕迹的长度为 故A正确；‎ B、根据功的定义 ，故B正确；‎ C、摩擦产生的热量 ，故C错误；‎ D、由于传送物体，电动机增加的功率等于 ，故D正确；‎ 故选ABD 点睛：物体在传送带上运动时,物体和传送带要发生相对滑动,所以电动机做的功一部分转化成了物体的动能另一部分就是增加了相同的内能.分析相对位移与物体对地位移的关系,求传送带克服摩擦力做的功.由能量守恒定律分析即可. ‎ 二、实验题 ‎11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关.‎ ‎(1)本实验采用的科学方法是________‎ A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法 ‎(2)图示情景正在探究的是________‎ A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系 C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系 ‎(3)通过本实验可以得到的结果是________‎ A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 ‎【答案】 (1). (1)A (2). (2)D (3). (3)C ‎【解析】试题分析：物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成单因素的问题，每一次只改变其中的一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别研究，甲加以综合解决，即为控制变量法；‎ 解：（1）在这两个装置中，控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故采用的控制变量法，故选A ‎（2）控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故选D ‎（3）通过控制变量法，得到的结果为在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故选C 故答案为：（1）A；（2）D；（3）C ‎【点评】本体主要考察了控制变量法，明确控制变量法的内容即可；‎ ‎12. 在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：‎ A.电池组，( ，内阻约)‎ B.电流表，( ，内阻约)‎ C.电流表(，内阻约)‎ D.电压表(，内阻约)‎ E.电压表(，内阻约)‎ F.滑动变阻器(，允许最大电流)‎ G.滑动变阻器(，允许最大电流)‎ H.开关、导线若干 ‎(1)实验选择的器材有__________(填写仪器前字母代号)‎ ‎(2)若用螺旋测微器测得金属丝直径的读数如图1，则读数为____________；‎ ‎(3)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻在组成电路时，请在图2虚线框内画出应采用的实验原理图___________，且此原理图使得待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_________（选填：“大”或“小”；）‎ ‎(4)若用表示金属丝长度， 表示直径，测得电阻值为，则计算金属丝电阻率的表达式_________.‎ ‎【答案】 (1). (1)CDGH； (2). (2)0.900 (3). (3)图见解析； (4). 小； ‎ ‎(5). (4) ‎ ‎.....................‎ 所以螺旋测微器的读数为 ‎ ‎（3） 由于电压表的内阻远远大于待测电阻，所以应该用电流表外接的方法，电路图如图所示：‎ 由于电压表的分流，导致测量的电流变大，所以电阻测量偏小，‎ ‎（4）根据电阻的决定式 ‎ 解得： ‎ 故本题答案是：(1). CDGH； (2). 0.900 (3).图见解析； 小； (4) ‎ 点睛：在选电压表电流表时要注意使用是要保证电流偏过量程的 以减小误差，在设计电路时要根据待测电阻与滑动变阻器之间的关系确定是分压电路还是限流电路。‎ 三、计算题 ‎13. 如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道与水平面相切质量的小滑块放在半圆形轨道末端的点另一质量也为的小滑块以的水平初速度向滑行，滑过的距离，与相碰，碰撞时间极短，碰后粘在一起运动。已知木块 与水平面之间的动摩擦因数， 均可视为质点。求:‎ ‎(1) 与碰撞后瞬间的速度大小;‎ ‎(2)在半圆形轨道的最高点，轨道对的作用力的大小；‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】(1)滑块做匀减速直线运动加速度大小: ‎ 解得: ‎ 碰撞过程中满足动量守恒: ‎ 解得: ‎ ‎(2)由运动到的过程中，设点的速度为，根据动能定理 ‎ ‎ 解得: ‎ 根据受力分析: ‎ 解得: ‎ 故本题答案是：(1) (2) ‎ 点睛：利用动量守恒求出碰后的速度，并利用圆周运动求过最高点对轨道的压力。‎ ‎14. 如图，小车的质量，底板距地面高，小车与水平地面间的动摩擦因数，车内装有质量的水(不考虑水的深度)，今给小车一初速度，使其沿地面向右自由滑行，当小车速度为时，车底部的前方突然出现一条与运动方向垂直的裂缝，水从裂缝中连续渗出，形成不间断的水滴，设每秒滴出的水的质量为，并由此时开始计时，空气阻力不计， 取，求:‎ ‎(1) 时，小车的加速度；‎ ‎(2)到小车停止行动，水平地面上水滴洒落的长度。‎ ‎【答案】(1) ；(2) .‎ ‎【解析】设经过时间，车内水的质量为，则车与水受到的摩擦力: 车与水的加速度: ‎ 可知车的加速度与车内水的多少无关，始终是，所以小车做匀减速直线运动， 时的速度:‎ ‎ ‎ ‎(2)每秒滴出的水的质量为，所以水全部滴出的时间:‎ ‎ .，此时小车还没有停止运动.‎ 则最后一滴水离开车时，车的速度: ‎ 水滴高开车后做平抛运动，运动的时间: ‎ 所以第一滴水沿水平方向的位移: ‎ 最后一滴水沿水平方向的位移: ‎ 在时间内车的位移: ‎ 所以水平地面上水滴洒落的长度为: ‎ 故本题答案是：(1) ；(2) ‎ 点睛：本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用和平抛运动，解答本题要掌握平抛运动的规律；对小车进行受力分析，结合牛顿第二定律即可求出小车的加速度；‎ 小车做匀减速直线运动，由运动学的公式求出小车的速度和位移；离开小车后的水滴做平抛运动，结合平抛运动的特点求出第一滴水沿水平方向的位移，它们的差即为所求。‎ ‎15. 如图所示，在的空间中存在着沿轴正方向的匀强电场;在的空间中存在垂直 平面向里的匀强磁场一个带负电的粒子(质量为电荷量为，不计重力)从轴上的点以平行轴的初速度射入电场，经过轴上的点求：‎ ‎(1)粒子经过点时的速度大小和方向；‎ ‎(2)已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点，求磁感应强度和粒子从到运动的时间。‎ ‎【答案】(1)，方向与轴正方向成角.(2) ；‎ ‎【解析】试题分析：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，垂直于电场方向：‎ 沿电场方向：‎ 则 在N点速度：‎ 方向与x轴正方向成45°角 ‎ ‎（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运动轨迹如图，‎ 由几何关系知：‎ 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，‎ 由牛顿第二定律有；‎ 则；‎ 由可得 粒子在磁场中运动的周期为 则粒子在磁场中运动时间为：‎ 考点：带电粒子在组合场中的运动 点评：此题要求首先要分析粒子在各个区域内的运动情况，必要时画出粒子的运动轨迹图，了解图中的几何关系．利用粒子在电场中偏转时的速度的合成与分解，解决电子在电场中运动的相关问题；利用粒子在匀速圆周运动的半径和周期公式，结合洛伦兹力提供向心力可解答粒子在磁场中运动的相关问题。粒子从磁场边界以一定的角度射入只有一个边界的匀强磁场，当再次射出磁场时，速度与边界的夹角与原来的相等。解题时充分利用这个结论，对解题有非常大的帮助。‎ 四.选考部分 ‎16. 关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是_________。‎ A.一定质量的理想气体压强不变，温度由上升到，其体积增大为原来的2倍 B.气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程 C.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍 D.一定质量的理想气体压强增大到原来的2倍，可能是体积不变，热力学温度加倍 E.气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多 ‎【答案】CDE ‎【解析】A、一定质量的理想气体，一定满足方程 由于温度是热力学温度，温度由上升到，体积不会变为原来的二倍，故A错误；‎ B、一定质量的理想气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程，但本选项中没有标注一定质量，故B错误；‎ C、根据公式，一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，‎ 热力学温度加倍，故C正确；‎ D、根据公式，一定质量的理想气体压强增大到原来的2倍，可能是体积不变，热力学温度加倍，故D正确，‎ E、气体体积不变时，温度越高，则气体分子的平均动能变大，所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多，故E正确；‎ 故选CDE ‎17. 如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量，活塞质量，活塞面积。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气，此时缸内气体的温度为，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止已知大气压恒为，重力加速度为求：‎ ‎(1)缸内气体的压强；‎ ‎(2)缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口处?‎ ‎【答案】（1）（2）327℃‎ ‎【解析】（1）以气缸为对象(不包括活塞)列气缸受力平衡方程：‎ ‎ ‎ 解之得: ‎ ‎(b)当活塞恰好静止在气缸缸口处时，缸内气体温度为，压强为 此时仍有，即缸内气体为等压变化。‎ 对这一过程研究缸内气体，由状态方程得:‎ ‎ ‎ 所以 ‎ 故 ‎ 故本题答案是：（1）（2）327℃‎ ‎18. 一列向左传播的简谐横波， 时刻的波形如图所示，振幅为。时，质点首次到达波峰位置，质点的横坐标为。则下列说法正确的是___________。‎ A.这列波的传播速度为 B. 时，质点向上运动 C. 时，质点仍位于波谷 D. 时，质点首次处于波峰位置 E.在时间内，质点运动的路程为 ‎【答案】ADE ‎【解析】AB、时，质点向下振动， 时，质点首次到达波峰位置，故该波的周期，由图可知波长，可得波速，正确， 错误: ‎ C、时，质点位于波谷，经过，质点处于平衡位置向下振动，C错误;‎ D、处的波峰传到质点处时，质点首次处于波峰位置，波向左传播，历时，D正确;‎ E、在时间内，质点运动的路程为两个振幅，即，正确。‎ 故选ADE 点睛：会根据传播方向找到质点的振动方向，并利用平移的方法求解波的传播问题。‎ ‎19. 如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为，对紫光的折射率为，一束很细的白光由棱镜的一个侧面垂直入射，从另一侧面折射出来，已知棱镜的顶角， 边平行于光屏且与光屏距离为。‎ ‎①画出白光通过棱镜折射后的光路图(出射光线只画出两条边缘的光线，并指明其颜色)；‎ ‎②求出在光屏上得到的可见光光谱的宽度？‎ ‎【答案】①图见解析；② ‎ ‎【解析】(1)由于光线垂直AB面入射，故在AB面上光线不偏折.在AC面，设红光折射角为β1，紫光折射角为β2，由于n2>n1，所以紫光偏折角度将大于红光，故β2>β1,光谱上方为紫光，下方为红光.光路图如图所示.‎ ‎(2)由折射定律得：‎ n1sin30°=sinβ1,‎ n2sin30°=sinβ2，‎ 则 ， ‎ MN上可见光光谱的宽度：‎ ‎ ‎ 故本题答案是：（1）‎ ‎（2）‎ 点睛：正确画出光路图，并结合几何关系求解光打在屏幕上的距离。‎ ‎ ‎