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广东省汕头市2015-2016学年高二下学期期末教学质量监测
物理试题
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~12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.自然界的力、电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是
A.通电导线周围存在磁场是法拉第发现的
B.楞次发现感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C.奥斯特定量给出了电能和热能之间的转换关系
D.欧姆发现了磁场与电场之间的联系
【答案】B
考点:物理学史
【名师点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一,尤其是课本上涉及到的物理学家的名字及其伟大贡献更应该熟记.
2.如图是点电荷的电场线分布图,点和点到点电荷距离相等,下列说法正确的是
A.该点电荷是负点电荷 B.、两点的电场强度相同
C.、两点的电势差为零 D.该电场为匀强电场
【答案】C
【解析】
试题分析:根据电场线从正电荷或无穷远出发,到负电荷或无穷远终止,可知该点电荷带正电,故A错误.根据知,a点和b点电场强度的大小相等,但方不同,所以电场强度不同,故B错误.a、b两点位于同一等势面上,电势相等,则a、b两点电势差为零,故C正确.该电场中电场强度不是处处相同,所以不是匀强电场,故D错误.故选C.
考点:点电荷电场;电场强度及电势
【名师点睛】此题考查了点电荷电场;熟悉正、负点电荷,等量同种、等量异种电荷周围电场分布情况往往是解题关键.要知道电场强度是矢量,只有场强的大小和方向都相同时场强才相同。
3.一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上.现对小球施加一个方向水平向右的变力,使小球从静止开始向右匀加速运动,在小球通过位移为的过程,弹簧始终未超过弹性限度,对于此过程,下列说法正确的是
A.对小球做负功 B.对小球做的功等于弹簧弹性势能的增量
C.小球所受的合外力保持不变 D.的功率保持不变
【答案】C
考点:牛顿第二定律;功率
【名师点睛】解决本题的关键掌握功能关系和牛顿第二定律,要注意本题中小球做的是匀加速运动,不是变加速运动,小球的加速度和合外力是恒定不变的。
4.A、B、C三个小球(可视为质点)的质量均为m,A、C小球带正电, B球不带电,带电小球可视为点电荷,不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来竖直悬挂在O点,小球保持静止(如图),重力加速度为,下列说法正确的是
A.OA段绳子拉力小于3mg
B.BC段绳子拉力大于mg
C.若BC段绳子越长,则OA绳子拉力越小
D.若增长绳子使AC两球距离加倍,则BC段绳子拉力变为原来的
【答案】B
考点:库仑定律;物体的平衡
【名师点睛】此题是对整体及隔离法的考查,关键是正确选择研究对象,在ABC的整体中,两电荷之间的库仑力是整体的内力。
5.如图所示,A、B两个小球从同一竖直线上的不同位置水平抛出,结果它们落在地面上的同一点C,已知A离地面的高度是B离地面高度的2倍,不计空气阻力,从小球抛出到落在C点的过程,下列说法正确的是
A.A、B两个小球的加速度相同 B.A、B两个小球经历的时间相同
C.A的初速度是B的倍 D.A、B两个小球在C点的速度相同
【答案】A
【解析】
试题分析:两个小球均做平抛运动,加速度均为g,故A正确.根据h=gt2知,,由于两球平抛运动的高度不同,则两个小球经历的时间不同,故B错误.根据知,A、B两球的高度之比为2:1,则所用的时间之比为:1,根据得,水平位移相等,初速度之比为1:,故C错误.根据知,两球落地时竖直分速度之比为:1,根据平行四边形定则知,两球落地的速度大小和方向均不同,故D错误.故选A.
考点:平抛运动
【名师点睛】此题是对平抛运动的考查,解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速运动和在竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式灵活求解。
6.如图所示为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里、向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框向右匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定导线框进入左侧磁场时的物理量方向为正.则关于线框中的磁通量Φ、感应电流i、外力F和电功率P随着位移x变化的图象正确的是
【答案】D
考点:电磁感应的图像问题
【名师点睛】电磁感应与图象的结合问题,近几年高考中出现的较为频繁,在解题时涉及的内容较多,同时过程也较为复杂;故在解题时要灵活,可以选择合适的解法,如排除法等进行解答。
7.如图所示,水平转台上放着一枚硬币,当转台转动时,硬币相对于转台始终没有滑动,下列说法正确的是
A.若转动的角速度加倍,则硬币的线速度会变成四倍
B.若转动的角速度加倍,则硬币的向心加速度会变成四倍
C.当转台匀速转动时,硬币所受的合外力为零
D.当转台加速转动时,硬币所受的合外力不指向圆心
【答案】BD
考点:角速度、线速度及向心加速度
【名师点睛】此题考查匀速圆周运动的规律;关键是知道匀速圆周运动的合外力是指向圆心的,而非匀速圆周运动的合外力不指向圆心;知道线速度、角速度和向心加速度的关系.
8.长方形线框abcd通有恒定电流I,在线框所在平面内线框的左侧与ad边平行放置一长直导线,直导线中通有恒定电流I',电流的方向如图所示,线框和长直导线的位置都被固定,下列关于线框受到安培力的说法中正确的是
A.线框的ab边和cd边不受安培力
B.线框所受的安培力合力向右
C.线框所受的安培力合力向左
D.若长直导线的电流I'加倍,则稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍
【答案】CD
【解析】
试题分析:由右手定则可知,线圈所处位置的磁场向里,由左手定则可知,ab边受安培力向上,cd边受安培力向下,且大小相等,相互抵消;选项A错误;因ab和cd所受安培力抵消,而ad边所受的安培力方向向左,且大于bc边受的向右的安培力,故线框所受的安培力合力向左,选项B错误,C正确;若长直导线的电流I'加倍,则线圈所在位置的磁场强度加倍,故稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍,选项D正确;故选CD.
考点:左手定则及右手定则;安培力
【名师点睛】
9.甲、乙两车在一平直路面的两平行车道上同向运动,其图像如图所示,图中两车速度相等的时刻为T.初始时,甲车在乙车前方d处.则
A.t=T 时,乙车可能处于甲车前方
B.0~T 内,两车的间距一定逐渐减小
C.t=2T 时,两车相遇
D.t=2T 时,甲车仍在乙车前方d处
【答案】AD
考点:v-t图像
【名师点睛】本题考查v-t图像,关键要掌握:速度图象的“面积”大小等于物体的位移,根据速度图象即可分析物体的距离关系,从而确定两车的位置关系。
10.某发电站的电能输送示意图如图所示,输电线总电阻为,升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).若发电机的输出电压与用电器的额定电压刚好相等,要使用电器正常工作,则
A.n1>n2 B.
C.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
D.升压变压器的输出电流大于降压变压器的输入电流
【答案】BC
【解析】
试题分析:升压变压器中原线圈匝数小于副线圈匝数,故选项A错误;因导线上有电压损失,则U2>U3,因为发电机的输出电压与用电器的额定电压刚好相等,则U1=U4, 则,选项B正确;因导线上有功率损失,则升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率,选项C正确;升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流,选项D错误;故选BC.
考点:远距离输电
【名师点睛】理想变压器的输入功率与输出功率相等,且没有漏磁现象.远距离输电,由于导线通电发热导致能量损失,所以通过提高输送电压,从而实现降低电损。
11.某探测器原来绕月球做半径为R1的匀速圆周运动,变轨后在半径为R2的轨道上仍做匀速圆周运动,已知R1 >R2,若变轨前后探测器的质量不变,则
A.探测器的加速度变大 B.探测器运动的周期变小
C.探测器的线速度变为原来的倍 D.探测器所受向心力变为原来的倍
【答案】AB
考点:万有引力定律的应用
【名师点睛】解题时,根据万有引力提供向心力列式求解即可得到线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系;根据根据半径的关系即可得出其它量的变化。
12.如图所示,abc为边长为l的等边三角形,处于纸面内.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,比荷为的电子以速度v0从a点沿ab方向射入,则
A.若速度v0变成原来的两倍,则电子的加速度变成原来的两倍
B.若速度v0变成原来的两倍,则电子飞出三角形所用的时间可能不变
C.当速度时,电子将经过c点
D.若电子经过c点,则电子的运动轨迹与bc所在直线相切
【答案】ABD
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中的运动问题;关键是根据题目的条件找到粒子运动的轨道半径和圆心的位置,能画出轨迹图即可进行讨论.
二、非选择题:本题共5小题,共52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得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
(一)必考题
13.(6分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量关系的实验,图为实验装置简图.
(1)根据图装置,实验前必须进行的重要步骤是 .
(2)使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力可认为等于 .
(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:
A.利用公式计算; B.根据逐差法利用计算.
两种方案中,选择方案 (填“A”或“B”)比较合理.
【答案】(1)平衡摩擦力;(2)砂桶和砂的总重力;(3)B
【解析】
试题分析:(1)根据图装置,实验前必须进行的重要步骤是平衡摩擦力,使得砂桶的拉力等于小车受的合外力。
(2)使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力可认为等于
砂桶和砂的总重力.
(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,根据逐差法利用计算.故选B.
考点:探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系
【名师点睛】对于此实验,要搞清试验的原理,尤其是关键的试验步骤必须掌握,例如平衡摩擦力,保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量等问题。
14.(9分)石墨烯是目前最薄、最坚硬、导热导电性最好的纳米材料,实验室极限充电时间最短为5秒.某实验小组抢鲜利用电压表和电流表,探究石墨烯手机电池,已知电动势约4V,内阻r很小.其它器材包括:定值电阻(R0=3.6),滑动变阻器R,开关及导线.
(1)在实物图中,正确连接了部分电路,根据原理图完成电路连接;
(2)闭合开关前,将变阻器的滑片滑至阻值最大值处;
(3)测出数据,并作出U-I图线如图,根据图线可得:电动势E=_______V(结果保留2位有效数字),电池内阻 r=______Ω.(结果保留1位有效数字).
【答案】(1) 如右图;(3) 3.8;0.4
【解析】
试题分析:(1)实物连接图如图:(2)根据图线可得:电动势E=3.8V,电池内阻.
- +
考点:测量电动势和内电阻
【名师点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意掌握实验的原理,明确实验数据的处理方法,能正确利用闭合电路欧姆定律和图象规律分析实验数据.
15.(10分)如图,在以O为圆心、半径R=10cm的圆形区域内,有一个方向垂直于纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.1T.两金属极板A、K竖直平行放置,A、K 间的电压U=900V,S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2和O处于垂直于极板的同一水平线上,在O点下方距离O点H=3R处有一块足够长的荧光屏D放置在水平面内.比荷为2.0×106C/kg的离子流由S1进入电场,之后沿S2、O连线离开电场并在随后射入磁场,通过磁场后落到荧光屏上.离子进入电场的初速度、离子的重力、离子之间的相互作用力均可忽略不计.
(1)指出离子的电性.
(2)求离子到达荧光屏时的位置与P点的距离. (P点在荧光屏上处于O点的正下方)
【答案】(1)正电;(2)30cm
【解析】
试题分析:(1)离子带正电;
(2)离子在电场中加速,由动能定理: ①
洛伦兹力提供向心力有: ②
联立①②解得 ③
离子进入磁场后的径迹如图所示,由几何关系可得 ④
联立③④ 解得 ⑤
离子到达荧光屏的位置B距P点的距离为
考点:带电粒子在磁场中的运动
【名师点睛】本题分析离子的运动情况是求解的关键和基础,考查综合应用电路、磁场和几何知识,处理带电粒子在复合场中运动问题的能力,综合性较强.
16.(12分)如图(a)所示,一对金属导轨平行固定放置在同一水平面上,间距l=0.2m,两导轨左端a、b用直导线连接一阻值R=0.2Ω的电阻,在距导轨左端d=0.3m处垂直于导轨放置着一根阻值r=0.1Ω的金属棒PQ.棒的中点通过一跨过光滑定滑轮的轻绳悬挂一个质量m=0.03kg的砝码,此时棒PQ刚好能保持静止.接着在整个导轨所在的平面内加上一方向竖直向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图(b)所示.不计导轨和导线的电阻,不计回路产生的感应电流对磁场的影响,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)棒PQ保持静止时,通过电阻R的电流的大小和方向;
(2)从开始到棒PQ即将运动过程,电阻R产生的焦耳热.
图(b)
【答案】(1)1A, 从a向b(2)0.08J
【解析】
试题分析:(1)回路中产生的感应电动势
①
通过电阻R的电流 ②
代入数据可得I=1A ③
通过R的电流方向是从a向b
考点:法拉第电磁感应定律;安培力
【名师点睛】此题是法拉第电磁感应定律以及物体的平衡问题的应用;解决本题关键是安培力的分析和计算,根据平衡条件得到安培力、静摩擦力以及线的拉力的解析式,再分析求解.对于图象要弄清两坐标轴的物理意义,往往图象的斜率是解决问题的突破口.
(二)选考题:
17.【选修3-3】(15分)
(1) (5分)下列各种说法中正确的是 。(填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.露珠呈球形是由于表面张力所致
B.单晶体有固定的熔点,而多晶体没有固定的熔点.
C.布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性.Com]
D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
E.液体表面层的分子的距离较大,这些液体分子间相互作用表现为引力
【答案】ADE
考点:表面张力;晶体;布朗运动;内能;
【名师点睛】此题考查了表面张力、晶体、布朗运动及内能等知识点;都是基础知识,只要多看书,都记忆即可得分.
(2) (10分)一气缸开口向上固定在水平面上,气缸内部空间的高度L=1m.气缸中有横截面积S=100cm2、质量m=10kg的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞静止时内部气柱长度为L1=0.4m.已知大气压强为p0=1×105Pa,取重力加速度g=10m/s2,活塞与气缸壁间的摩擦可忽略不计,活塞不漏气.现用力缓慢向上拉活塞,气体温度保持不变,当活塞即将脱离气缸时,竖直向上的拉力F多大?
【答案】660N
【解析】
试题分析:未加拉力时,活塞受力平衡有
刚好将活塞拉出时气柱长为L,气体压强为p2,根据活塞受力平衡有
根据理想气体状态方程有
解得:F=660N
考点:理想气体状态方程
【名师点睛】此题考查了理想气体状态方程的应用;解题时要找到气体在各个状态下的状态参量,尤其是压强,要对活塞受力分析列出平衡方程即可求解.
18.【选修3-5】(15分)
(1) (5分)下列说法正确的有(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.原子核发生一次β衰变,原子核减少一个中子和一个质子
B.聚变反应产生了新的原子核
C.核泄漏事故的核反应方程式为,可以判断为电子
D.光电效应说明光具有波动性
E.波尔认为,氢原子由高能量状态跃迁到低能量状态时,原子能量减少
【答案】BCE
考点:β衰变; 聚变反应;核反应方程;光电效应;波尔理论.
【名师点睛】此题考查了3-5中多个知识点,包括β衰变、聚变反应、核反应方程、光电效应以及波尔理论等,难度不大,主要是加强记忆,多看书理解即可得分.
(2) (10分)如图所示,一质量为3m的足够长木板放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为的小木块.现给它们大小均为、方向相反的初速度,使木块开始向左运动,木板开始向右运动.当木块速度为零的瞬间,有一颗质量为m的子弹以12的速度水平向左射进木块,并留在其中,重力加速度为.
(ⅰ)求木块速度为零时,木板的速度大小.
(ⅱ)若木块与木板间的动摩擦因数为μ,求子弹射入后木块在木板上滑过的距离.
【答案】(ⅰ) (ⅱ)
【解析】
试题分析:(ⅰ)木块与木板动量守恒,设向右为正方向
3mv0-mv0=3mv
解得:
考点:能量守恒定律;动量守恒定律
【名师点睛】此题是对动量守恒定律及能量守恒定律的考查;解题时要清楚物体之间作用的相互过程,选择好作用状态,搞清能量转化关系,列方程求解.