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甘肃省天水市秦安县第二中学2014-2015学年高二物理下学期期中试题


甘肃省天水市秦安县第二中学 2014-2015 学年下学期期中考试 高二物理试卷
(时间:90 分钟,满分 110 分 ) 第Ⅰ卷(选择题,共 48 分) 一、本题共 12 小题;每小题 4 分,共 48 分。在每个小题给出的四个选项中,第 1~8 题只有 一项符合题目要求,第 9~12 题有多项符合题目要求。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、以下说法正确的是 ( ) A、当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能增大 B、已知某物质的摩尔质量为 M,密度为 ρ ,阿伏加德罗常数为 NA,则该种物质的 分子体积为 V0= M ρ NA C、自然界一切过程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生 D、一定质量的理想气体,压强不变,体积增大,分子平均动能增加 2、 以下说法正确的是 ( ) A、气体放出热量,其分子的平均动能一定减小 B、机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功而转化成机械能 C、气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关 D、蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体 3、 以下说法中正确的是 ( ) A、现在教室内空气中的氮气和氧气的分子平均动能不同 B、用活塞压缩汽缸里的空气,活塞对空气做功 52 J,这时空气的内能增加了 76 J,则 空气从外界吸热 128 J C、有一分子 a 从无穷远处靠近固定不动的分子 b,当 a、b 间分子力为零时,它们具有的 分子势能一定最小 D、显微镜下观察到的布朗运动是液体分子的无规则运动 4、如图所示,在紫铜管内滴入乙醚,盖紧管塞.用手拉住绳子两端迅速往复拉动,管塞会被 冲开.管塞被冲开前 ( )
管塞 紫铜管

A、外界对管内气体做功,气体内能增大 B、管内气体对外界做功,气体内能减小
-1-

C、管内气体内能不变,压强变大 D、管内气体内能增加,压强变大 5、如图所示,质量为 M 导热性能良好的气缸由一根平行于斜面的细 M 线系在光滑斜面上。气缸内有一个质量为 m 的活塞,活塞与气 缸壁之间无摩擦且不漏气。 气缸内密封有一定质量的理想气体。 m 如果大气压强增大(温度不变),则 ( ) A、气体的体积增大 B、细线的张力增大 C、气体的压强增大 D、斜面对气缸的支持力增大 6、如图 6 是一定质量的理想气体的 p-V 图,气体从 A→B→C→D→A 完成一次循环,A→B(图 中实线)和 C→D 为等温过程,温度分别为 T1 和 T2.下列说法中正确的是 A、T2>T1 B、从 C→D 过程放出的热量等于外界对气体做的功 C、若气体沿直线由 A→B,则气体的温度先降低后 升高 D、从微观角度讲 B→C 过程压强降低是由于分子的 密集程度减少而引起的 7.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈 M 相接,如图所示.导轨上放 一根导线 ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使 M 所包围的小闭合 线圈 N 产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是 ( ) A.匀速向右运动 C.匀速向左运动 B.加速向右运动 D.加速向左运动 ( )

8. 如图,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为 L,磁 垂直纸面向里,abcd 是位于纸面内的梯形线圈,ad 与 bc 间的距离

a

l b ? ?

场方向 也为 L, 直于磁 方向,

t=0 时刻 bc 边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度 v 沿垂 d 场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿 a-b-c-d-a 的感应电流为正

? ? ? ? c ? ?

则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流 I 随时间 t 变化的图线可能是下图中的: ( )
I
l/v 2l / v

I
l/v 2l / v

I
l/v 2l / v

I
l/v 2l / v

O

t

O

t O

t

O

t

A

B

C

D

9.目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放 射性元素.下列有关放射性知识的说法中,正确的是( )
-2-

A.

238 92

U 衰变成

206 82

Pb 要经过 6 次 β 衰变和 8 次 α 衰变

B.氡的半衰期为 3.8 天,若有 4 个氡原子核,经过 3.8 天后就一定只剩下 2 个氡原子核 C.放射性元素发生 β 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 D.β 射线与 γ 射线一样是电磁波,但穿透本领远比 γ 射线弱 10.如图 1 所示是研究光电效应的电路.某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光 电流 I 与 A、K 两极之间的电极 UAK 的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图 2 所示.则下列说法 正确的是( )

A.甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能 B.甲光与乙光的频率相同,且甲光的光强比乙光强 C.丙光的频率比甲、乙光的大,所以光子的能量较大,丙光照射到 K 极到电子从 K 极射出的 时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔 D.用强度相同的甲、丙光照射该光电管,则单位时间内逸出的光电子数相等 11. 如图所示, 两个闭合铝环 A、 B 与一个螺线管套在同一铁芯上, A、 B 可以左右摆动, 则( ) A.在 S 闭合的瞬间,A、B 必相吸 B.在 S 闭合的瞬间,A、B 必相斥 C.在 S 断开的瞬间,A、B 必相吸 D.在 S 断开的瞬间,A、B 必相斥 12. 如图所示,相距为 d 的两条水平虚线 L1、L2 之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度 为 B,正方形线圈 abcd 边长为 L(L<d) ,质量为 m、电阻为 R,将线圈在磁场上方 h 高处由静 止释放,cd 边刚进入磁场时速度为 v0,cd 边刚离开磁场时速度也为 v0,则线圈穿过磁场的过 程中(从 cd 边刚进入磁场起一直到 ab 边离开磁场为止) : A.感应电流所做的功为 mgd B.感应电流所做的功为 2mgd C.线圈的最小速度可能为 mgR/B L
2 2

a
c

b
d

h

d

? ? ?

? ? ?

? ? ?

? ? ?
-3-

D.线圈的最小速度一定是

2 g (h ? L ? d )
第Ⅱ卷(非选择题,共 62 分)

二、(本题共 3 小题,共 18 分;把答案写在相应位置。) 13、 (6 分) (1) 某同学在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( ) A、油酸未完全散开 B、油酸中含有大量酒精 C、计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格 D、求每滴体积时,1 mL 的溶液的滴数误多记了 10 滴 (2)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤 C. A、用滴管将浓度为 0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入 1 ml 油 酸酒精溶液时的滴数 N B、将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为 0.05%的油酸酒精溶液,从低处 向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记 下滴入的滴数 n C、___________________________________________________ D、将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为 1cm 的正方形为单位, 计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积 S 用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小________(单位:cm) 14. (6 分)正方形导线框 abcd,匝数为 10 匝,边长为 20cm,在磁感强度为 0.2T 的匀强磁场 中围绕与 B 方向垂直的转轴匀速转动,转速为 120r/min。当线框从平行于磁场位置开始转过 90°时,线圈中磁通量的变化量是_______wb,线圈中磁通量平均变化率为_______wb/s,平 均感应电动势为____V。 15. (6 分)某同学用如图所示装置研究感应电流的方 引起感应电流的磁场的关系. 已知电流从+接线柱流入 表时,电流表指针右偏.实验时,磁场方向、磁铁运 况及电流表指针偏转情况都记录在下表中. (1)由实验 1、3 得出的结论是 (2)由实验 2、4 得出的结论是 (3)由实验 1、2、3、4 得出的结论是 实验序号 1 2 3 4 磁场方向 向下 向下 向上 向上 磁铁运动情况 插入 拔出 插入 拔出 指针偏转情况 右偏 左偏 左偏 右偏
-4+ -

向与 电流 动情 _

三、本题共 4 小题,44 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最 后答案的不能得分。有数值计算的题,在答案中必须明确写出数值和单位。 16.(10 分)在光滑的水平地面上静止着一质量 M=0.4kg 的薄木板,一个质量 m=0.2kg 的木 块(可视为质点)以 v0=4m/s 的速度,从木板左端滑上,一段时间后,又从木板上滑下(不计木 块滑下时的机械能损失),两物体仍沿直线继续向前运动,从木块与木板刚刚分离开始计时, 经时间 t=3.0s,两物体之间的距离增加了 s=3m,已知木块与木板的动摩擦因数 μ =0.4, 求薄木板的长度.

17. (10 分)图中滑块和小球的质量均为 m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动, 小球与滑块上的悬点 O 由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为 l。开始时,轻绳处于水平拉直状 态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂 有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,一段时间后 达到最高点。求: (1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量大小; (2)滑块速度变为零后,小球向左摆动细线与竖直方向的最大夹角。
滑块

O

18. (12 分)一矩形线圈 abcd 放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中(oo′的左边有匀 强磁场,右边没有) ,线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数 n=100,电阻 r=1.0Ω , ab 边长 L1=0. 5m,ad 边长 L2=0.3m,小灯泡的电阻 R=9.0Ω ,磁场的磁感应强度 -2 B=1.0×10 T。 线圈以理想边界 oo′为轴以角速度 ω =200rad/s 按如图所示的方向匀速转

-5-

动(OO′轴离 ab 边距离 (1)在 0~

2 ,以如图所示位置为计时起点。求: L2 ) 3

T 的时间内,通过小灯泡的电荷量; 4

(2)画出感应电动势随时间变化的图象以 abcda 方向为正方向,至少画出一个完整的周 期) (3)小灯泡消耗的电功率。

19. (12 分)图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的 电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕 上同步显示出 I-t 图像.足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角 θ = 30°.轨道上端连接有 阻值 R = 1.0 Ω 的定值电阻,金属杆 MN 电阻 r = 0.5 Ω ,质量 m = 0.4 kg,杆长 L = 1.0 m.在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此 后计算机屏幕上显示出如图乙所示的 I-t 图像, 设杆在整个运动过程中与轨道垂直, 取 g = 10 m/s2.试求: (1)t = 0.5 s 时电阻 R 的热功率; (2)匀强磁场的磁感应强度 B 的大小; (3)由 I-t 图像估算 0~1.2 s 内通过电阻 R 的电荷量大小及在 R 上产生的焦耳热.
I/A 2.0 电流 传感器 R N B M θ 甲 θ 甲 计算机 0 0.5 1.0 乙 1.5 2.0 t/ s 1.0 数据 采集器 0.5 1.5

图 16

-6-

高二物理参考答案 题号 答案 1 D 2 C 3 C 4 D 5 C 6 B 7 D 8 B 9 AC 10 AB 11 AC 12 BD

13. (6 分) 答案: (1)AC (2)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上;

n0.05% NS

解析: (2)每滴油酸酒精溶液的体积为

1 3 cm N 1 3 n×0.05%cm N

n 滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为 V=

所以单个油酸分子的大小为

V n ? 0.05% ? . S NS

14. (6 分)

0.008,0.064,0.64

15.( 6 分) (1)穿过闭合电路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反 (2)穿过闭合电路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 (3)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 16. ( 1 0 分)设木块与木板分离后速度分别为 v1、v2,由动量守恒定律得 mv0=mv1+Mv2 (2 分)

s v1-v2= t
解得 v1=2m/s,v2=1m/s 由功能关系得 1 2 1 2 1 2 μ mgd= mv0- mv1- Mv2 2 2 2 代入数据解得

(2 分) (2 分)

(3 分)

d=1.25m

(1 分)

17.( 1 0 分) (1)对系统,设小球在最低点时速度大小为 v1,此时滑块的速度大小为 v2,滑 块与挡板接触前 1 2 1 2 由系统的机械能守恒定律:mgl = mv1 + mv2 2 2 水平方向动量守恒 2分 2分 2分

mv1 = mv2 I = mv2

挡板阻力对滑块的冲量为:

-7-

解得 I = m gl 1 2 (2)设细线与竖直方向的最大夹角为 θ ,则 mgL(1-cosθ )= mv1 2 1 Cosθ = 2 θ =60
0

1分 2分

1分

18.( 1 2 分) 解析: (1)通过小灯泡的电荷量

2 nBL1 ? L2 E n?? 3 ?t ? ? ? 0.01C q= I ?t ? R总 R总 R?r
(2)ab 边在磁场里切割磁感线时最大感应电动势为 E1= nBL1 ?

2 L2 ? ? 3
E1=20V

代入数据得:

cd 边在磁场里切割磁感线时最大感应电动势为: E2= nBL1 ?

1 L2 ? ? 3
E2=10V 图象如图所示。

代入数据得:

(3)设线圈的感应电动势的有效值为 U,则:

(

20 2 R

)2

T ? ? 2

(

10 2 R

)2 ?

T U2 ? ?T 2 R

(4)

得:U =125

2

( 则小灯泡消耗的电功率 P=
代入数据得:P=112.5W

U 2 )R R总

(5)

19. (12 分) (1)由 I-t 图像可知当 t=0.5s 时,I=1.10A

P ? I 2 R=1.21W
(2)由图知,当金属杆达到稳定运动时的电流为 1.60A 杆受力平衡 解得

2分

mg sin ? ? BIL
mg sin ? ? 1.25T IL
3分

B?

(3)1.2s 内通过电阻的电量为图线与 t 轴包围的面积,由图知,总格数为 130 格,
-8-

q ? 130 ? 0.1? 0.1C=1.30C (126~133 格均正确)
由图知,1.2s 末杆的电流 I=1.50A 由于

1分

I?

E BLv ? R?r R?r

求得

v?

I (R ? r) =1.8m/s BL

2分



q ? I ? ?t ?
x?

E ?? ?t ?? BLx ? ?t ? ? ? ? R?r ?t R ? r R ? r R ? r
2分 2分

q( R ? r ) =1.56m BL 1 1 mgx sin ? ? mv 2 ? Q ,求得 Q ? mgx sin ? ? mv 2 ? 2.47J 2 2 R QR ? Q ? 1.65J R?r

-9-


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