浙江温州十五校2018-2019高二下学期期末考试物理（带答案）.doc

绝密★考试结束前 2018学年第二学期“温州十五校联合体”期末考试联考 高二年级物理学科 试题 考生须知： 1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 5.所有题目中g=10m/s2。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题列出的四个备选项中，只有一 个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1.以下现象中属于涡流现象的应用的是 2.2018年11月，“2018FISE世界极限运动巡回赛”战幕在成都拉开，图中某选手骑摩托车飞跃中 的极限动作的频闪照片。关于骑手（含摩托车）在空中的受力情况分析，说法正确的是 A.某家用电烤箱 B.监考老师手中的探测仪 C.高压带电作业屏蔽服 D.车载充电器 2.2018年11月，“2018FISE世界极限运动巡回赛”战幕在成都拉开，图中某选手骑摩托车飞跃中 的极限动作的频闪照片。关于骑手（含摩托车）在空中的受力情况分析，说法正确的是 A.不受力的作用 B.重力、空气阻力 C.重力和牵引力、空气阻力 D.仅受到重力作用 3.横跨杭州湾的嘉绍大桥是世界上最长、最宽的多塔斜拉桥，全长10.137公里，设计速度为100 公里/小时。某辆汽车通过嘉绍大桥的记录显示：17：33分进入嘉绍大桥，17：43分离开大桥。 下列说法正确的是A.该汽车经过嘉绍大桥的位移是10.137km B.“设计速度为100公里/小时”该速度为平均速度 C.研究该汽车通过嘉绍大桥的时间时，可以将该汽车视为质点 D.该汽车通过嘉绍大桥的平均速度约为60.8km/h 4.t=0时，甲、乙两质点从同一点沿同一直线运动，两质点运动的位移x与时间t的比值随时间t 的变化关系如图所示。对于甲、乙两质点前4s的运动，下列说法正确的是 A.甲物体的初速度为3m/s B.乙物体的加速度为1.5m/s2 C.t=2s时，v甲>v乙 D.0~4s这段时间甲物体的位移比乙物体位移小 5.小王将手中没有喝完的大半瓶可乐罐水平扔向某垃圾桶，可乐罐的轨迹如图。为了能把可乐 罐扔进垃圾桶，小王可以 A.只减小扔可乐罐的水平初速度 B.只增加水平扔出可乐罐时的高度 C.只减小水平扔出可乐罐时人与垃圾桶的水平距离 D.以上说法均不可能实现 6.2018年6月5日21时07分，我国风云二号H星在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功 发射，随后风云二号H星顺利进入预定地球静止轨道做匀速圆周运动。已知地球静止轨道离地 面的高度为36000km，地球半径R=6400km，则下列说法中正确的是 A.可以计算风云二号H星的线速度 B.可以计算风云二号H星的动能 C.可以计算风云二号H星的机械能 D.可以计算风云二号H星的质量7.如图所示是两个等量同种电荷的电场线分布，A、B是图中电场线上的两点，则 A.左侧带负电荷 B.A点场强比B点场强小 C.A、B两点电势相等 D.正电荷在A点电势能大于在B点电势能 8.甲、乙、丙三个长度、横截面都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量，把通过上述 导体的电流I，导体两端电压U在U－I坐标系中描点，O为坐标原点，甲、乙、丙三个点恰好在 一条直线上，如图所示，则下列表述中正确的是 A.甲电阻率最小 B.乙电阻率最小 C.丙电阻率最小 D.三个电阻率一样大 9.下列说法正确的是 A.图甲，白光通过三棱镜发生色散现象是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同 B.图乙，肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象 C.图丙，是红光的干涉条纹 D.图丙，如果在光源与缝之间放一合适凸透镜，不改变其他条件，则条纹变密集 10.电磁感应发射装置的简易模型如图所示，质量为m，电阻为R，边长为L的正方形金属线框 abcd竖直静止放置在水平面上，垂直于线框平面存在有界匀强磁场，线框cd边在磁场外侧且紧靠磁场边界。在某次成功发射过程中，磁感应强度B随时间t的变化规律为B=B0＋kt（k是大于 零的常数），线框能穿过磁场继续上升，上升的最大高度为h。重力加速度为g，空气阻力不 计，线框平面在运动过程中不旋转始终保持竖直。下列说法错误的是 A.t=0时刻，线框中的电流大小 B.t=0时刻，线框ab边受到安培力 C.线框从静止到最高点的过程中安培力所做的功等于mgh D.线框从最高点下落，再次经过磁场的过程中磁感应强度大小为B′且保持恒定，使线框最终以 速度v安全着陆。则线框下落过程运动总时间 。 二、选择题Ⅱ(本题共5小题，每小题4分，共20分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符 合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分) 11.厄瓜多尔巴诺什地区的悬崖边，有一座叫La Casa del árbol（意为“树屋”）的地震监测站， 设有一架无任何保护的“世界末日”秋千。据说当对面的通古拉瓦火山云遮雾绕的时候，在树屋 荡末日秋千真的让人有神仙般的感觉假设“末日秋千”总共有两根长度均为10m的绳子固定在悬 崖边的监测站上。某次体验中，将质量为60kg的体验者拉至A处释放，已知A处相对“末日秋千” 最低处的高度差为2m，不计空气阻力。则 2kII R = 3 0B kLF R = 2 3B Lt mgR ′=A.体验者摆动到最低处时的速度为5m/s B.如果释放点越高，则在秋千最低处人对凳子的压力越大 C.若体验者从A位置静止释放，则人在最低处时处于失重状态 D.若体验者以3m/s的初速度从A位置开始运动，则在最低处单根绳子的拉力为447N 12.甲、乙两列波在同一介质中沿x轴相向传播，它们的频率相同，振动方向相同，甲的振幅为 A，乙的振幅为A/2，某时刻的波形图如图所示，x=4m的质点再过1s将第一次到达波谷，以下 说法正确的是 A.两列波的频率均为0.25Hz B.再过4s两波相遇 C.两列波相遇后，x=6m的质点振动加强，x=7m的质点振动减弱 D.稳定干涉后，x=4m的质点振幅为A 13.如图所示，矩形闭合导线框ABCD绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线框电阻不计，其电动 势随时间变化的规律为e＝500 sin(200πt)V，与一个有缺口的变压器原线圈相连，副线圈接 入一只“220V60W”灯泡，且灯泡正常发光，下列说法正确的是 2A.交流电频率为100Hz B.交流电有效值为500V，图示线框位置与中性面垂直 C.从图示位置再经过0.25T周期，穿过线框的磁通量变化率为零 D.变压器原、副线圈匝数之比小于25∶11 14.氢原子光谱的两条谱线如图所示，图中给出了谱线对应的波长，已知普朗克常量h=6.63×10 －34J·s，氢原子能级符合规律 （n是正整数），金属Na的极限频率为 5.53×1014Hz。则 A.Hβ对应光子的能量约为13.6eV B.按玻尔原子模型，与Hα谱线对应的跃迁是从n=3能级到n=2能级 C.根据玻尔原子理论，电子的轨道量子化的，电子在轨道上绕核转动时不会产生电磁辐射 D. Hα 先经过凸透镜汇聚后，照射金属 Na 时间足够长，则金属 Na 一定能发生光电效应 15.如图所示，水平轨道 AB 和倾斜轨道 BC 平滑对接于 B 点，整个轨道固定。现某物块以初 速度 v0 从 A 位置向右运动，恰好到达倾斜轨道 C 处（物块可视为质点，且不计物块经过 B 点 时的能量损失）。物体在水平面上的平均速度为 ，在 BC 斜面上平均速度为 ，且 ＝4 。 物体在 AB 处的动摩擦因素为 ，在 BC 处的动摩擦因素为 ，且 ＝6 。已知 AB＝ 6BC，θ=37°。根据上述信息，下面说法正确的是 2 13.6 nE eVn −= 1v 2v 1v 2v 1 µ 2 µ 1 µ 2 µA.物体经过B处的速度大小为 B.在AB、BC运动时间之比为 C.物体与BC间的动摩擦因素 D.物体到达C处之后，不能保持静止状态 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共50分) 16.（5 分）用半径均为 r 的小球 1 和小球 2 做碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜 槽与水平槽圆滑连接。安装固定好实验装置，竖直挡板上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸， 用夹子固定住，小球圆心与 O 点位置等高。接下来的实验步骤如下： 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由 滚下，并落在圆弧上。重复多次，用尽 可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P； 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次， 并使用与（1）同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置N、M； 步骤3：用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点的竖直方向的距离分别为h1、h2、h3。 （1）步骤 1 中，小球 1 从斜槽上 A 点由 （“静止”或“一定初速度”）滚下； （2）设球1和球2的质量m1、m2，则关于步骤2中的说法，正确的是 A.球1、球2的落点分别是N、M B.球1、球2的落点分别是M、N C.如果两球质量相等，则球2的落点介于ON之间 D.球1的质量应该大于球2的质量 （3）当所测物理量满足表达式 （可以用（2）问中物理量的字母表示）时， 即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 17.（10分） 某校综合实践STEM小组利用实验室提供如下实验器材探究干电池的电动势和内阻： 0 1 3 v 2 3 AB BC t t = 2 6 37 µ =A.定值电阻R0=2Ω； B.滑动变阻器R，阻值范围：0~20Ω； C.电压表 ，量程有0~3V和0~15V； D.安培表 ，量程有0~0.6A和0~3A； （1）实验过程中，电压表应选取的量程应为： ；电流表选取的量程应为 。 （2）刚开始时该同学担心电路短路，将定值电阻按照如下左图的电路图连接到电路中。但在 实际测量过程中，发现滑动变阻器在移动过程中，安培表读数有明显的变化，但伏特表的读 数变化不大，只有在安培表读数最大时，伏特表指针稍稍偏转。根据上述情况推断，该电路 图应该如何改进？请在下图方框中连出正确的实物电路图，并将右图中实物图连线补充完整。 （3）小虎同学随意地将实验数据记录在草稿纸上，如下左图所示。请你帮他整理一下，将 I 和 U 对应数据画在如下右图的坐标纸中。 （4）利用上述数据可求得该干电池的电动势 E= V；内阻 r= Ω。（小数点后保 留一位。若要利用图线，答题纸方格图可供选用） 18.（9分）2018年10月11日俄美两国宇航员搭乘“联盟”MS－10飞船前往国际空间站，在火箭 发射升空位于万米高空时，突然出现严重故障。火箭出现故障后，系统逃生机制自动启动。 在紧急逃生机制启动后，宇航员所在的载员舱立刻和火箭上面级脱离，坠入大气层。逃逸系 统激活后，飞船在大约50千米高度与火箭分离，最后在地表成功着陆，这是人类历史上首次 成功的整流罩逃逸。某校 STEM 空间技术研究小组对信息收集整理后，对整流罩逃逸下落的最后阶段简化如下： 返回舱沿竖直方向下落，某时刻打开主伞，产生 3.6×104N 的阻力，使返回舱经过 36s 速度由 80m/s 匀减速至 8m/s，此后匀速下落，当返回舱下落到离地高度 1m 时，反冲发动机点火，产 生向上的 1.2×105N 的恒定推力（此时主伞失效，空气阻力不计），最终返回舱以低速成功着落， g 取 10m/s2。 （1）求打开主伞匀减速阶段的加速度大小； （2）求返回舱的质量； （3）求返回舱最终的着陆速度。 19.（12分）遥控电动玩具车的轨道装置如图所示，轨道ABCDEF中水平轨道AB段和BD段粗糙， AB=BD=2.5R，小车在AB和BD段无制动运行时所受阻力是其重力的0.02倍，轨道其余部分摩 擦不计。斜面部分DE与水平部分BD、圆弧部分EF均平滑连接，圆轨道BC的半径为R，小段圆 弧EF的半径为4R，圆轨道BC最高点C与圆弧轨道EF最高点F等高。轨道右侧有两个与水平轨 道AB、BD等高的框子M和N，框M和框N的右边缘到F点的水平距离分别为R和2R。额定功率 为P，质量为m可视为质点的小车，在AB段从A点由静止出发以额定功率行驶一段时间t（t未 知）后立即关闭电动机，之后小车沿轨道从B点进入圆轨道经过最高点C返回B点，再向右依 次经过点D、E、F，全程没有脱离轨道，最后从F点水平飞出，恰好落在框N的右边缘。 （1）求小车在运动到F点时对轨道的压力； （2）求小车以额定功率行驶的时间t；（3）要使小车进入 M 框，小车采取在 AB 段加速（加速时间可调节），BD 段制动减速的方案， 则小车在不脱离轨道的前提下，在 BD 段所受总的平均制动力至少为多少？ 20.（14 分）离子发动机是利用电能加速工质（工作介质）形成高速射流而产生推力的航天器 发动机。其原理如图所示，其原理如下：首先系统将等离子体经系统处理后，从下方以恒定 速率 v1 向上射入有磁感应强度为 B1，方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域 I 内，栅电极 MN 和 PQ 间距为 d。当栅电极 MN、PQ 间形成稳定的电场后，自动关闭区域 I 系统（包括进入其 中的通道、匀强磁场 B1）。区域Ⅱ内有垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B2，放在 A 处的中 性粒子离子化源能够发射任意角度，但速度均为 v2 的正、负离子，正离子的质量为 m，电荷 量为 q，正离子经过该磁场区域后形成宽度为 D 的平行粒子束，经过栅电极 MN、PQ 之间的 电场中加速后从栅电极 PQ 喷出，在加速正离子的过程中探测器获得反向推力（不计各种粒子 之间相互作用、正负离子、等离子体的重力，不计相对论效应）。 求：（1）求在A处的正离子的速度大小v2； （2）正离子经过区域I加速后，离开PQ的速度大小v3； （3）在第（2）问中，假设航天器的总质量为 M，正在以速度 v 沿 MP 方向运动，已知现在 的运动方向与预定方向 MN 成 θ 角，如图所示。为了使飞船回到预定的飞行方向 MN，飞船启 用推进器进行调整。如果沿垂直于飞船速度 v 的方向进行推进，且推进器工作时间极短，为 了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射出的粒子数 N 为多少？2018 学年第二学期“温州十五校联合体”期末考试联 考 高二年级物理学科 参考答案 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题列出的四个备选项中，只 有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 B B C A A A B C A D 二、选择题Ⅱ(本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分．每小题列出的四个备选项中至少有一个 是符合题目要求的．全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分) 非选择题部分 三、非选择题(本题共 5 小题，共 50 分) 16．（5 分）（1）静止 （1 分）；（2）BD（2 分）；（3） （2 分） 17．（10 分）【答案】（1）0~3V (1 分) 0~0.6A(1 分) （2） (2 分) (2 分) （3）U =1.58 -2.11r (2 分) （4）1.58V（1.50~1.60）(1 分)均可，0.11Ω（0.10~0.15Ω）(1 分)均可 18．（9 分）答案：（1） ；（2） ；（3） 解析：（1）根据速度公式，有 （1 分） 得 （1 分） （2）根据牛顿第二定律，有 （2 分） 得 （1 分） （3）返回舱在着陆中，根据牛顿第二定律，有 序号 11 12 13 14 15 答案 BD AC AD BC ACD 1 1 2 2 1 3 1 1 1m m mh h h = + 2 1 /2 sma = kgm 3000= smv /22 = tavv 101 −= 2 1 /2 sma = 1mamgFf =− kgm 3000= 2mamgF =−得 （1 分） 在速度从 8m/s 减小为某一速度过程中，根据速度位移公式，有 （2 分） 得 （1 分） 19．（12 分）【答案】见答案 【解析】（1）平抛过程 ① ② （1 分） ①②联立解得： ③（1 分） 在 F 点： ④ （1 分） 由③④得： （1 分） 由牛顿第三定律得小车对轨道的压力大小为 ，方向竖直向下。（1 分） （2）小车从静止开始到 F 点的过程中，由动能定理得： ⑤ （2 分） 由③⑤得： （1 分） （3）平抛过程 、 解得： 小车在 F 点的速度最大为 ⑥ （1 分） 小车在 C 点的速度最小设为 则 ⑦ （1 分） 设小车在 BD 段所受总的总制动力至少为 ，小车从 C 点运动到 F 点的过程中，由动能定理 2 FR v t= 212 2R gt= Fv gR= 2 4 F N vmg F m R − = 3 4NF mg= 3 4 mg 210.02 5 2 2 FPt mg R mg R mv− ⋅ − ⋅ = 13 5 mgRt P = 'FR v t= 212 2R gt= 1' 2Fv gR= 1' 2Fv gR= Cv 2 Cvmg m R = fF 2 2 /30 sma = havv 2 2 2 2 1 2=− smv /22 =得： ⑧ （1 分） 由⑥⑦⑧得： （1 分） 20．（14 分）【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）根据左手定则可知，正离子向右偏转，负离子向左偏转，不会进入区域 1 中， 因此也不会产生相应推力。所以只有加速正离子过程中才会产生推力。 正离子在磁场中做匀速圆周运动时： （2 分） 根据题意，在 A 处发射速度相等，方向不同的正离子后，形成宽度为 D 的平行正离子束，即 （1 分） 则： （1 分） （2）等离子体由下方进入区域 I 后，在洛伦兹力的作用下偏转，当粒子受到的电场力等于洛 伦兹力时，形成稳定的匀强电场，设等离子体的电荷量为 ，则 （1 分） 即 ，正离子束经过区域 I 加速后，离开 PQ 的速度大小为 ，根据动能定理可知： （2 分），其中电压 （1 分） 联立可得 （1 分） （3）飞船方向调整前后，其速度合成矢量如图所示 因此 （2 分） 离子喷出过程中，系统的动量守恒： （ ）（2 分） 2 25 1 1- '2 2 2f F CF R mv mv⋅ = − 3 20fF mg= 2 2 2 B Dqv m = 2 2 2 1 1 2 3 2 8 4 B v qdm B D qv m += 2 2 2 1 1 2 2 tan 8 Mv B v qdm B D q θ + 2 2 2 2 vB qv m r = 2 Dr = 2 2 2 B Dqv m = q′ 1 1Eq B v q′ ′= 1 1E B v= 3v 2 2 3 2 1 1 2 2Uq mv mv= − 1 1U Ed B v d= = 2 2 2 1 1 2 3 2 8 4 B v qdm B D qv m += tanv v θ∆ = 3M v Nmv∆ = M Nm所以 （1 分） 2 2 2 1 1 2 2 tan 8 MvN B v qdm B D q θ= +