福建省南平市2017-2018学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2018-07-25 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列关于原子和原子核的说法正确的是（）

A、 $α$ 粒子散对实验现象中，绝大多数 $α$ 粒子不偏转，说明原子内几乎是“空”的 B、核聚变反应方程 ${}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e + x$ 中， $x$ 表示质子 C、放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D、 $α$ 衰变现象说明 $α$ 粒子是原子核的组成部分

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2. 如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出 $α$ 、 $β$ 、 $γ$ 三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是（）

A、①和④是 $α$ 射线，它们有很强的穿透本领 B、③和⑥是 $β$ 射线，它们是高速电子流 C、②和⑤是 $γ$ 射线，它由原子核外的内层电子跃迁产生 D、③和④是 $α$ 射线，它们有很强的电离本领

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3. 关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是（）

A、爱因斯坦提出“光子说"并成功解释了光电效应现象 B、入射光的频率必须小于极限频率，才能产生光电效应 C、光电效应说明光具有波动性 D、发生光电效应时，若入射光频率增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

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4. 如图所示，正方形线圈边长 $L = 0.2 m$ ，匝数 $n = 20$ 匝，线圈电阻为 $R = 4 Ω$ ，在磁感应强度为 $B = 0.5 T$ 的匀强磁场中以角速度 $ω = 100 rad/s$ 绕 $O O^{'}$ 轴匀速转动。若从图示位置开始计时，则（）

A、线圈电动势的最大值是 $40 \sqrt{2} V$ B、线圈电动势的有效值是 $40 V$ C、线圈电动势瞬时值的表达式为 $e = 40 cos 100 t V$ D、线圈由图示位置转过 $\frac{π}{2}$ 的过程中，通过导线线截面的电荷量为 $0.1 C$

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5. 如图所示的远距离输电电路，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的电压、电流和功率分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 、 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ ，降压变压器原、副线圈的电压、电流和功率分别为 $U_{3}$ 、 $U_{4}$ 、 $I_{3}$ 、 $I_{4}$ 、 $P_{3}$ 、 $P_{4}$ ，输电线上的总电阻为 $R$ ，下列说法中正确的是（）

A、 $U_{1} < U_{2} < U_{3} < U_{4}$ B、 $I_{1} > I_{2} > I_{3} > I_{4}$ C、 $P_{1} = P_{2} > P_{3} = P_{4}$ D、输电线上损耗的功率为 $\frac{U_{2}^{2}}{R}$

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6. 如图所示，边长为 $L$ 的正方形闭合线圈，以垂直于磁场边界的恒定速度通过宽为 $d$ （ $d > L$ ）的匀强磁场。设线圈的感应电动势为 $E$ ，感应电流为 $I$ ，所受安培力为 $F$ ，通过导线横截面的电荷量为 $q$ 。则下图中可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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7. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 。图乙为它们碰撞前后的 $s - t$ 图象。已知 $m_{2} = 0.6 kg$ ，规定水平向右为正方向。由此可知（）

A、 $m_{1} = 0.5 kg$ B、碰撞过程 $m_{2}$ 对 $m_{1}$ 的冲量为 $3 N \cdot s$ C、两小球碰撞过程损失的动能为 $1.5 J$ D、碰后两小球的动量大小相等、方向相反

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8. 如图所示，直角三角形线框总电阻为 $R$ ， $∠ A = 30 °$ ， $A O = L$ ， $O C$ 边水平。圆形虚线与 $△ A O C$ 相切于 $O$ 、 $D$ 两点，该区域内有方向垂直纸面向里，磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化关系为 $B = B_{0} + k t$ （ $k > 0$ ， $B_{0} > 0$ ）的磁场。则（）

A、线框中产生的感应电动势大小为 $\frac{k π L^{2}}{9}$ B、线框中产生逆时针方向的感应电流，大小 $\frac{k π L^{2}}{9 R}$ C、 $A O$ 边所受安培力方向向左，大小为 $\frac{(B_{0} + k t) k π L^{2}}{27 R}$ D、线框的热功率为 $\frac{k^{2} π^{2} L^{4}}{324 R}$

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二、多选题

9. 如图所示， $A$ 、 $B$ 是完全相同的的两个小灯泡， $L$ 为自感系数很大的线圈，其直流电阻等于灯泡电阻。闭合开关 $S$ ，电路稳定时， $B$ 灯恰能正常发光。则（）

A、开关 $S$ 闭合时， $A$ 、 $B$ 两灯同时亮 B、开关 $S$ 闭合，电路稳定时， $A$ 灯熄灭 C、开关 $S$ 断开时，两灯都会闪亮一下再她灭 D、开关 $S$ 断开时， $A$ 灯灯丝不可能被烧断

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10. 如图甲、乙丙所示的交变电流，分别通过三个相同电阻。下列说法中正确的是（）

A、交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的 B、交流电表所测得的值为最大值 C、在相同时间内，三个电阻产生热量的关系是 $Q_{甲} = Q_{丙} = \frac{1}{2} Q_{乙}$ D、在相同时间内，三个电阻产生热量的关系是 $Q_{乙} > Q_{甲} > Q_{丙}$

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11. 光滑曲面与竖直平面的交线是如图所示的曲线，曲线下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 $y = a$ 的直线（图中虚线所示），一个金属块从曲线上 $y = b$ （ $b > a$ ）处以速度 $v$ 沿曲线下滑，假设曲线足够长，重力加速度为 $g$ 。则（）

A、金属块最终将停在光滑曲线的最低点 $O$ 处 B、金属块只有在进出磁场时才会产生感应电流 C、金属块最终将在虚线以下的光滑曲线上做往复运动 D、金属块沿曲线下滑后产生的焦耳热总量是 $\frac{1}{2} m v^{2} + m g b$

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12. 如图所示，足够长的光滑水平轨道，左侧间距为 $0.4 m$ ，右侧间距为 $0.2 m$ 。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $0.2 T$ 。质量均为 $0.02 kg$ 的金属棒 $M$ 、 $N$ 垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒 $M$ 、 $N$ 均保持静止，现使金属棒 $M$ 以 $10 m/s$ 的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触， $M$ 棒总在宽轨上运动， $N$ 棒总在窄轨上运动。 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、 $M$ 棒刚开始运动时，回路中产生顺时针方向的电流（俯视） B、 $M$ 、 $N$ 棒最终都以 $5 m/s$ 的速度向右匀速运动 C、在两棒运动的整个过程中，电路中产生的焦耳热为 $0.5 J$ D、在两棒运动的整个过程中，通过金属棒 $M$ 的电荷量为 $2 C$

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三、实验题

13. 某同学在研究电磁感应现象的实验中，设计了如图所示的装置。线圈 $A$ 通过电流表甲、定值电阻 $R_{1}$ 、滑动变阻器 $R_{2}$ 和开关 $S$ 连接到干电池上。线圈 $B$ 的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中。闭合开关后，当滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑片 $P$ 不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。

(1)、当滑片 $P$ 较快地向右滑动时，乙电流表指针的偏转情况是（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）

(2)、断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，乙电流表的偏转情况是（选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”）

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14. 将《验证动量守恒定律实验》的实验装置进行如图所示的改装，实验操作步骤如下：
①先调整斜槽轨道，使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板整直立于槽口处，使小球 $a$ 从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹 $O$ 。
②将木板向右平移适当的距离 $x$ ，再使小球 $a$ 从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹 $B$ 。
③把半径相同的小球 $b$ 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球 $a$ 仍从原固定点由静止释放，与小球 $b$ 碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹 $A$ 和 $C$ 。
回答下列问题：

(1)、本实验必须满足入射小球 $a$ 的质量（选填“大于”、“小于”或“等于”）被碰小球b的质量。

(2)、为了判断动量是否守恒，除需要测量小球下落的竖直高度 $y_{1}$ 、 $y_{2}$ 、 $y_{3}$ 以外，还需要测量的物理量有______________（填选项前字母）。

A、固定释放点到斜槽末端的竖直高度 $h$ B、小球 $a$ 、 $b$ 的质量 $m_{a}$ 、 $m_{b}$ C、木板向右平移的距离 $x$

(3)、若所测物理量满足表达式时，则说明球 $a$ 和球 $b$ 碰撞中动量守恒。（用以上所测物理量的字母表示）

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四、解答题

15. 如图所示，竖直平面内有个半径为 $R$ 的光滑半圆轨道，与光滑水平地面相切于 $B$ 点。一质量 $M = 0.98 kg$ 的小物块 $A$ （可视为质点）静止在水平地面上，一颗质量 $m = 20 g$ 的子弹，以v₀ $= 200 m/s$ 的速度水平向左飞来，击中小物块并留在其中，它们一起向左运动（ $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、子弹击中小物块后共同的速度 $v$ ；

(2)、子弹击中小物块后恰好能通过最高点 $C$ ，半圈轨道半径 $R$ 为多少?

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16. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨 $M N$ 、 $P Q$ 相距 $d = 1 m$ ，导轨平面与水平面夹角 $α = 30 °$ ，导轨电阻不计。磁感应强度 $B = 2 T$ 的匀强磁场垂直导轨平面向上，质量 $m = 0.4 kg$ 、电阻 $r = 1 Ω$ 的金属棒 $a b$ 垂直 $M N$ 、 $P Q$ 放置在导轨上。两金属导轨上端连接如图电路，其中电阻 $R_{1} = 2 Ω$ ， $R_{2} = 4 Ω$ ， $R_{3}$ 为滑动变阻器。现将金属棒由静止释放，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、当 $R_{3} = 12 Ω$ 时，求金属棒下滑的最大速度 $v_{m}$ ；

(2)、在（1）问的条件下，金属棒由静止开始下滑 $L = 1.6 m$ 已达最大速度，求此过程整个电路产生的电热 $Q$ ；

(3)、改变 $R_{3}$ 的阻值，当金属棒匀速下滑时， $R_{3}$ 消耗的功率 $P$ 随之改变，求 $P$ 最大时 $R_{3}$ 的阻值和消耗的最大功率 $P_{m}$ 。

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17. 如图所示导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积 $S = 5.0 \times 10^{- 4} m^{2}$ ，质量 $m = 1 kg$ ，厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了定量的理想气体，活塞与气缸底部之间的距离 $L = 32 cm$ ，活赛与气缸开口端相距 $d = 18 cm$ 。理想气体的温度 $t = 27 ° C$ ，外界大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，若将气缸开口向下竖直放置，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求此时活塞与气缸底部之间的距离 $h$ ；

(2)、若对气缸内气体加热，而保证活塞不离开气缸，求气缸内气体的最高温度 $T$ 。

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18. 如图所示，一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为 $R$ 的半圆， $A B$ 为半圆的直径， $O$ 为圆心，玻璃的折射率为 $n = \sqrt{2}$ 。

(1)、若一束细光线从 $O$ 点左侧 $E$ 点垂直于 $A B$ 入射，恰好在上表面 $M$ 的点发生全反射，求 $O E$ 的长度；

(2)、一束细光线从 $O$ 点左侧 $E^{'}$ 点垂直于 $A B$ 入射，若 $O E^{'} = \frac{\sqrt{3}}{2} R$ ，求此光线在玻璃砖中传播的总路程 $L$ 。

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五、填空题

19. 下列说法正确的是（）

A、温度是分子平均动能的标志 B、天宫一号中的水珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C、晶体都具有确定的熔点和规则的几何形状 D、布朗运动是液体分子的无规则运动 E、分子间距离增大，分子引力和斥力均减小

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20. 关于机械报动和机械波的叙述正确的是（）

A、波源振动的速度与波的传播速度始终相同 B、横波的传播方向总是与质点的振动方向垂直 C、频率不同的两列机械波也能发生稳定的干涉现象 D、物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关 E、做简谱运动的质点通过同一位置时，速度不一定相同，但加速度一定相同

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