山西省孝义市2017-2018学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2018-07-24 类型：期末考试

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一、单选题

1. 伽利略根据理想斜面实验，发现小球从一个光滑斜面自由滚下，一定能滚到另一光滑斜面的相同高度的位置，把斜面改成光滑曲面结果也一样，他觉得小球好像“记得”自己原来的高度，或存在一个与高度相关的某个不变的“东西”，只是伽利略当时并不明白这究竟是个什么“东西”。现在我们知道这个不变的“东西”实际上是（）

A、能量 B、力 C、动量 D、加速度

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2. 下列说法正确的是（）

A、量子论是爱因斯坦首先提出的 B、光的强度越大，则光子的能量也就越大 C、大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子 D、 $238$ 发生 $α$ 衰变成钍 $234$ 时， $α$ 粒子与钍 $234$ 的质量之和等于铀 $238$ 的质量

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3. 1831 年8月，英国物理学家法拉第在经历多次失败后，终于发现了电磁感应现象。法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环上绕有 $A$ 、 $B$ 两个线圈。关于该实验，下列说法中正确的是（）

A、先闭合 $S_{2}$ ，再闭合 $S_{1}$ 后，线圈 $B$ 中有持续的电流产生 B、先闭合 $S_{1}$ ，再闭合 $S_{2}$ 后，线圈 $B$ 中有持续的电流产生 C、 $S_{1}$ ， $S_{2}$ 均闭合，断开 $S_{1}$ 瞬间，线圈 $B$ 中的感应电流向右流过电流表 D、 $S_{1}$ ， $S_{2}$ 2均闭合，断开 $S_{1}$ 瞬间，线圈 $B$ 中的感应电流向左流过电流表

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4. 电源和一个水平放置的平行板电容器、二个电阻箱 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 和定值电阻 $R_{3}$ 组成如图所示的电路。当把变阻器 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 调到某个值时，闭合开关 $S$ ，电容器中的一个带电液滴恰好处于静止状态。当再进行其他相关操作时（只改变其中的一个），以下判断正确的是（）

A、将 $R_{1}$ 的阻值增大时，液滴将向下运动 B、将 $R_{2}$ 的阻值增大时，液滴将向下运动 C、断开开关 $S$ ，电容器上的带电荷量将减为零 D、把电容器的上极板向上平移少许，电容器的电荷量将减小

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5. 如图，直线 $OP$ 上方分布着垂直纸而向里的匀强磁场，从粒子源 $O$ 在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为 $v$ 的质子 $1$ 和 $2$ ，两个质子都过 $P$ 点。已知 $O P = a$ ，质子 $1$ 沿与 $OP$ 成 $30 °$ 角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则（）

A、质子 $1$ 在磁场中运动的半径为 $\frac{1}{2} a$ B、质子 $2$ 在磁场中的运动周期为 $\frac{2 π a}{v}$ C、质子 $1$ 在磁场中的运动时间为 $\frac{2 π a}{3 v}$ D、质子 $2$ 在磁场中的运动时间为 $\frac{5 π a}{6 v}$

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6. 如图，在光滑绝缘斜面上放一通电直导线，通电电流为 $I$ ，要使导线静止在斜面上，第一次加水平向左的磁感应强度为 $B_{1}$ 的匀强磁场，第二次加竖直向下的磁感应强度为 $B_{2}$ 的匀强磁场，已知斜面的倾斜角30°，则 $B_{1}$ 和 $B_{2}$ 的比值为（）

A、 $\sqrt{3}$ B、 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ D、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$

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7. 如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框 $a b c d$ ，置于垂直纸面向里、边界为 $M N$ 的匀强磁场外，线框的 $a b$ 边平行于磁场边界 $M N$ ，线框以垂直于 $M N$ 的速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为 $Q_{1}$ ，通过线框导体横截面的电荷量为 $q_{1}$ 。现将线框进入磁场的速度变为原来的 $2$ 倍，线框上产生的热量为 $Q_{2}$ ，通过线框导体横截面的电荷量 $q_{2}$ ，则有（）

A、 $Q_{2} = Q_{1} q_{2} = q_{1}$ B、 $Q_{2} = 2 Q_{1} q_{2} = q_{1}$ C、 $Q_{2} = 2 Q_{1} q_{2} = 2 q_{1}$ D、 $Q_{2} = 4 Q_{1} q_{2} = 2 q_{1}$

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8. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻 $R_{0}$ 为定值电阻， $R$ 为可变电阻，A为理想交流电流表， $U$ 为正弦交流电源。输出电压的有效值 $U$ 但定。当可变电阻 $R$ 的阻值为 $2 R_{0}$ 时，电流表的示数为 $I$ ；当可变电阻 $R$ 的阻值为 $11 R_{0}$ 时，电流表的示数为 $\frac{1}{5} I$ 。则该变压器原、副线圈匝数比为（）

A、 $5$ B、 $4$ C、 $3$ D、 $2$

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9. 如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，礙线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹， $a$ 、 $b$ 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知：
①带电粒子所带电性
②带电粒子在 $a$ 、 $b$ 两点的受力方向
③带电粒子在 $a$ 、 $b$ 两点的速度何处较大
④带电粒子在 $a$ 、 $b$ 两点的电势能何处较大
⑤ $a$ 、 $b$ 两点哪点的电势较高
以上判断正确的是（）

A、①②⑤ B、②③④ C、③④⑤ D、①③⑤

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二、多选题

10. 下列说法中不正确的是（）

A、根据 $F = \frac{△ p}{△ t}$ ，可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力 B、作用在静止物体上的力的冲量一定为零 C、物体的动能发生改变，其动量一定发生改变 D、物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功

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11. 在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力 $F$ 的作用下．经过时间 $t$ 、通过位移 $L$ 后，动量变为 $P$ ，动能变为 $E_{k}$ ，以下说法正确的是（）

A、在 $F$ 作用下，这个物体经过位移 $2 L$ ，其动量等于 $2 p$ B、在 $F$ 作用下，这个物体经过时间 $2 t$ ，其动量等于 $2 p$ C、在 $F$ 作用下，这个物体经过时间 $2 t$ ，其动能等于 $2 E_{k}$ D、在 $F$ 作用下，这个物体经过位移 $2 L$ ，其动能等于 $2 E_{k}$

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12. 如图所示为真空中某一点电荷 $Q$ 产生的电场中 $a$ 、 $b$ 两点的电场强度方向，其中 $a$ 点处的电场强度大小 $E_{a} = E_{0}$ ， $b$ 点处的电场强度大小 $E_{b} = 3 E_{0}$ ，且 $E_{a}$ 、 $E_{b}$ 间的夹角大于 $90 °$ ，一带负电的试探电荷 $q$ 在场中由 $a$ 运动到 $b$ ，则（）

A、 $a$ 、 $b$ 两点到点电荷 $Q$ 的距离之比 $r_{a} ： r_{b} = 3 ： 1$ B、 $a$ 、 $b$ 两点到点电荷 $Q$ 的距离之比 $r_{a} ： r_{b} = \sqrt{3} ： 1$ C、 $a$ 、 $b$ 两点处的电势大小关系为 $φ_{a} > φ_{b}$ D、试探电荷 $q$ 沿直线从 $a$ 移动到 $b$ 的过程中，电势能先减小后增大

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13. 如图甲所示，单匝矩形线圈 $a b c d$ 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线 $a$ 所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线 $b$ 所示。以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是（）

A、从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值 B、线圈先后两次转速之比为 $2 ： 3$ C、在图线 $a$ 和 $b$ 中， $t = 0$ 时刻穿过线圈的磁通量均为零 D、图线 $b$ 电动势的瞬时值表达式为 $e = 100 sin π t / 3 (V)$

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14. 如图所示，两竖直平行边界内，匀强电场方向竖直（平行纸面）向下，匀强磁场方向垂直纸面向里。一带电小球从 $P$ 点以某一速度垂直边界进入，恰好沿水平方向做直线运动。若减小小球从 $P$ 点进入的速度但保持其方向不变，则在小球进入的一小段时间内（）

A、小球的动能一定增大 B、小球的机械能可能不变 C、小球的电势能一定减小 D、小球的重力势能一定减小

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三、实验题

15. 用图甲中装置完成“探究碰撞中的不变量”实验。设入射小球 $A$ 质量为 $m_{1}$ ，半径为 $r_{1}$ ；被碰小球 $B$ 质量为 $m_{2}$ ，半径为 $r_{2}$ 。

(1)、实验中要寻找的“不变量”是，第一次让入射小球 $A$ 从斜槽上某一固定位置滚下，记下落点位置；第二次在斜槽末端放人被碰小球 $B$ ，让人射小球 $A$ 从斜槽上相同位置滚下，第二次入射小球和被碰小球将（填“会“不会”）同时落地。

(2)、在实验中，用 $20$ 分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图所示，则小球的直径为。

(3)、已知 $P$ 为碰前人射小球落点的平均位置，则关系式成立，即表示碰撞中动量守恒；如果满足关系式时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 及图甲中字母表示）

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16. 要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线，现提供下列器材：
A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 D．学生电源，还有电键、导线若干

(1)、为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图．

(2)、实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，如果将这个小灯泡与电动势为 $1.5 V$ 、内阻为 $3 Ω$ 的电源和一个阻值为 $2 Ω$ 的定值电阻串联形成闭合回路，此时小灯泡消耗的电功率为 $W$ 。（保留 $2$ 位有效数字）

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四、解答题

17. 如图所示，竖直平面内半径为 $R = 0.5 m$ 的光滑半图圆环与水平轨道 $A B$ 平滑连接，质量 $m = 0.2 kg$ 的小球以一定初速度从 $A$ 点出发沿水平轨道向右运动，到圆环轨道最低点 $B$ 后，小球冲上圆环恰能维持在圆环上做圆周运动，通过最高点 $C$ 水平飞出，最后落到水平轨道上．（取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ）求：

(1)、小球在 $B$ 点对半圆轨道的压力；

(2)、小球飞出点到落地点的水平位移。

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18. 如图所示，比荷为 $1 / 2$ 的带负电粒子由静止释放，经 $M$ 、 $N$ 板间的电场加速后从 $A$ 点垂直于磁场边界射入宽度为 $d$ 的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置 $P$ （图中未画出）偏离人射方向的距离为 $3 d / 4$ 。已知 $M$ 、 $N$ 两板间的电压为 $U$ ，粒子的重力不计。试求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度 $B$ ；

(2)、粒子到达位置 $P$ 时的速度 $v_{p}$ 的大小。

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19. 如图所示，水平面（纸面）内间距为 $L$ 的平行金属导轨间接一电阻，质量为 $m$ 、长度为 $L$ 的金属杆置于导轨上。 $t = 0$ 时，金属杆在水平向右、大小为 $F$ 的恒定拉力作用下由静止开始运动。 $t_{0}$ 时刻，金属杆进入磁感应强度大小为 $B$ 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为 $μ$ ，重力加速度大小为 $g$ 。求：

(1)、金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；

(2)、电阻的阻值。

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20. 一列简谐横波由 $a$ 点向 $b$ 点传播，振幅为 $10 cm$ ， $t = 0$ 时刻 $a$ 质点的位移为 $+ 5 cm$ 且向上振动， $b$ 质点恰在平衡位置向上振动；经 $t = 0.1 s$ ， $b$ 质点的位移第一次为 $+ 5 cm$ 。

(1)、求质点振动的周期 $T$ ；

(2)、写出 $b$ 质点的振动方程。

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五、填空题

21. 如图所示，一列简谐波沿 $x$ 轴传播，实线为 $t = 0$ 时刻的波形图，此时 $P$ 质点向 $y$ 轴负方向振动；虚线为 $0.02 s$ （小于 $1$ 个周期）时的波形图。根据以上信息可确定该波沿 $x$ 轴（填“正或“负”）方向传播，波速为 $m/s$ ；该波遇到频率为 $Hz$ 的另一列简谐横波时会发生干涉现象。

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