2014苏州市高二第二学期物理期末试题带答案.docx

2014苏州市高二第二学期物理期末试题（带答案） 本试卷分选择题和非选择题两部分，满分120分，考试时间100分钟． 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、学校、考试号等填写清楚． 2．选择题答案必须用2B铅笔填涂在答题卡相应的位置；非选择题部分必须使用黑色签字笔书写在答题卡上指定的区域，字体工整、笔迹清晰． 3．在草稿纸、试题卷上答题无效． 一、单项选择题：本题共5小题；每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意． 1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合事实的是（ ） A．丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象 B．英国物理学家麦克斯韦认为，金属块处于变化的磁场中会产生涡流 C．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的 2．如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)，在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷，受到的电场力大小为F，以下说法中正确的是（ ） A．由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强大 B．M点处的场强大小为 ，方向与所受电场力方向相同 C．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量 D．如果M点处的点电荷电量变为2q，该处场强将变为 3．电磁炮是现代武器库中的一朵“奇葩”，其中“轨道电磁炮”由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．发射时接通电路，强大的电流通过导轨、电枢，与电源构成回路，同时电磁铁中的强磁场对电枢产生一个巨大的推力，推动电枢加速运动，从而推动炮弹高速发射出去．下列四幅俯视图是简化后的“轨道电磁炮”发射图，其中正确表示磁感应强度方向的是（ ） 4．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大的理想电感线圈，C是电容较大的电容器．当S闭合时，关于灯泡A、B亮度情况的说法中不正确的是（ ） A．S闭合时，灯泡B立即亮，然后逐渐熄灭 B．S闭合时，灯泡A立即亮，然后逐渐熄灭 C．S闭合足够长时间后，灯泡B发光，而灯泡A不发光 D．S闭合足够长时间后突然断开，灯泡A、B都逐渐熄灭 5．回旋加速器是美国物理学家劳伦斯于1932年发明的．如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间加速电场的场强大小恒定，且被限制在A、C板间，如图所示．带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对这种加速器，下列说法正确的是（ ） A．带电粒子每运动一周被加速两次 B．带电粒子每运动一周PlP2＝P2P3 C．加速电场方向需要做周期性的变化 D．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关 二、多项选择题：本题共4小题；每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分． 6．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，虚线为等势面．将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，若将试探电荷ql、q2移动到C点的过程中电场力做的正功相等，则下列说法正确的是（ ） A．A点电势低于B点电势 B．A点电势高于B点电势 C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点电势能等于q2在B点电势能 7．如图所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里．现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1．若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2．小球所受空气阻力可忽略不计，则关于vl和v2、，t1和t2的大小比较，以下判断正确的是（ ） A．vl＝v2 8．vl＜v2 C．t1＜t2 D．t1＞t2 8．如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入电路的匝数，b为原线圈的中点．当P接a时，原、副线圈的匝数比为n：1，线圈L的直流电阻不计．若原线圈接u＝Umsinωt的交流电，则（ ） A．只增大电源的频率，灯泡B变亮 B．只将P由a向b滑动时，变压器的输入功率增大 C．只将变阻器R的滑片M向上滑动时，灯泡B亮度不变 D．当P接a时，灯泡B两端的电压为 9．在甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，除电阻R外其它电阻均不计，导体棒和导轨间的摩擦也不计．甲图中的电容器C原来不带电，丙图中的直流电源电动势为E，装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面向下的匀强磁场中，ab始终在导轨上．现给ab一个向右的相同初速度v0，以下说法正确的是（ ） A．三种情形下导体棒ab最终都将静止 B．导体棒刚开始运动时，甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同 C．最终只有乙中导体棒动静止，甲、丙中导体棒动都将作匀速直线运动 D．导体棒ab运动的全部过程中，三个电阻R产生的热量大小是Q甲＜Q乙＜Q丙 三、简答题：本题分必做题(第10、ll题)和选做题(第12题)两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 必做题 10．（8分）⑴在“研究电磁感应现象”的实验中，为了判断线圈的绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接成闭合回路，如图所示．已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．根据下述操作可确定线圈的绕向． 将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．俯视线圈，则其绕向为 ▲ 时针方向．当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，则其绕向为 ▲ 时针方向．（都填“顺”或“逆”） ⑵用伏安法测量一阻值约为50Ω的待测电阻的阻值，电压表内阻约10kΩ，电流表内阻约4Ω．如果用如图（甲）接法测量，测量结果会比待测电阻的真实阻值 ▲ （填“偏大”或“偏小”）；如果用如图（乙）接法测量，测量结果会比待测电阻的真实阻值 ▲ （填“偏大”或“偏小”）．为了使测量结果更准确些，应采用图 ▲ ． 11．（10分）某同学利用图a所示电路来测量一节干电池的电动势和内电阻．实验时将滑动变阻器的滑片从最左端缓缓向右移动，并逐一记录第l、2、3、4、5组电压表和电流表的示数（电表均视为理想电表），且将数据“点“在图b所示的坐标系描出． ⑴请画出干电池的U－I图线 ⑵由图线可知该干电池的电动势E＝ ▲ V、内电阻r＝ ▲ Ω ⑶该同学选用的滑动变阻器标明“10Ω、2.5A”，实验中当记录第1组数据时滑片大约移动了总长度的 ▲ A．1/4长度 8．1/3长度 C．1/2长度 D．2/3长度 ⑷改变滑动变阻器阻值，直至电源输出功率达到最大，请在图b上画出电源的最大输出功率对应的区域． 12．选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答则按A、B两小题评分） A．(选修模块3－3)(12分) ⑴下列说法正确的是 ▲ （填选项前的字母）． A．布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它说明液体分子永不停息地做无规则运动 B．给自行车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中分子间斥力逐渐增大，引力逐渐减小的缘故 C．一定质量的理想气体在等温膨胀的过程中，既不吸热，也不放热 D．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体 ⑵一滴体积为V0的油酸，配制成体积比为l：n的油酸溶液（n>>1），现取一滴体积仍为V0的油酸溶液滴在水面上，最终在水面上形成面积为S的单分子油膜．则油酸分子的直径为 ▲ ．若已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M根据上述条件得出阿伏伽德罗常数的表达式为 ▲ ． ⑶在标准大气压P＝1.0×105Pa下，1g的水沸腾时由液态变成同温度的气态，其体积由1cm3变为1701cm3，此过程中吸收的热量为2264J．求： ①气体对外做的功W ②此过程中水内能变化量ΔU B．（选修模块3－4）（12分） ⑴下列说法正确的是 ▲ A．做简谐运动的质点所受的合外力总是指向平衡位置且大小恒定 B．火车若接近光速行驶，我们在地面上看到车厢前后距离变小而车厢的高度不变 C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点 D．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度 ⑵一简谐横波以10m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时刻的波形如图，则x＝0处质点振动方向 ▲ ．从t＝0开始计时，x＝2m处的振动方程为y ▲ cm． ⑶如右图所示，广口瓶的直径CD＝8.00cm，其中盛满了某种液体，在瓶口边沿竖直插入瓶内的直尺上，与液面相齐的C点示数为l5.00cm，S点的示数为21.00cm．从图中D处液面可以看到S点的反射光所成的像S＇，也可以看到液体中某刻度M点的折射像M＇．已知液体中光速为2.25×108m/s．求： ①液体的折射率． ②若在D处看到像S＇和像M＇重叠，M点的示数是多少? C．（选修模块3－5）（12分） ⑴下列关于近代物理内容的说法正确的是 ▲ (填选项前的字母)． A．最初解释黑体辐射的实验规律时，维恩公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符，当时称为“紫外灾难” B．β衰变所释放的电子其实是原子核内的中子转变为质子时产生的 C．德布罗意认为任何实物粒子都具有波动性．宏观物体由于波长太短，其波动性不易被人们察觉 D．氢原子的核外电子从高轨道跃迁到低轨道时，电子动能增加，电势能减少，动能和势能之和保持不变 ⑵如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 ▲ 种；其中最长波长为 ▲ nm(已知普朗克常量h＝6.63×10-34J•s)。 ⑶某实验室工作人员用初速度v0＝0.09c（c为真空中的光速）的α粒子，轰击静止的氮原子核 ，产生了质子 ．若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁场方向射入匀强磁场，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1：20，已知质子质量为m． ①写出核反应方程； ②求出质子的速度v．
四、计算题：本题共3小题，共47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 13．（15分）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示．不考虑电表内阻对电路的影响．求： ⑴电压表Vl、V2的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线． ⑵电源的电动势和内阻分别是多少？ ⑶变阻器R的最大阻值是多少？
14．（16分）如图甲所示，一对足够长平行、粗糙、电阻不计的导轨固定在水平面上，导轨间距l＝1m，左端之间用R＝3Ω的电阻连接．一根质量m＝0.5kg、电阻r＝1Ω、长度也为1m的导体杆垂直导轨静置在两导轨上．整个装置处于竖直向上，磁感应强度B＝2T的匀强磁场中．现用水平向右的拉力F拉导体杆，拉力F与时问t的关系如图乙所示，导体杆恰好做匀加速直线运动．在0～2S内拉力F所做的功为 ，重力加速度g取10m/s2．求： ⑴导体杆与导轨间的动摩擦因数μ； ⑵在0～2s内通过电阻R的电量q； ⑶在0～2s内电阻R上产生的热量Q.

15．（16分）如图所示，在水平面上方的真空室内存在以两虚线为边界的三个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，每一个区域中都存在大小不变的电场和磁场，但电场强度和磁感应强度的方向相同或相反．已知区域Ⅰ、Ⅲ中的磁感应强度大小Bl＝B3＝2T，区域Ⅱ中的电场强度大小E2＝1.0V/m，现有一个带负电、比荷q/m＝4.9C/kg的质点以速率v＝9.8m/s在区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的水平面内沿轨迹A→B→C→D→A垂直于场强方向运动，其中AB、DC为直线，曲线BC和DA为半圆弧，且在同一水平面内．重力加速度g取9.8m/s2． (1)试判定区域Ⅰ中电场强度E1的方向并计算其大小； (2)试计算质点运动轨迹中半圆弧的半径R； (3)轨迹AB、CD附近空间的场强方向如何？试求磁感应强度B2的大小．

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