广州市2014-2015高二物理下学期期末联考试卷（含答案）
试题说明：本试卷分选择题和非选择题两部分，满分为100分，考试时间为90分钟
第一部分 选择题（共50分）
一、单项选择题：共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
．放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是
A．α射线，β射线，γ射线 B．γ射线，β射线，α射线
C．γ射线，α射线，β射线 D．β射线，α射线，γ射线
答案：B，解析：γ射线的穿透能力最强，电离本领最弱；α射线的电离本领最强，穿透能力最弱；β射线介于二者之间.
．关于核反应的类型，下列表述正确的有
A．是衰变 B．是衰变
C．是γ衰变 D．是裂变
答案：B
．如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若一群氢原子A处于激发态E2，一群氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是
A．原子A可能辐射出3种频率的光子
B．原子B可能辐射出3种频率的光子
C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4
答案：B，解析：原子A从激发态E2跃迁到E1，只有一种频率光子，A错.原子B从激发态E3跃迁到基态E1可能有三种频率光子，B对.由原子能级跃迁理论可知，A原子可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4，C错.A原子发出的光子能量ΔE＝E2－E1大于E4－E3，故不可能跃迁到能级E4，D错.
．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光强度减弱，而频率保持不变，那么
A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能将减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D．有可能不发生光电效应
答案：C，解析：光电效应瞬时(10－9s)发生，与光强无关，A错；能否发生光电效应，只决定于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错；光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，B错；光电子数目多少与入射光强度有关，可理解为一个光子能打出一个光电子，光强减弱，逸出的光电子数目减少，C对.
．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则下列说法中正确的有
A．小木块和木箱最终都将静止
B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动
C．小木块在木箱内壁将始终来回碰撞，而木箱一直向右运动
D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动
解析：选B．系统不受外力，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B对．
．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是
解析：选A．α粒子在靠近金原子核时，离核越近，所受库仑斥力越大，偏转角度越大，根据这个特点可以判断出只有A正确.
．如图，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若已知变压比为1000∶1，变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220V，电流表示数为
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10A，则输电线的输送功率为
A．2.2×103W B．2.2×10-2W
C．2.2×108W D．2.2×104W
答案：C．解析：根据得，U1=2.2×105V，I1=1000A，所以输电线的输送功率P=U1I1=2.2×108W，C正确.
．如图所示，闭合圆导线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径.试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是
A．使线圈在纸面内平动
B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动
C．使线圈以ac为轴转动
D．使线圈以bd为轴转动
答案：D．解析：使线圈在纸面内平动，沿垂直纸面方向向纸外平动或以ac为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生；以bd为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流.所以D选项正确.
．如图所示是用于观察自感现象的电路，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与小灯泡的电阻R满足RL＜R.则在开关S断开瞬间，可以观察到
A．灯泡立即熄灭
B．灯泡逐渐熄灭，不会闪烁
C．灯泡有明显的闪烁现象
D．灯泡会逐渐熄灭，但不一定有闪烁现象
答案：C，解析：在开关S闭合时，通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流，所以在开关S由闭合到断开瞬间，通过小灯泡的电流要突然增大，灯泡有明显的闪烁现象，即选项C正确．
．如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为θ=45°.现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为
A．0 B． C． D．无法计算
答案：B．解析：设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：，末位置时：，则初、末位置磁通量的改变量的大小为：，故B正确.
二、双项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题只有两个正确选项，全对得4分，选对但不全得2分，选错或不选均得零分。
．如图所示，在电路中接一段钨丝(从旧日光灯管中取出)，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性,可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是
A．该传感器利用了钨丝的化学性质
B．该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
C．该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)
D．该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)
答案：BC．由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小,利用该特性可以制成温度传感器,传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B、C对，A、D错.
．如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是
A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C．圆盘在磁场中向右匀速平移
D．匀强磁场均匀增加
答案：BD，解析：圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加，都会使圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B、D正确.
．某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有
A．最大值是V B．频率是100Hz C．有效值是V D．周期是0.02s
答案：CD，解析：A错误，应该为50V。B错误，应该为50Hz。
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．钍核Th具有放射性，它放出一个电子衰变成镤核(Pa)，伴随该过程放出γ光子，下列说法中正确的是
A．该电子就是钍原子核外的电子 B．γ光子是衰变过程中原子核放出的
C．给钍元素加热，其半衰期变短 D．原子核的天然放射现象说明原子核是可分的
B
v0
A
．如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中：
A．动量守恒，机械能守恒
B．动量不守恒，机械能不守恒
C．动量守恒，机械能减小
D．动量不守恒，机械能减小
答案：BD
第二部分 非选择题（共50分）
三、实验题（14分）
．某同学用如图装置做“验证动量守恒定律”的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸上，重复10次。
(1)本实验必须测量的物理量有________；
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量ma、mb
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)根据实验要求，ma________mb(填“大于”、“小于”或“等于”)；
(3)放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？________(填“是”或“不是”)；如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？_______；(填“有”或“无”)；
(4)为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，如图所示给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为__________cm；
(5)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是_________________.
答案：(1)BE(2)大于(3)不是，无(4)45.95±0.05(5)maOB＝maOA＋mbOC
解析：(1)必须测量的物理量有两小球的质量ma、mb，各落点A、B、C到O点的距离OA、OB、OC，故选B、E
(2)为使a球碰b后不反弹，必须有ma>mb.
(3)b球被碰飞出后，a球还要在水平段运动，因此，b球先落地，但不影响实验结果.
(4)a点位置的范围大致在45.85～46.05cm，中心位置大约在45.95cm.
(5)maOB＝maOA＋mbOC
．在探究电磁感应现象的实验中：
(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系．实验中所用电流表量程为100μA，电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种R1=20kΩ，R2=1kΩ，R3=100Ω，应选用__________Ω的电阻．
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(2)已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入。由于某种原因，螺线管线圈绕线标识已没有了，通过实验查找绕线方向．如图所示，当磁铁N极插入线圈时，电流表指针向左偏，如图所示线圈的绕线方向是_________图（填“左”或“右”）．
(3)若将条形磁铁S极放在下端，从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向_________偏（填“左”或“右”）．
答案：(1)20k(2)左(3)左
解析：(1)
不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻。
(2)当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如左图所示．
(3)若将条形磁铁S极在下端，从螺线管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏．
四、计算题（36分）
．(10分)如图所示，一U形金属框的可动边AC长0.1m，匀强磁场的磁感强度为0.5T，AC以8m/s的速度水平向右移动，电阻R为5Ω，(其它电阻均不计)．
(1)计算感应电动势的大小；
(2)求出电阻R中的电流有多大?
⑶通过AC边的电流方向如何？
答案：(1)0.4V(2)0.08A⑶从A到C
解析：
⑴=BLV……2分
=0.4V，……2分
⑵=E/R……2分
=0.08A；……2分
⑶从A到C…2分
．(10分)如图所示，质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，小车的质量为1.6kg，木块与小车之间的动摩擦因数为0.2(g取10m/s2)．设小车足够长，求：
(1)木块和小车相对静止时小车的速度；
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间；
(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离．
答案：(1)0.4m/s(2)0.8s(3)0.8m
解析：(1)以木块和小车为研究对象，由动量守恒定律可得：
mv0＝(M＋m)v，解得：v＝v0＝0.4m/s. ……3分
(2)再以木块为研究对象，由动量定理可得：
－μmgt＝mv－mv0，解得：t＝＝0.8s. ……3分
(3)木块做匀减速运动，加速度为：a1＝＝μg＝2m/s2
小车做匀加速运动，加速度为：a2＝＝＝0.5m/s2
在此过程中木块的位移为：x1＝＝0.96m
车的位移为：x2＝a2t2＝×0.5×0.82m＝0.16m.
由此可知，木块在小车上滑行的距离为：Δx＝x1－x2＝0.8m. ……4分
．(16分)如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知：l＝1m，m＝1kg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，s＝1m)
(1)判断该金属棒在磁场中是否做匀加速直线运动；
(2)求加速度的大小和磁感应强度B的大小；
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？
(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.
答案：(1)是(2)0.5T(3)1s(4)见解析
解析：
(1)金属棒做匀加速直线运动，R两端电压U∝I∝E∝v，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大.所以加速度为恒量. ……2分
(2)F－v＝ma，将F＝0.5v＋0.4代入，得：(0.5－)v＋0.4＝a
因为加速度为恒量，与v无关，所以a＝0.4m/s2……2分
0.5－＝0，代入数据得：B＝0.5T. ……2分
(3)设外力F作用时间为t，
x1＝at2，v0＝，x2＝at，x1＋x2＝s，所以 at2＋at＝s，
代入数据得0.2t2＋0.8t－1＝0，解方程得t＝1s或t＝－5s(舍去). ……6分
(4)可能图线如下：……4分
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2014—2015学年度第二学期期末模块考试答案
五校联考高二年级物理 2015年7月
命题学校：广州第86中学 命题人：樊守青 审题人：张波
一、单项选择题：每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
1．B，解析：γ射线的穿透能力最强，电离本领最弱；α射线的电离本领最强，穿透能力最弱；β射线介于二者之间.
2．B，解析：A是卢瑟福发现质子核反应方程，C是聚变反应，D是β衰变。
3．B，解析：原子A从激发态E2跃迁到E1，只有一种频率光子，A错.原子B从激发态E3跃迁到基态E1可能有三种频率光子，B对.由原子能级跃迁理论可知，A原子可能吸收原子B由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3，但不能跃迁到E4，C错.A原子发出的光子能量ΔE＝E2－E1大于E4－E3，故不可能跃迁到能级E4，D错.
4．C，解析：光电效应瞬时(10－9s)
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发生，与光强无关，A错；能否发生光电效应，只决定于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错；光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，B错；光电子数目多少与入射光强度有关，可理解为一个光子能打出一个光电子，光强减弱，逸出的光电子数目减少，C对.
5．B．解析：系统不受外力，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B对．
6．A．解析：α粒子在靠近金原子核时，离核越近，所受库仑斥力越大，偏转角度越大，根据这个特点可以判断出只有A正确.
7．C．解析：根据得，U1=2.2×105V，I1=1000A，所以输电线的输送功率P=U1I1=2.2×108W，C正确.
8．D．解析：使线圈在纸面内平动，沿垂直纸面方向向纸外平动或以ac为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生；以bd为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流.所以D选项正确.
9．C，解析：在开关S闭合时，通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流，所以在开关S由闭合到断开瞬间，通过小灯泡的电流要突然增大，灯泡有明显的闪烁现象，即选项C正确．
10．B．解析：设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：，末位置时：，则初、末位置磁通量的改变量的大小为：，故B正确.
二、双项选择题：每小题4分，共20分。选对但不全得2分，选错或不选均得零分。
11．BC．由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小,利用该特性可以制成温度传感器,传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B、C对，A、D错.
12．BD．解析：圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加，都会使圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B、D正确.
13．CD．解析：A错误，应该为50V。B错误，应该为50Hz。
14．BD．解析：原子核β衰变是核内中子转化成质子的时候同时产生的电子，不是核外电子，选项A错误。目前人类任何手段都不能改变原子核的半衰期，选项C错误。
15．BD．解析：动量不守恒的原因是墙对系统有外力作用，动量减小。机械能不守恒的原因是摩擦生热。
三、实验题（14分）（前4空各1分，后5空各2分，共14分）
16．(1)BE(2)大于(3)不是，无(4)45.95±0.05(5)maOB＝maOA＋mbOC
解析：(1)必须测量的物理量有两小球的质量ma、mb，各落点A、B、C到O点的距离OA、OB、OC，故选B、E
(2)为使a球碰b后不反弹，必须有ma>mb.
(3)b球被碰飞出后，a球还要在水平段运动，因此，b球先落地，但不影响实验结果.
(4)a点位置的范围大致在45.85～46.05cm，中心位置大约在45.95cm.
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(5)maOB＝maOA＋mbOC
17．(1)20k(2)左(3)左
解析：(1)
不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻。
(2)当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如左图所示．
(3)若将条形磁铁S极在下端，从螺线管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏．
四、计算题（36分）
18．解析：⑴E=BLV =0.4V，…2分+ 2分， ⑵I=E/R =0.08A；…2分+ 2分
⑶从A到C（向上，逆时针都算对）…2分
19．解析：(1)以木块和小车为研究对象，由动量守恒定律可得：
mv0＝(M＋m)v……2分，解得：v＝v0＝0.4m/s. ……1分
(2)再以木块为研究对象，由动量定理可得：
－μmgt＝mv－mv0……2分，解得：t＝＝0.8s. ……1分
(3)木块做匀减速运动，加速度为：a1＝＝μg＝2m/s2
小车做匀加速运动，加速度为：a2＝＝＝0.5m/s2
在此过程中木块的位移为：x1＝＝0.96m
车的位移为：x2＝a2t2＝×0.5×0.82m＝0.16m.
由此可知，木块在小车上滑行的距离为：Δx＝x1－x2＝0.8m. ……1+1+1+1=4分
20．解析：(1)是（金属棒做匀加速直线运动，R两端电压U∝I∝E∝v，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大.所以加速度为恒量） ……2分
(2)F－v＝ma，将F＝0.5v＋0.4代入，得：(0.5－)v＋0.4＝a
因为加速度为恒量，与v无关，所以a＝0.4m/s2……1+1=2分
0.5－＝0，代入数据得：B＝0.5T. ……1+1=2分
(3)设外力F作用时间为t，x1＝at2，v0＝，x2＝at，x1＋x2＝s，所以 at2＋at＝s，
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代入数据得0.2t2＋0.8t－1＝0，解方程得t＝1s或t＝－5s(舍去). ……1+1+1+1+1+1=6分
(4)可能图线如下：……1+1+1+1=4分
三个计算题，有其它解法的，只要对，可参照本标准相应给分。
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