江苏省无锡市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试卷含答案.doc

2017-2018学年江苏省无锡市高二下学期期末考试
物 理 试 题
一、单选题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．金属的电阻率随温度的升高而增大，铂电阻温度计就是根据铂丝的电阻随温度变化特性制成的，下面关于铂丝的R—t图象可能正确的是

2．放射性的原子核A放出一个β粒子后变成原子核B，原子核B放出一个α粒子后变成原子核C，可以肯定的是原子核A比
A．原子核B多2个中子 B．原子核C多2个中子
C．原子核B少1个质子 D．原子核C少1个质子
3．在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则该原子核所在的区域可能是
A．①
B．②
C．③
D．④
4．质量为m的小球，以初速度υ竖直向上抛出，经过一段时间后回到抛出点．不计空气阻力，以竖直向上为正方向，则整个过程中，小球重力的冲量是
A．0 B．mυ
C．2mυ D．－2mυ
5．如图所示，边长为L的正方形导线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度υ垂直于bc边在线框平面内移动，磁场方向与线框平面垂直．线框中磁通量的变化率E和b、c两点间的电势差Ubc分别是
υ
a
d
b
c
A．E=0 Ubc= 0
B．E=0 Ubc=－BLυ
C．E=BLυ Ubc= 0
D．E=BLυ Ubc=－BLυ
二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
6．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知
A．交变电流的频率是25HZ
B．交变电压的有效值是100V
C．在2.0×10-2s时线圈处于中性面位置
D．交变电压的瞬时表达式是u=100sin（50πt）V
7．如图所示，真空中有一负点电荷Q，A、B两点与该点电荷在同一平面内，其电场强度的大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB．现将另一带电量很小的正电荷先后放在A、B两点，该正电荷在A、B两点受电场力的大小分别为FA、FB，所具有的电势能分别为EPA、EPB．以下判断中正确的是
A．EA<EB FA<FB
B．EA>EB FA>FB
C．φA<φB EPA<EPB
D．φA>φB EPA>EPB
8．如图所示，L是自感系数很大的线圈，直流电阻几乎为零，A和B是两个相同的小灯泡．下列说法中正确的是
A．开关s断开瞬间，A、B灯均闪亮后再熄灭
B．开关s断开瞬间，A灯立即熄灭，B灯亮一下再熄灭
C．开关s闭合瞬间A灯立即亮起来；最后A、B两灯一样亮
D．开关s闭合瞬间A、B两灯一样亮；后来A灯变得更亮，
B灯逐渐熄灭
9．某小型水电站的电能输送过程如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻R为5Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为5∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220sin(100πt) V，降压变压器的副线圈与R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是
A．流过R0的电流是20 A B．流过R的电流是100 A
C．T1副线圈两端电压为1100V D．输电线路上损失功率为80W
三、 简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分.必做题18分，选做题24分，共计42分．请将答案填写在答题卡相应的位置．
m1
m2
10．（6分）如图所示，某同学将两块质量分别为m1和m2的不同物块用细线连接，置于光滑的水平桌面上，两个物块中间夹有一根压缩了的轻质弹簧．烧断细线，物块从静止开始运动，最终离开桌子边缘做平抛运动．该同学通过必要的测量，以验证物体间相互作用时的动量守恒定律．
（1）该同学还需要的实验器材是 ▲ ；
（2）本实验中要直接测量的物理量是 ▲ ；
（3）用实验中所测量的物理量，写出验证动量守恒定律的关系式 ▲ .
11．（12分）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室可供选择的器材如下：
A．待测小灯泡(2.5V 400mA)
B．电流表(0-0.6A 内阻约0.5Ω)
C．电压表(0-3V 内阻约5kΩ)
D．滑动变阻器R1(0-500Ω 2A)
　　E．滑动变阻器R2(0-5Ω 1.5A)
F．滑动变阻器R3(0-50Ω 1.5A )
G．直流电源E(约3V 内阻不计)
H．开关S，导线若干
请回答以下问题
（1）待测小灯泡正常工作时消耗电功率是 ▲ W；
（2）按图甲所示，实验前滑动变阻器的滑片P应置于 ▲ 端（选填“a”或“b”）；
（3）按图甲所示的电路，电压表应接在 ▲ 端(选填“cd”或“ce”）；滑动变阻器选用的是 ▲ (选填“R1”“R2”或“R3”)；
（4）闭合开关s，变阻器滑片P从a端向b端移动过程中，发现电压表示数始终大于1.5V，则电路中出现的故障位置可能是 ▲ 处（选填“a”“b”“d”或“e”）；
（5）排除故障后，测量出多组数据．电压表的示数为横轴，电流表的示数为纵轴，描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，分析图象可知灯丝电阻随温度的升高而
▲ (选填“减小”或“增大”) ．

12．选做题（共计24分）：本题包括A、B两小题，请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答．若都做，则按A小题评分．
12A．［选修模块3－3］（24分）
（1）图示为干湿泡湿度计．湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示此时 ▲
A．空气的绝对湿度越大
B．空气的相对湿度越小
C．空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差很小
D．空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差很大
（2）如图所示，在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列操作正确的是 ▲
A．在量筒中仅滴一滴油酸酒精溶液，测出其体积
纱布
湿泡温度计
干泡温度计
油膜
浮在水面
上的痱子粉
B．适量的痱子粉洒在水面后，用玻璃棒轻轻地搅匀
C．先在水面上撒适量的痱子粉，后再滴入一滴油酸酒精溶液
D．计算油膜面积时，舍去不足半格的方格，半格或超过半格计为一格
（3）下列说法中正确的是 ▲
A．吹气球很费力，因为分子间存在斥力
B．某物质导热性能各向同性，该物质可能是单晶体、多晶体或非晶体
C．由于水的表面张力作用，所以荷叶上的水呈椭球形
D．一定质量0°C的水变成0 °C的冰，体积变大，内能增加
（4）一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度为－73°C，从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J．已知标准状态（1个大气压，273K）下1mol理想气体体积为22.4L，NA=6.0×1023mol-1．求：
①气体在状态C的温度；
②气体的分子个数（保留两位有效数字）；
③从状态A变化到状态C的过程中，气体
与外界交换的热量Q．

12B．［选修模块3－4］（24分）
（1）如图所示，甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为真空中光速)的飞船反向运动．则下列说法正确的是 ▲
A．甲乙两人相对速度为1.4c
B．甲观察到乙的身高不变
C．甲观察到乙所乘的飞船变短
D．甲观察到乙所带的钟表显示时间变快

（2）如图所示，插针法“测定平行玻璃砖折射率”的实验中，P1、P2、P3、P4为所插的针，θ1为入射角，θ2为折射角．下列说法正确的是 ▲
A．θ1过小会导致θ2不易准确测量
B．θ1过大会导致P1、P2的像模糊
C．P1与P2，P3与P4间的距离适当小些
D．P3、P4的连线与P1、P2的连线不一定平行

（3）下列说法中正确的是 ▲
A．医院“彩超”应用了多普勒效应的原理
B．太阳光是自然光，经水面反射后反射光仍然是自然光
C．相互干涉的两列波，它们的频率相同，振幅相同
D．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关
（4）甲图是摆长为1 m的单摆在地球上某地振动的x—t图象.单摆振动在空气中传播所产生的机械波，其2.5s时波动的y—x图象如图乙所示，波源在坐标原点处．求：
① 这列波的波速；
② 当地的重力加速度g（结果保留三位有效数字）；
③单摆起振后，在2.5s时x=2cm处质点运动的位移．

四、 计算题：本题共4小题，共计47分．解答时请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得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．
13．(11分)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态．已知量子数为n的能级为，氢原子基态的电子轨道半径为r，静电力常量为k，电子的电荷量为e，普朗克常量为h，真空中的光速为c．
0.6c
甲
0.8c
乙
（1）求这群原子发出光谱线的条数，并画出原子跃迁能级示意图；
（2）求这群原子跃迁发出的光子中，频率最大的光子波长；
（3）假设电子在基态轨道上做匀速圆周运动，求电子的动能．

14．(12分) 如图所示，虚线PQ、MN间距离为d，其间存在水平方向的匀强电场．质量为m 的带正电粒子，以一定的初速度从A处垂直于电场方向进入匀强电场中，经t时间从B处（图中未标出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角．带正电粒子的重力不计．求：带电粒子的
（1）初速度；
（2）加速度；
（3）电势能的变化量．

15．(12分)如图所示，左侧是加速器；中间是速度选择器，匀强磁场与匀强电场正交，磁感应强度为B1，两板间电压为U，板间距离为d；右侧虚线MN、GH无限长，其间存在磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场，即偏转磁场．质量为m、电荷量为q的带正电粒子先从小孔A处进入加速器，再从小孔B处进入速度选择器，沿直线从小孔C处进入偏转磁场，最后从偏转磁场的边界D处（图中未标出）射出．带正电粒子的重力不计．求：
（1）速度选择器内的电场强度；
（2）加速器AB之间的加速电压；
（3）带正电粒子运动轨迹上C、D两点间距离大小的范围．

16． (12分)如图所示，质量为2m、电阻忽略不计的“∏”形无限长的金属轨道放置在绝缘水平面上，轨道间距为L．质量为m、电阻为2R的导体棒AB可以在“∏”形轨道上左右滑动．轨道空间存在磁感应强度大小为B、垂直于轨道平面向外的匀强磁场．开始时，“∏”形轨道处于静止状态，导体棒AB与“∏”形轨道DC边相距1.5L，导体棒AB具有水平向右的初速度2υ0．经过一段时间，“∏”形轨道达到最大速度．不计一切摩擦．求：
（1）开始时穿过ABCD回路的磁通量；
（2）开始时导体棒AB所受的安培力大小；
（3）“∏”形轨道从开始运动到获得最大速度的过程中，通过导体棒AB横截面的电量．

物理试题参考答案及评分标准
一、单选题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．C 2．C 3．A 4．D 5.B
二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
6．ACD 7．BC 8．BD 9．AD
三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
必做题（18分）
10． 刻度尺 2分
两物块平抛运动的水平位移x1 和x2 2分
m1 x1=m2 x2 2分
11．（1） 1.0 2分
（2） a 2分
（3） cd R2 4分
（4） a 2分
（5） 增大 2分
12.选做题（24分）：本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A小题评分．
A．［选修模块3－3］（24分）
（1） BD 4分
（2） CD 4分
（3） BC 4分
（4）①由理想气体状态方程得：
2分
=267K 2分
②把A状态转化成标准状态
1分

V0 =4.1L 1分
1分
N =1.1×1023个 1分
③从状态A到状态C,图线与水平轴围成的面积为气体对外做的功
1分
W=-900J 1分
从状态A到状态C，由热力学第一定律得，
1分

=1100J 即吸收热量1100焦 1分
B．［选修模块3－4］（24分）
（1） BC 4分
（2） AB 4分
（3） AD 4分
（4）①此处质点振动方向沿y轴负方向（竖直向上或向上也可）
2分
υ=0.02m/s 2分
②由，得
2分
g =9.86m/s2 2分
③此处质点从平衡位置起振，运动1.5秒到y轴负方向最大位移处。2分
位移x=-4.0cm，方向沿y轴负方向 2分
四、计算题：本题共4小题，共计47分．解答时请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得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．
13．(11分)
n=3
n=2
n=1
(1) 3条 2分
如图所示 1分

(2) 与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E1 1分
2分
1分
(3) 设电子的质量为m，在基态轨道上的速度为υ1，根据牛顿第二定律和库仑定律有

1分
1分
1分
1分
本题有其它解法，正确的对照评分标准给分。
14．(12分)
（1） 2分
（2）设带电粒子离开匀强电场时，平行于电场方向的速度为υ1
2分
1分
1分
1分
（3）电场力对带正电粒子做正功，电势能减小。
2分
1分
1分
1分
本题有其它解法，正确的对照评分标准给分。
15．(12分)
（1）速度选择器内的电场强度：
2分
(2)粒子在速度选择器中：
B1qυ=Eq 2分
粒子在加速电场中有
qU0＝mv2 2分
2分
(3)粒子在磁场区域做匀速圆周运动
qvB2＝，
1分
设磁场的宽度为x。讨论如下：
当磁场宽度x≥r，则CD两点间的距离大小s
1分
当磁场宽度x<r，则CD两点间的距离大小s
1分
CD两点间的距离大小范围为：
1分

本题有其它解法，正确的对照评分标准给分。
16．(12分)
（1） 1分
1分
（2） 1分
1分
1分
1分
(3) 设经△t时间，“∏”形光滑轨道达到的最大速度为υmax，由动量守恒定律求得
1分
1分
再由动量定理列式求得
1分
1分
1分
1分
本题有其它解法，正确的对照评分标准给分。
0
1
2
3
1
2
3
V/L
P/105pa