海南省文昌中学2014-2015学年高二下学期期末考试物理试卷

2014—2015学年度第二学期

高二年级物理科期考试题

第Ⅰ卷（选择题，共38分）

一、单项选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分。每小题四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1．根据理想斜面实验，提出“力不是维持物体运动的原因”的物理学家是（ ）

A．伽利略B. 牛顿C. 亚历士多德D. 法拉第

2．图1是将一小球竖直向上抛出后的v-t图像。不计空气阻力，

则以下说法中正确的是（ ）

A．第2s末小球的加速度为零

B．第2s到第4s小球在做减速运动

C．第3s末小球正在向下运动。

D．第4s末小球到达最高点

3．一质量为m的物体，受到与水平方向夹角为、大小恒为F的拉力作用，在粗糙的水平面上做匀速直线运动，如图2所示。若物体受到的滑动摩擦力大小为f, 则下列说法正确的是（ ）

A．一定大于重力mg

B．一定等于重力mg

C．一定大于摩擦力f

D．一定等于摩擦力f

4．某同学把一体重计放在电梯的地板上，然后站在体重计上随电梯运动。他观察了体重计示数的变化情况．并记录下了几个特定时刻体重计的示数(表内时刻不表示先后顺序)：

若已知t₀时刻电梯静止，则（ ）

A．t₁和t₂时刻物体所受重力不相同

B．t₁和t₃时刻电梯运动的加速度方向一定相反

C．t₁时刻电梯一定在向上做加速运动

D．t₂和t₄时刻电梯一定处于静止状态

5．在同一点O抛出的三个质量相同的物体做平抛运动的轨迹如图3所示。设三个物体做平抛运动的时间分别为t_A、t_B、t_C，抛出时的机械能为E_A、E_B、E_C ，则（ ）

A．E_A＞E_B＞E_Ct_A＞t_B＞t_C

B．E_A＞E_B＞E_Ct_A=t_B=t_C

C．E_A＜E_B＜E_Ct_A＞t_B＞t_C

D．E_A＜E_B＜E_Ct_A＜t_B＜t_C

6．2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想。“嫦娥一号”卫星在距月球表面200公里、周期127分钟的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动。已知月球半径约为1700km，引力常量Nm²/kg²，忽略地球对“嫦娥一号”的引力作用。由以上数据不可以估算出的物理量是（ ）

A．月球的质量B．月球的平均密度

C．月球表面的重力加速度D．月球绕地球公转的周期

二、多项选择题：（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得5分；选对但不全的，得3分；有选错的，得0分）

7．下列说法中正确的是（ ）

A．滑动摩擦力总是跟物体的重力成正比

B．物体做曲线运动时，它的速度一定会发生变化

C．物体做平抛运动时，加速度不变

D．当秋千摆到最低点时，人处于平衡状态

8．P、Q两个等量电荷的电场线分布如图4所示，a、b、c、d为电场中的四个点。a、c在PQ的中垂线上，则下列判断正确的是（ ）

A．P电荷带正电 B． P、Q是同种电荷

C．、两点电势相等D．、两点电势相等

9．在光滑水平面上有一个物体同时受到两个水平力F₁与F₂的作用，在第1s内保持静止，若F₁、F₂随时间的变化如图5所示，则下列说法正确的是（ ）

A．在第2s内，物体做加速运动，加速度逐渐增大

B．在第3s内，物体做加速运动，加速度逐渐减小

C．在第4s末，物体做加速运动，加速度最大

D．在第6s末，物体的加速度和速度均为零

10．如图6所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由图示位置自由下落。当bc边刚进入磁场时，线框恰好做匀速运动，线框边长L小于磁场宽度H。则（ ）

A．线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a

B．线框离开磁场时，受到的安培力方向竖直向上

C．线框bc边刚进入磁场时的感应电流，小于线框bc边刚离开

时的感应电流

D．线框穿过磁场的过程中机械能守恒

第Ⅱ卷（非选择题，共62分）

本卷包括必考题和选考题两部分。第11题～第14题为必考题，每个试题考生都必须做答。第15题～第17题为选考题，考生根据要求做答。

三、实验题（本题共2小题，第11题8分，第12题9分，共17分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程）

11．如图8所示，甲图是某学生测量 “匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行。图乙所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）。若打点计时器所用的交流电频率为 50Hz，则两个计数点间的时间间隔T= s，木块的加速度a为 m/s² ，木块与木板间的动摩擦因数µ= 。（g=10m/s²，忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，保留两位有效数字）

12．为了精确测量一大阻值电阻R_x，某同学用电源（E=9V）、电压表（量程0～15V）、电流表（量程0～6mA）、一只高精度的电阻箱R、滑动变阻器R₀和一个单刀双掷开关S等器材，设计出了图9中甲图所示电路。

（1）请按图甲所示电路图，连接图乙中所给器材。要求开关闭合前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。

（2）请完成如下实验步骤：

①先把开关S拨向Rx，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有一合适的读数，并记录下两表的读数大小U=8.02V和I=4mA，用伏安法初步估测电阻R_x的大小。

②保持滑动变阻器R₀的滑片位置不变，大致调节使其为伏安法估测的值之后，把开关S拨向电阻箱R，并微调电阻箱的电阻值，使电压表、电流表的读数与步骤①中的读数一致，读得此时电阻箱的阻值R=2000。

③则该未知电阻Rx=。

（3）利用测得的数据，还可以得到 表的内电阻等于 。

四、计算题（本题共2小题，第13题9分，第14题12分，共21分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）

13．某学校兴趣小组对一辆玩具遥控小车的性能进行研究：首先让小车在水平的地面上沿直线运动，记录下小车运动全过程，然后通过对测得的数据进行处理得到如图10所示的v－t图象。已知遥控小车在0～2s内做匀加速直线运动，2s～10s内小车牵引力的功率保持不变，在10s末停止遥控让小车自由滑行。若小车质量m＝1kg，设整个过程中小车受到的阻力大小不变．求：

（1）小车在0～2s 和10s～13s的加速度

（2）在2s～10s内小车牵引力的功率

（3）小车在加速运动过程中的总位移

14．如图11所示空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三个足够长的区域，各边界面相互平行。其中Ⅰ、Ⅱ区

域存在匀强电场:V/m，方向垂直边界面竖直向上；E_Ⅱ=V/m，方

向水平向右，Ⅲ区域磁感应强度B=5.0T，方向垂直纸面向里。三个区域宽度分别为d₁=5.0m、d₂=4.0m、d₃=10m。一质量m=1.0×10^-8kg、电荷量q= 1.6×10^-6C 的粒子从O点由静止释放，粒子重力忽略不计。求：

（1）粒子离开区域Ⅰ时的速度

（2）粒子从区域Ⅱ进入区域Ⅲ时的速度方向与边界面

的夹角

（3）粒子在Ⅲ区域中作圆周运动的周期和离开Ⅲ区域时的速

度方向与边界面的夹角

五、模块选做题（本题包括3小题，只要求选做2小题。每小题12分，共24分。把解答写在答题卡中指定的答题处。对于其中的计算题，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）

15．模块3－3试题

（Ⅰ）(4分)下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母，选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）。

A．由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，液体表面存在张力

B．一块0℃的冰逐渐熔化成0℃的水，在这个过程中分子的平均动能不变

C．用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只须再知道油的密度即可

D．甲、乙两个分子相距较远。若把甲固定，使乙分子逐渐向甲靠近，直到不能再靠拢为止，在这一过程中先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功

E．压缩气体，气体的内能可能减少

F．机械能无法全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化为机械能。

（Ⅱ）（8分）如图12所示，装有水银的一个细小U形管与一个巨型密封储气罐A相连，U形管左端封闭有一段空气柱。在气温为27℃时，空气柱长度为60cm，右端水银面比左端低44cm。当气温降到-23℃时，U形管两边水银高度差减小了4cm 。求此时巨型密封气罐内气体的压强和U形管左端封闭空气柱的压强。

16．模块3－4试题

（Ⅰ）（6分）如图13所示，一小孩站在宽6m的河边，在他正对面的岸边有一距离河面高度为3m的树，树的正下方河底有一块石头，小孩向河面看去，可同时看到树顶和石头两者的像，并发现两个像重合，若小孩的眼睛离河面高为1.5m，河水的折射率为，试估算河水深度。

（Ⅱ）（6分）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为 1s 的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波，绳上质点N的平衡位置为x=5m ，振动传播到质点M时的波形如图所示，求：

（1）绳的左端振动后经多长时间传播到质点N

（2）质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程

17．模块3－5试题

（Ⅰ）（4分）铀235在核反应堆中被中子射中后会发生裂变。裂变后产生的碘131、铯137、氙133、氪88等新原子大都具有放射性。其中碘131（）放出β射线，是裂变产物中份额比较多的物质,其半衰期约为8天；铯137（）放出射线其半衰期约30年。

依据上面信息

（1）请写出碘131（）衰变为X原子核后的衰变方程

（2）设福岛核泄漏产生的铯137()质量为m，经过60年后还有质量为

的铯137()没有发生衰变。

（Ⅱ）（8分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块沿原轨道返回，质量为m/2 ，求：

（1）另一块爆炸后瞬时速度大小

（2）爆炸后系统增加的机械能

2014—2015学年度第二学期

高二年级物理科期考试题参考答案

第Ⅰ卷（选择题，共38分）

一、单项选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分。每小题四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

二、多项选择题：（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得5分；选对但不全的，得3分；有选错的，得0分）

第Ⅱ卷（非选择题，共62分）

三、实验题（本题共2小题，第11题8分，第12题9分，共17分）

11、0.10s（2分）;

-0.50m / s²（3分，答0.50的给2分）;

0.050 （3分，答0.05的给2分）

12、（1）如图乙（3分）

（2）②电阻箱（1分）

③2000Ω（2分）

（3）电流表 （1分） 5Ω （2分）

四、计算题（本题共2小题，第13题9分，第14题12分，共21分）

13、解析：（1）根据a＝

由图象可得

0 ～ 2s ：a₁＝2 m/s²①（1分）

10s ～ 13s ：a₂＝-2 m/s²②（1分）

（2）小车的匀速运动阶段即7s～10s内，设牵引力为F，

则F＝f f = ma₂③（1分）

且P＝Fv_m由图象可知v_m＝6 m/s ④（1分）

∴P＝12 W ⑤（1分）

（3）小车的加速运动过程可以分为0～2 s和2 s～7 s两段，

设对应的位移分别为s₁和s₂，

则s₁＝a₁t　s₁＝4m⑥（1分）

在2 s～7 s内由动能定理可得

P(t₂－t₁)－fs₂＝mv－mv⑦（2分）

解得s₂＝25 m

s＝s₁＋s₂　s＝29 m ⑧（1分）

14、解：（1）由动能定理得：

mv₁²/2 = qE₁d₁①（2分）

得：v₁= 4×10³m/s²②（1分）

（2）粒子在区域II做类平抛运动。水平向右

为y轴，竖直向上为x轴.设粒子进入

区域III时速度与边界的夹角为θ

tanθ =v_x/ v_y③（1分）

v_x=v₁，v_y=at④（1分）

a = qE₂/m⑤（1分）

t = d₂/v₁

把数值代入得：θ = 30⁰⑥（1分）

（3）粒子在磁场中运动的周期T==10^-2 s （2分）

粒子进入磁场时的速度v₂ = 2v₁⑦（1分）

粒子在磁场中运动的半径R=mv₂ /qB = 10m = d₃

粒子进入磁场区域运动轨迹如图所示，由于

R= = 10 m （1分）

AB=5 m，CD=（10 — 5）m

cosβ=⑧（1分）

所以粒子离开磁场时速度方向与边界的夹角β=arccos（此关系式不写不扣分）

五、模块选做题（本题包括3小题，只要求选做2小题。每小题12分，共24分）

15.（Ⅰ）BDE（4分，选对一个给2分，选对两个给3分，选对3个给4分；每选错一个扣2分，最低得分为0分）

（Ⅱ）（1）因储气罐体积比U形管体积大的多，可认为储气罐气体状态发生变化时体积不变，经历一等容过程。 T₁＝273+27=300K T₂＝273-23=250K

根据查理定律有

　　　　　　　　　　　（2分）

　　　　 P₂=P₁（1分）

（2）对左边U形管内的气体有

＝273+27=300K=P₁-44＝60s

＝273-23=250K= p₂-40＝(60+)s（1分）

其中s是U形管的横截面积

根据理想气体状态方程得

=（2分）

得 31P₂-25P₁=140cmHg

将②代入⑥得P₂＝140 cmHg （1分）

=100 cmHg （1分）

16. （Ⅰ）树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示（2分）

由图得①

由几何关系得1.5tani+3tani=6

解得tani=

Sini=②

P点至树岸边的距离为3tani=4

Sinr=③

把①②代入③

得h=5.3m④

评分参考：本题6分,正确画图给2分，①至④式各1分

（Ⅱ）（1）由图可知，波长λ=2m①

波速v==2m/s②

振动传播到质点经历的时间t===2.5s③

（2）质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程。

s=×4×8=80cm④

评分参考：本题6分。①式1分，②式1分，③式2分，④式各2分

17.（Ⅰ）（4分）

（1）衰变方程+(2分)

（2）(2分)

（Ⅱ）（8分）

（1）设火箭爆炸A、B两块物体，且A物体沿原轨道返回,则v_A= -v①

由题意m_A=m_B=m/2②

火箭在最高点爆炸为两块时动量守恒：m_Av_A+m_Bv_B=mv③

由①②③式得v_B=3v④

（2）爆炸后系统增加的机械能△E=m_Av_A²＋m_Bv_B²－mv²

=××（3v）²＋××v²－mv²

= 2mv²⑤

评分参考：本题5分。①③④⑤各式2分。