甘肃省兰州市第一中学2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题

兰州一中2016-2017-2学期期末考试试题

高二物理

说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间为100分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。第1至第9题为单选，10至12题为多选。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是(　 　)

A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的

B．光电效应实验说明了光具有粒子性

C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性

D．少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围内

2．在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是(　 　)

A．γ射线的贯穿作用　B．β射线的贯穿作用

C．α射线的电离作用D．β射线的中和作用

3．U放射性衰变有多种途径，其中一种途径是

先衰变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成

X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变

成Ti，X和Ti最后都衰变变成Pb，衰变

路径如图所示，则可知图中(　 　)

A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变

B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变

C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变

D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变

4．A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移—时间图

象如图所示。由图可知，物体A、B的质量之比为( 　)

A．1∶1

B．1∶2

C．1∶3

D．3∶1

5．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移

给了电子。假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中(　 )

A．能量守恒，动量不守恒，且λ＝λ′B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′

C．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′ D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′

6．原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如，在某种条件下，

铬原子的n＝2能级上的电子跃迁到n＝1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转

交给n＝4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫作俄歇效应，以这种方式脱离

原子的电子叫作俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为E_n＝－，式中n＝1，

2，3，…，表示不同能级，A是正的已知常数，则上述俄歇电子的动能是(　 　)

1. B. C. D.

7．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、

氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的

是( )

A．核反应方程是H＋n→H＋γ

B．聚变反应中的质量亏损Δm＝m₃－(m₁＋m₂)

C．辐射出的γ光子的能量E＝(m₃－m₁－m₂)c²

D．γ光子的波长

8．如图1所示，螺线管内有一平行于轴线

4

的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁

感应强度B的正方向，螺线管与U型导

线框cdef相连，导线框cdef内有一半径

很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef

在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图2所示规律变化时（　 　）

A．在t₁时刻，金属圆环L内的磁通量最大

B．在t₂时刻，金属圆环L内的磁通量最小

C．在t₁-t₂时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流

D．在t₁-t₂时间内，金属圆环L有收缩趋势

9．如图甲所示，T为理想变压器，原、副线圈匝数比为10:1，副线圈所接电路中电压

表V₁、V₂和电流表A₁、A₂都为理想电表，电阻R₁ =4Ω，R₂＝6Ω，R₃的最大阻值为12Ω，

原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压。在R₃的滑片自最下端滑动到最上端的过程

中，以下说法正确的是(   )

A.电压表V₁的示数增大　　　 B.电压表V₂的示数为V

C.电流表A₁、A₂的示数都增大  D.电流表A₁示数增大，A₂的示数减小

10．在频率为f的交变电路中，如图所示，把开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通

过各支路的电流的有效值相等。若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，

则下列几种说法中，正确的是(　　)

A．通过R的电流有效值不变

B．通过C的电流有效值变大

C．通过L的电流有效值变小

D．通过R、C、L的电流有效值都不变

11．带电粒子进入云室会使云室中的气体分子电离，从而显示

其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的

轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。

该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下

列说法正确的是(　 　)

A．粒子先经过a点，再经过b点 B．粒子先经过b点，再经过a点

C．粒子带负电 D．粒子带正电

12．质量为m的物体以速度v沿光滑水平面匀速滑行，现对物体施加一水平恒力，t秒内

该力对物体所施冲量大小为3mv，则t秒内（ ）

A．t秒末物体运动速率可能为4vB．物体位移的大小可能为

C．该力对物体做功不可能大于D．该力的大小为

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

二、实验题：本题共2小题，共14分。

13．（6分）如图所示是使用光电管的原理图，当用某种可见光照射到阴极K上时，电流

表中有电流通过：
（1）当变阻器的滑动端P向______滑动时（填“左”或“右”），

通过电流表的电流将会减小，当电流表电流刚减小到零时，

电压表的读数为U，则阴极K的逸出功为______________

（已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，可见光的频率为）。
（2）如果保持变阻器的滑动端P的位置不变，也不改变入

射光的频率，而增大入射光的强度，则光电子的最大初动

能将______（填“增大”、“减小”或“不变”），通过电流表的电流将会________（填“增

大”、“减小”或“不变”）。

（3）如果将电源的正负极对调，将变阻器的滑动端P从A端逐渐向B端移动的过程

中，通过电流表的电流先______________后____________（填“增大”、“减小”或“不

变”）(电源电压足够大）

14．(8分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置

如图a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个

工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小

孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦

而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端

弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与

弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点

计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，

纸带始终在水平方向：

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹性环；

⑤把附有橡皮泥的滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先_____________________，然后________________________，让滑块带动纸带一起

运动：

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示；

⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g，完善实验步骤⑥的内

容。

(2)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后

系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)。

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_____________。

三、计算题：本题共4小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的

演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值

和单位。

15．（8分）如图所示，A是一面积为S＝0.2 m²、匝数为n＝100

匝的圆形线圈，处在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，

磁感应强度随时间变化规律为B＝(6－0.02t)T，开始时外电路

开关S断开，已知R₁＝4 Ω，R₂＝6 Ω，电容器电容C＝30μF，

线圈内阻不计，求：

(1)S闭合后，通过R₂的电流大小；

(2)S闭合一段时间后又断开，在断开后流过R₂的电荷量。

16．(8分) 如图所示，在光滑的水平杆上套着一个质量为m的滑

环，滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬吊着质量为M的物体

（可视为质点），绳长为l。将滑环固定时，给物块一个水平冲

量，物块摆起后刚好碰到水平杆，若滑环不固定，仍给物块

以同样的水平冲量，求物块摆起的最大高度。

17. (10分)如图8所示，有界的匀强磁场的磁感应强度为B＝0.05

T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在磁场

中A处放一个放射源，内装Ra，Ra放出某种射线后衰变

成Rn.

(1)写出上述衰变方程；

(2)若A处距磁场边界MN的距离OA＝1.0 m时，放在MN左侧边缘的粒子接收器收到

垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线1.0 m。求一

个静止Ra核衰变过程中释放的核能有多少？(取1 u＝1.6×10^－27kg，e＝1.6×10^－19C，

结果保留三位有效数字)

18．（12分）如图所示，质量为m₁＝0.01 kg的子弹以v₁＝500 m/s的速度水平击中质量为

m₂＝0.49 kg的木块并留在其中。木块最初静止于质量为m₃＝1.5 kg的木板上，木板静

止在光滑水平面上并且足够长。木块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.1，求：(g＝10 m/s²)

(1)子弹进入木块过程中产生的内能ΔE₁；

(2)木块在木板上滑动过程中产生的内能ΔE₂；

(3)木块在木板上滑行的距离s。

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兰州一中2016-2017-2学期高二年级期末考试试题

参考答案

一、选择题：本卷共12小题，每小题4分，共48分，每小题有一个或多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
选项	A	C	A	C	C	C	D	D	D	ABC	AC	ABC

二、实验题：本题共2小题，共14分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。

13．（6分）

（1）____右___、_hv-eU___

（2）_不变_、__增大___、

(3) _增大_、__保持不变 ___、

14．（8分） （前两空每空1分，后三空每空2分）

（1）__接通打点计时器的电源_、____放开滑块1______

（2）__0.620_____、__0.618______

（3）___纸带与打点计时器限位孔有摩擦______

三、计算题：本题共4小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15（8分）解析： (1)E＝n＝nS

由题意知=0.02 T/s

故E＝100×0.02×0.2 V＝0.4 V

由I＝，得I_R2＝I＝ A＝0.04 A．(2分)

(2)S闭合后，电容器两端电压

U_C＝U₂＝IR₂＝0.04×6 V＝0.24 V(2分)

电容器带电量Q＝CU_C＝30×10^－6×0.24 C＝7.2×10^－6C

断开S后，放电电荷量为Q＝7.2×10^－6 C。

16.（8分）解析：设物块获得初速为v₀，则滑环固定时，  ①

滑环不固定时，有②

  ③

由①②③，得

17（10分）:解析：(1)Ra→Rn＋He

(2)衰变过程中释放的α粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径R＝1.0 m，由2evB＝得

α粒子的速度v＝

衰变过程中系统动量守恒，Rn、He质量分别为222 u、4 u，则

222 u×v′＝4 u×v

得Rn的速度v′＝v

释放的核能E＝×222 u×v′²＋×4 u×v²＝

代入数据解得E＝2.04×10^－14J.

18．（12分）解析　(1)当子弹射入木块时，由于作用时间极短，则木板的运动状态可认为不变，设子弹射入木块后，它们的共同速度为v₂，对m₁、m₂组成的系统由动量守恒定律有

m₁v₁＝(m₁＋m₂)v₂

又由能量守恒有ΔE₁＝m₁v－(m₁＋m₂)v

联立以上两式并代入数据得子弹进入木块过程中产生的内能ΔE₁＝ 1 225 J

(2)设木块与木板相对静止时的共同速度为v₃，对m₁、m₂、m₃组成的系统由动量守恒定律有

(m₁＋m₂)v₂＝(m₁＋m₂＋m₃)v₃

又由能量守恒有

ΔE₂＝(m₁＋m₂)v－(m₁＋m₂＋m₃)v

联立以上两式并代入数据得木块在木板上滑行过程中产生的内能ΔE₂＝18.75 J

(3)对m₁、m₂、m₃组成的系统由功能关系有μ(m₁＋m₂)gs＝ΔE₂解得s＝37.5 m