襄阳市高二下学期四校联考物理期中试题及答案

2014—2015 学年下学期高二期中考试 物理试题 时间： 90 分钟 分值：110 分 命题牵头学校：宜城一中 命题教师： 学 校：曾都一中 枣阳一中 襄州一中 宜城一中 一、选择题（本题共 10 小题，满分 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，每小题 4 分；第 7~10 题有多 项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对 但不全的得 3 分，有选错的得 0 分） 1．某电场区域的电场线如图所示。一个电子以一定的初速度从 A 点运动到 B 点的过程，则 A．电子所受的电场力增大，电子克服电场力做功 B．电子所受的电场力减小，电场力对电子做正功 C．电子的加速度增大，电势能减小 D．电子的加速度减小，电势能增大 2．两根通电的长直导线平行放置，电流大小分别为 I1 和 I2，电流的方向如图所示，在与导 线垂直的平面上有 a 、b、c 、d 四点，其中 a、b 在导线横截面连线的延长线上，c 、d 在导线横截面连线的垂直平分线上。则导线中的电流在这四点产生磁场的磁感应强度一 定不为零的是 A．a 、 b 点 B．b 、 c 点 C．c、 d 点 D．a、 d 点 w!w!w.!x!k!b!1.com 3．质量为 1kg 的物体做直线运动，其速度图象如图所示。则物体 在前 10s 内和后 10s 内所受合外力的冲量分别是 A．10N·s， 10N·s B．10N·s，－10N·s C．0，10N·s D．0，－10N·s 4．利用金属晶格（大小约 10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电 场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为 m、电量为 e、初速度为零，加速电压为 U，普朗克常量为 h，则下列说法中错误．．的是 A．该实验说明电子具有波动性 B．实验中电子束的德布罗意波长为 = 2 h meU  C．加速电压 U 越大，电子的衍射现象越不明显 D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显 5.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离 子。已知基态的氦离子能量为 E1=﹣54.4eV，氦离子 能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中， 不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 A．54.4eV B． 51.0eV C．43.2eV D． 40.8eV 6.在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到 n=2 能级发出的谱线属于巴尔末系。若一群氢原 A B a bd cI1 I2 曾都一中 枣阳一中 襄州一中 宜城一中 子自发跃迁时发出的谱线中有两条属于巴尔末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发 出多少条不同频率的谱线 A．2 B．5 C．4 D．6 7．如图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别 放在图中的 A、B、C、D 四个位置时，关于观察到的现象，下列说法正确的是 A．相同时间内放在 A 位置时观察到屏上的闪光次数最少 B．相同时间内放在 B 位置时观察到屏上的闪光次数比放在 A 位置时稍微少些 C．放在 C、D 位置时屏上观察不到闪光 D．放在 D 位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 8．下列说法中正确的是 A．阴极射线是一种电磁辐射 B．玻尔原子模型中电子的轨道是可以连续变化的 C．康普顿效应表明了光具有粒子性 D．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说 9．如图甲所示，T 为理想变压器， A1、A2 为理想交流电流表，V1、 V2 为理想交流电压表，R1、R2 为 定值电阻，R3 为光敏电阻（光照 增强，电阻减小），原线圈两端接 如图乙所示正弦交流电源，当光 照增强时，则有 A．图乙所示电压的瞬时值表达式为 51sin50u t (V) B．若变压器原、副线圈的匝数比为 4：1，则原、副线圈中的电流之比为 1：4 C．电压表 V1 示数变小，电压表 V2 示数变大 D．电流表 A1 示数变大，电流表 A2 示数变大 10. 如图甲所示，光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面成θ角，M、P 两端接 一阻值为 R 的定值电阻，阻值为 r 的金属棒 ab 垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装 置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t＝0 时对棒施一平行 于导轨的外力 F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通 过 R 的感应电流 I 随时间 t 的变化关系如图乙所示。 下列关于穿过回路 abPMa 的磁通量Φ、金属棒 ab 加 速度 a、金属棒受到的外力 F、通过棒的电荷量 q 随 时间变化的图象错误．．的是 A) B. 电流表 A(0～0.6 A 内阻约 0.5 Ω) C. 电压表 V(0～3 V 内阻为 2 kΩ) D. 滑动变阻器 R1(0～1 kΩ 100 mA) E. 滑动变阻器 R2(0～5 Ω 1.5 A) F. 电阻箱 R3(0～9 999.9 Ω) G. 直流电源 E(约 6 V，内阻不计) H. 开关 S，导线若干 (1) 将电压表量程扩大为 9 V，与它串联的电阻箱的阻值应为________ kΩ。 (2) 下图中画出了实验电路，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)。 (3) 实验中，变阻器滑动触头 P 在 ab 间移动时，发现小灯泡两端的电压只能在 3.5 V～ 6.0 V 间变化，则电路中出现的故障可能是________________________。 12.（1）（6 分）用图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为 5 eV 的光照射到光 电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图像如图乙所示。则光电子的最大初动能 为________J，金属的逸出功为__________ J。 V A A K 光束 窗口 U/VO I/mA -2 图 甲 图 乙 （2）（6 分）用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验： ①先测出滑块 A、B 的质量 M、m 及滑块与桌面的动摩擦因数  ，查出当地的重力加 速度 g； ②用细线将滑块 A、B 连接，使 A、B 间的弹簧处于压缩状态， 滑块 B 紧靠在桌边； ③剪断细线，测出滑块 B 做平抛运动落地时的水平位移为 1x ， 滑块 A 沿桌面滑行距离为 2x 。 为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母___________。如果动量守恒， 须满足的关系是_________________。 三、计算题（本题共 4 小题，满分 44 分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答 题时要写出完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分。） 13．（10 分）两物块 A、B 用轻弹簧相连，质量均为 3kg，初始时弹簧处于原长，A、B 两 物块都以 v=4m/s 的速度在光滑的水平地面上向右运动，质量为 2kg 的物块 C 静止在前 方，如图所示。B 与 C 碰撞后二者会粘在一起运动。 求： （1） B 与 C 碰撞后瞬间 B 与 C 的速度； （2）当弹簧的弹性势能最大时，物块 A 的速度为多 大。 14．（10 分）如图所示为两块质量均为 m，长度均为 L 的相同木板放置在光滑的水平桌面上，木块 1 质量也为 m（可视为质点），放于木板 2 的最 右端，木板 3 沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木板 2 发 生碰撞后粘合在一起，如果 要求碰后木块 1 停留在木板 3 的正中央，木板 3 碰撞前的初速度 v0 为多大？已 知木块与木 板之间的动摩擦因数为。 1 23 v0 15．（10 分）长为 L 的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为 Q，悬于 O 点，如图 所示。当在 O 点另外固定一个正电荷时，如果球静止在 A 处，则细线拉力是重力 mg 的 两倍，现将球拉至图中 B 处(θ＝60°)，放开球让它摆动，问： （1）固定在 O 处的正电荷的带电荷量为多少？ （2）摆球回到 A 处时悬线拉力为多少？ 16．（14 分）如图所示，在直角坐标系中，将第Ⅰ、Ⅱ象限称为区域一，第Ⅲ、Ⅳ象限称为 区域二，其中一个区域内有匀强电场，另一个区域内有大小为 2102  T、方向垂直纸面 的匀强磁场。现将一个比荷为 q m ＝ 8102 C/kg 的正电荷从坐标为(0，－1)的 A 点处由静 止释放，电荷以一定的速度从坐标为(1， 0)的 C 点第一次经 x 轴进入区域一，经过一段 时间，从坐标原点 O 再次回到区域二，不计电荷的重力。 （1）指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场，以及电场和磁场的方向。 （2）求电荷在磁场中做圆周运动的半径和电场强度的大小。 （3）求电荷第三次经过 x 轴时的位置。 y/m x/mC (1，0) A (0，-1) 区域一 区域二 0 2014—2015 学年下学期高二期中考试 物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6[来源:学+科+网 Z+X+X+K] 7 8 9 10 答案 C C D Dw!w!w.!x!k!b!1.com C D BD CD BD ABC 11．(1) 4 (2 分) (2)R2 (2 分) (3) ac 间断路 (2 分) 12．（1） （3 分） （3 分） （2）① 桌面离地面高度 h （2 分） ② （其他正确答案均可）（4 分） 13．解：①对 BC 碰撞过程: （3 分） 即 =2.4m/s （2 分） ②当 ABC 三者达到共同速度时,弹簧压缩到最短,对 ABC 组成的系统,由动量守恒 （3 分） 即 =3m/s （2 分） 14．解：设第 3 块木块的初速度为 V0,对于 3、2 两木块的系统，设碰撞后的速度为 V1，据 动量守恒定律得：mV0=2mV1 (2 分) 对于 3、2 整体与 1 组成的系统，设共同速度为 V2，则据动量守恒定律得： 2mV1=3mV2 (2 分) 第 1 块木块恰好运动到第 3 块正中央，则据能量守恒有： (4 分) 联立方程得：v0= 3 (2 分) 15．解：（1）球静止在 A 处经受力分析知受三个力作用：重力 mg、静电力 F 和细线拉力 ， 由受力平衡和库仑定律列式：F 拉＝F＋mg F＝k Qq L2 F 拉＝2mg （2 分） 联立解得：q＝mgL2 kQ （2 分） （2）摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，有： mgL(1－cos 60°)＝1 2mv2 （2 分） F 拉′－mg－F＝m v2 L （2 分） 由(1)知静电力 F＝mg （1 分） 联立解得：F 拉′＝3mg（1 分） 16．解：（1）区域一是磁场，方向垂直纸面向里； 区域二是电场，方向由 A 指向 C。（场 区及方向正确的每项给 1 分，共 4 分） （2）设电场强度的大小为 E，电荷从 C 点进入区域一的速度为 v。 从 A 到 C 电荷做初速度为零的匀加速直线运动，且过 C 点时速度方向与+x 轴方向成 45° 角，有 （1 分） 电荷进入区域一后，在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动，有： （1 分） 联立解得 （1 分） （2 分） （3）电荷从坐标原点 O 第二次经过 x 轴进入区域二，速度方向与电场方向垂直，电荷在 电场中做类平抛运动，设经过时间 t 电荷第三次经过 x 轴，设该点坐标为（x，0） 沿速度方向有 （2 分） 垂直速度方向有 （2 分） 联立解得 x=8m 故第三次经过 x 轴的坐标为（8，0） （1 分）