内容正文:
高二期末物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法错误的是( )
A. 黑体不一定是黑的,有些看起来还会很明亮
B. 爱因斯坦最早提出了能量子假设
C. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波
D. X射线的波长比红外线的波长短
【答案】B
【解析】
【详解】A.黑体的定义是能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,但黑体自身会向外进行热辐射,若黑体温度足够高,热辐射包含可见光波段时就会看起来很明亮(例如太阳可近似为黑体),故A正确;
B.普朗克为解释黑体辐射规律最早提出了能量子假设,爱因斯坦是在能量子假设基础上提出光量子假说解释光电效应,故B错误;
C.一切温度高于绝对零度的物体都在持续向外辐射电磁波,我们周围的物体温度均高于绝对零度,因此都在辐射电磁波,故C正确;
D.电磁波谱按波长从长到短的顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线,因此X射线的波长比红外线短,故D正确。
本题选错误的,故选B。
2. 下列表达式不是比值定义式的是( )
A. 电势 B. 电动势
C. 电容 D. 磁感应强度
【答案】C
【解析】
【详解】比值定义法的核心是:被定义的物理量反映物质/场本身的固有属性,与用来定义它的两个物理量均无关,仅由自身性质决定。
A.电势是电场的固有属性,与试探电荷的电势能、电荷量均无关,属于比值定义式,故A错误;
B.电动势是电源的固有属性,与非静电力做功、移送的电荷量均无关,属于比值定义式,故B错误;
C.是平行板电容器电容的决定式,电容的大小直接由、、三个量决定,不属于比值定义式,故C正确;
D.磁感应强度是磁场的固有属性,与安培力、电流、导线长度均无关,属于比值定义式,故D错误。
故选C。
3. 下列有关系统的总动量守恒表述正确的是( )
A. 只要系统内力代数和为零,系统的总动量就守恒
B. 只要系统内力之和大于外力之和,系统的总动量就守恒
C. 如果系统内有摩擦力,系统的总动量也可以保持不变
D. 如果系统内有重力,系统的总动量一定变化
【答案】C
【解析】
【详解】动量守恒的条件为系统所受合外力的矢量和为0,即,内力的矢量和恒为0,不影响系统总动量。
A.系统内力的矢量和本身恒为0,总动量是否守恒仅由合外力是否为0决定,和内力无关,故A错误;
B.只有合外力严格为0时总动量才守恒,若内力远大于外力仅属于近似守恒,不是严格的动量守恒,故B错误;
C.摩擦力属于系统内力时,只要系统满足,总动量就可以保持不变,比如光滑水平面上相互摩擦的两个木块组成的系统总动量守恒,故C正确;
D.若重力与其他外力平衡使系统合外力为0,总动量可保持不变,比如水平面上碰撞的物体组成的系统,重力和支持力平衡,总动量守恒,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,很多易碎物件在快递运输和投递过程中,会用充气包装袋包装,这样做是为了在运输和投递过程中,如果不小心发生碰撞时可以( )
A. 增大易碎物件的动量变化量 B. 减小易碎物件的动量变化量
C. 增大易碎物件的动量变化率 D. 减小易碎物件的动量变化率
【答案】D
【解析】
【详解】AB.碰撞过程中,物体最终都从碰撞前的速度变为0,动量变化量是固定的,AB错误;
CD.由动量定理
可得
充气包装袋延长了碰撞过程的作用时间,不变,因此动量变化率减小,物体受到的作用力F减小,从而保护易碎物件,C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,闭合矩形线圈abcd水平放置,面积为S,磁感应强度大小为B的匀强磁场与线圈ab边垂直、与bc边的夹角为45°。现将线圈以cd边为轴逆时针转动90°,整个过程线圈中磁通量的变化量大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】整个过程线圈中磁通量的变化量大小为
故选A。
6. 如图所示,一电容器与直流电源相连,电容器两极板不平行,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势线。M、N点在同一电场线上,P、O点在同一等势线上。下列说法正确的是( )
A. O点的电场强度比N点的小
B. 负电荷从M点运动到O点,电势能增大
C. P点的电势比O点的低
D. 仅受电场力的正电荷从N点运动到P点,速度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线越密的地方电场强度越大,所以O点的电场强度比N点的大,故A错误;
B.电势沿电场线的方向降低,所以M点的电势比O点的电势低,根据
可知,负电荷从M点运动到O点,电势能减小,故B错误;
C.P、O点在同一等势线上,所以P、O两点的电势相同,故C错误;
D.仅受电场力的正电荷从N点运动到P点,这个过程中电场力做正功,所以正电荷的速度增大,故D正确。
故选D 。
7. 竖直平面内一带电小球在从A点运动到B点的过程中,电场力做功5J,克服重力做功2J,克服空气阻力做功3J,则小球在B点的( )
A. 电势能比A点小5J B. 重力势能比A点小2J
C. 动能比A点小3J D. 机械能与A点相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.电场力做功等于电势能的减少量,即
电场力做正功5J,电势能减少5J,因此B点电势能比A点小5J,故A正确;
B.重力做功等于重力势能的减少量,即
克服重力做功2J说明重力做功为,重力势能增加2J,因此B点重力势能比A点大2J,故B错误;
C.根据动能定理,合外力总功等于动能变化,总功
因此A、B两点动能相等,故C错误;
D.除重力外其他力的总功等于机械能变化,电场力和空气阻力总功
说明机械能增加2J,B点机械能比A点大2J,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,水平面上放有两根平行长直细导线,P、O、Q三点所在直线与导线垂直,交点为M、N,且PM=MO=ON=NQ。当两导线中通有等大反向的电流时,O、P两点的磁感应强度大小分别为B、。现仅改变的电流方向,则此时Q点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度大小相等,方向相同,都是垂直纸面向里。则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性,L1导线在P点处的磁感应强度大小与O点相等,L1在P点处产生的磁感应强度方向垂直纸面向外。
L2导线在P点处产生的磁感应强度小于L1在P点处产生的磁感应强度,方向垂直纸面向里,设大小为B2,则P点磁感应强度大小
解得
现仅改变的电流方向,L1导线在Q点处的磁感应强度大小等于B2,方向垂直纸面向外;L2导线在Q点处产生的磁感应强度大小为B1,方向垂直纸面向外。则此时Q点的磁感应强度大小为
解得。故选B。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,电源电动势,内阻,当调节电阻箱电阻为时,电动机恰好正常工作,小灯泡恰好正常发光,此时理想电压表示数为6.0V,理想电流表示数为2A。以下说法正确的是( )
A. 电动机的额定功率为12W B. 电动机的额定功率为10W
C. 小灯泡的额定功率为12W D. 小灯泡的额定功率为6W
【答案】BC
【解析】
【详解】CD.流过电源的电流
流过灯泡的电流
灯泡的额定功率,故C正确,D错误;
AB.电动机两端的电压
电动机的额定功率,故A错误,B正确。
故选BC。
10. 如图所示,一竖直轻质弹簧,下端固定在水平地面上,上端与物体Q拴接在一起,物体P叠放在Q上,二者质量均为m,物体P带正电且电荷量为q,Q绝缘且不带电,重力加速度为g,弹簧劲度系数为k。开始时二者处于静止状态,现突然施加电场强度大小为、竖直向上的匀强电场,则( )
A. 施加电场瞬间,物体P、Q之间的弹力大小变为
B. 施加电场瞬间,物体P、Q之间的弹力大小变为
C. 物体P、Q一起向上运动过程中,速度最大时,弹簧处于原长
D. 物体P、Q一起向上运动过程中,速度最大时,弹簧形变量为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.施加电场瞬间,对PQ的整体由牛顿第二定律
解得
对物体P分析可知
解得物体P、Q之间的弹力大小为,A正确,B错误;
CD.物体P、Q一起向上运动过程中,速度最大时,则加速度为零,即满足
解得弹簧形变量为,C错误,D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 某实验探究小组用如图所示的装置来验证对心碰撞过程的动量守恒定律。实验步骤如下:
①用天平测出两个大小相等的小球a、b的质量分别为;
②将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面BC连接在斜槽末端;
③将白纸和复写纸固定在斜面BC上,用来记录实验中小球落在斜面上的位置;
④先不放小球b,让小球a从斜槽顶端A处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置P;
⑤将小球b放在斜槽末端B处,仍让小球a从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球a、b在斜面上的落点位置M、N;
⑥多次实验,测出各落点M、P、N的平均位置到B点的距离分别为。
(1)两小球的质量关系为______(填“>”“=”或“<”)。
(2)写出能验证两小球碰撞过程动量守恒的关系式:______(用、、表示)。
(3)恢复系数是反映碰撞时物体恢复形变能力的参数,只与碰撞物体的材料有关,恢复系数的定义式为,其中和分别是碰撞前两物体的速度,和分别是碰撞后两物体的速度。若=6.25cm、=16.01cm、=35.98cm,可以算出恢复系数______(保留1位有效数字)。
【答案】(1)> (2)
(3)0.9
【解析】
【小问1详解】
为了保证碰撞后入射小球不反弹,两小球的质量关系为。
【小问2详解】
设斜面倾角为,对小球a单独下滑后平抛的过程,根据平抛运动规律有,
联立解得
同理可得碰后瞬间a、b的速度分别为,
由动量守恒定律有
联立可得
【小问3详解】
恢复系数的定义式为,结合(2)分析可得
12. 一实验小组对铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源、滑动变阻器、电压表V、电流表A、待测铅笔芯R、游标卡尺、螺旋测微器、开关S、单刀双掷开关K、导线若干。
(1)用游标卡尺测得铅笔芯的长度,如图1所示,读数为______mm。
(2)用螺旋测微器测量铅笔芯直径,如图2所示,读数为______mm。
(3)按图3连接电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K从a掷到b时,观察到电流表示数变化没有电压表示数变化明显,则应将K掷到______(填“a”或“b”)端。
(4)测量多组数据,绘制I-U图像如图4所示,取3,求得铅笔芯的电阻率为______(保留2位有效数字)。
【答案】(1)49.40
(2)2.180 (3)a
(4)
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为
【小问2详解】
螺旋测微器的读数为
【小问3详解】
闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K从a掷到b时,观察到电流表示数变化没有电压表示数变化明显,说明电压表分流影响较小,选择电流表外接,则应将K掷到a端;
【小问4详解】
根据题图可得电阻
结合电阻定律
又
其中,
联立可得
13. 如图所示,真空中两个电荷量均为Q的正点电荷固定于相距2l的A、B两点,AB连线的中点为O,AB连线的中垂线上有一点C,且CO=l。已知静电力常量为k。
(1)求C点电场强度的大小;
(2)现将另一个电荷量为-q、质量为m的微粒(不计微粒的重力)放在C点,并给微粒一垂直纸面的初速度,微粒恰好以O为圆心做匀速圆周运动,求微粒初速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电荷量为Q的点电荷在C点产生的电场强度
根据矢量叠加得,C点电场强度
【小问2详解】
设微粒初速度大小为,在C点所受电场力
根据牛顿第二定律得
联立得
14. 如图所示,倾斜放置的平行板电容器,两个极板正对且与水平面成θ角,极板的长度为L,极板间电场可视为匀强电场。一带正电小球以某一初速度从A板边缘进入,沿图中水平直线到达B板边缘时速度恰好减为0。已知带电小球的比荷为k,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场电场强度的大小和方向;
(2)两极板间的电压和小球初速度的大小。
【答案】(1),方向垂直极板向上
(2),
【解析】
【小问1详解】
分析可知,小球受竖直向下的重力,以及垂直于电容器极板的电场力,小球沿水平直线运动,则小球所受电场力方向为垂直极板斜向左上方,小球的受力分析如图所示
根据小球的受力情况可得
解得
方向垂直极板向上。
【小问2详解】
根据几何关系可得板间距为
根据电场强度与电势差的关系可得
解得
小球沿水平直线运动到B板边缘速度恰好减为0,根据动能定理可得
解得小球的初速度为
15. 如图所示,AB、CD、EF为光滑的水平轨道,A、B、E、F等高。半径为R的光滑半圆形凹槽M和物块N并排静止在AB轨道上。一辆小车静止在CD轨道上,左侧紧靠竖直墙壁BC,上表面与AB、EF等高。可视为质点的小球P从凹槽M上方高为h处静止释放,沿着凹槽M右边切线进入,一段时间后,物块N与凹槽M分离并以一定的速度滑上小车,小车与竖直墙壁ED碰撞前,物块N和小车已共速,碰撞后小车立即被墙壁粘住静止。已知小球P、凹槽M、物块N和小车的质量均相等,重力加速度g取10,R=h=0.5m,物块N与小车上表面间的动摩擦因数。求:
(1)小球P刚进入凹槽M时的速度大小;
(2)物块N与凹槽M分离时,物块N的速度大小;
(3)为了使物块N能滑上EF轨道,小车的最大长度。
【答案】(1)
(2)
(3)0.75m
【解析】
【小问1详解】
小球P做自由落体运动,根据运动学公式,
解得
【小问2详解】
小球P进入凹槽后,M与N一起向右运动,当小球运动到最低点时,N与M分离,设小球速度大小为,N和M速度大小为,根据系统机械能守恒得
水平方向动量守恒得
解得,
【小问3详解】
物块N与槽M分离后以速度滑上小车。
设二者共速后速度为,根据动量守恒得
二者共速过程,设N相对小车滑行距离,根据功能关系得
解得
碰撞后小车立即被墙壁粘住静止,物块N继续在小车上表面匀减速运动,到达E点速度为,
物块N还能滑上EF轨道应满足
解得
所以,小车的最大长度为
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1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法错误的是( )
A. 黑体不一定是黑的,有些看起来还会很明亮
B. 爱因斯坦最早提出了能量子假设
C. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波
D. X射线的波长比红外线的波长短
2. 下列表达式不是比值定义式的是( )
A. 电势 B. 电动势
C. 电容 D. 磁感应强度
3. 下列有关系统的总动量守恒表述正确的是( )
A. 只要系统内力代数和为零,系统的总动量就守恒
B. 只要系统内力之和大于外力之和,系统的总动量就守恒
C. 如果系统内有摩擦力,系统的总动量也可以保持不变
D. 如果系统内有重力,系统的总动量一定变化
4. 如图所示,很多易碎物件在快递运输和投递过程中,会用充气包装袋包装,这样做是为了在运输和投递过程中,如果不小心发生碰撞时可以( )
A. 增大易碎物件的动量变化量 B. 减小易碎物件的动量变化量
C. 增大易碎物件的动量变化率 D. 减小易碎物件的动量变化率
5. 如图所示,闭合矩形线圈abcd水平放置,面积为S,磁感应强度大小为B的匀强磁场与线圈ab边垂直、与bc边的夹角为45°。现将线圈以cd边为轴逆时针转动90°,整个过程线圈中磁通量的变化量大小为( )
A. 0 B. C. D.
6. 如图所示,一电容器与直流电源相连,电容器两极板不平行,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势线。M、N点在同一电场线上,P、O点在同一等势线上。下列说法正确的是( )
A. O点的电场强度比N点的小
B. 负电荷从M点运动到O点,电势能增大
C. P点的电势比O点的低
D. 仅受电场力的正电荷从N点运动到P点,速度增大
7. 竖直平面内一带电小球在从A点运动到B点的过程中,电场力做功5J,克服重力做功2J,克服空气阻力做功3J,则小球在B点的( )
A. 电势能比A点小5J B. 重力势能比A点小2J
C. 动能比A点小3J D. 机械能与A点相等
8. 如图所示,水平面上放有两根平行长直细导线,P、O、Q三点所在直线与导线垂直,交点为M、N,且PM=MO=ON=NQ。当两导线中通有等大反向的电流时,O、P两点的磁感应强度大小分别为B、。现仅改变的电流方向,则此时Q点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,电源电动势,内阻,当调节电阻箱电阻为时,电动机恰好正常工作,小灯泡恰好正常发光,此时理想电压表示数为6.0V,理想电流表示数为2A。以下说法正确的是( )
A. 电动机的额定功率为12W B. 电动机的额定功率为10W
C. 小灯泡的额定功率为12W D. 小灯泡的额定功率为6W
10. 如图所示,一竖直轻质弹簧,下端固定在水平地面上,上端与物体Q拴接在一起,物体P叠放在Q上,二者质量均为m,物体P带正电且电荷量为q,Q绝缘且不带电,重力加速度为g,弹簧劲度系数为k。开始时二者处于静止状态,现突然施加电场强度大小为、竖直向上的匀强电场,则( )
A. 施加电场瞬间,物体P、Q之间的弹力大小变为
B. 施加电场瞬间,物体P、Q之间的弹力大小变为
C. 物体P、Q一起向上运动过程中,速度最大时,弹簧处于原长
D. 物体P、Q一起向上运动过程中,速度最大时,弹簧形变量为
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 某实验探究小组用如图所示的装置来验证对心碰撞过程的动量守恒定律。实验步骤如下:
①用天平测出两个大小相等的小球a、b的质量分别为;
②将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面BC连接在斜槽末端;
③将白纸和复写纸固定在斜面BC上,用来记录实验中小球落在斜面上的位置;
④先不放小球b,让小球a从斜槽顶端A处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置P;
⑤将小球b放在斜槽末端B处,仍让小球a从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球a、b在斜面上的落点位置M、N;
⑥多次实验,测出各落点M、P、N的平均位置到B点的距离分别为。
(1)两小球的质量关系为______(填“>”“=”或“<”)。
(2)写出能验证两小球碰撞过程动量守恒的关系式:______(用、、表示)。
(3)恢复系数是反映碰撞时物体恢复形变能力的参数,只与碰撞物体的材料有关,恢复系数的定义式为,其中和分别是碰撞前两物体的速度,和分别是碰撞后两物体的速度。若=6.25cm、=16.01cm、=35.98cm,可以算出恢复系数______(保留1位有效数字)。
12. 一实验小组对铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源、滑动变阻器、电压表V、电流表A、待测铅笔芯R、游标卡尺、螺旋测微器、开关S、单刀双掷开关K、导线若干。
(1)用游标卡尺测得铅笔芯的长度,如图1所示,读数为______mm。
(2)用螺旋测微器测量铅笔芯直径,如图2所示,读数为______mm。
(3)按图3连接电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K从a掷到b时,观察到电流表示数变化没有电压表示数变化明显,则应将K掷到______(填“a”或“b”)端。
(4)测量多组数据,绘制I-U图像如图4所示,取3,求得铅笔芯的电阻率为______(保留2位有效数字)。
13. 如图所示,真空中两个电荷量均为Q的正点电荷固定于相距2l的A、B两点,AB连线的中点为O,AB连线的中垂线上有一点C,且CO=l。已知静电力常量为k。
(1)求C点电场强度的大小;
(2)现将另一个电荷量为-q、质量为m的微粒(不计微粒的重力)放在C点,并给微粒一垂直纸面的初速度,微粒恰好以O为圆心做匀速圆周运动,求微粒初速度的大小。
14. 如图所示,倾斜放置的平行板电容器,两个极板正对且与水平面成θ角,极板的长度为L,极板间电场可视为匀强电场。一带正电小球以某一初速度从A板边缘进入,沿图中水平直线到达B板边缘时速度恰好减为0。已知带电小球的比荷为k,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场电场强度的大小和方向;
(2)两极板间的电压和小球初速度的大小。
15. 如图所示,AB、CD、EF为光滑的水平轨道,A、B、E、F等高。半径为R的光滑半圆形凹槽M和物块N并排静止在AB轨道上。一辆小车静止在CD轨道上,左侧紧靠竖直墙壁BC,上表面与AB、EF等高。可视为质点的小球P从凹槽M上方高为h处静止释放,沿着凹槽M右边切线进入,一段时间后,物块N与凹槽M分离并以一定的速度滑上小车,小车与竖直墙壁ED碰撞前,物块N和小车已共速,碰撞后小车立即被墙壁粘住静止。已知小球P、凹槽M、物块N和小车的质量均相等,重力加速度g取10,R=h=0.5m,物块N与小车上表面间的动摩擦因数。求:
(1)小球P刚进入凹槽M时的速度大小;
(2)物块N与凹槽M分离时,物块N的速度大小;
(3)为了使物块N能滑上EF轨道,小车的最大长度。
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