山东省日照市高二下学期期末统考物理试题含答案.docx
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山东省日照市高二下学期期末统考物理试题含答案
第I卷（选择题共42分）
一、选择题。
本题包括14小题，共42分。
在每小题给出的四个选项中，第1~10题只有一项符合题目要求，第11~14题有多项符合题目要求。
全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选得0分。
1.关于近代物理，下列说法正确的是
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.目前已建成的核电站的能量自于轻核聚变
C.一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子
D.α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的
2.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。
PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5um的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。
矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中错误的是
A.PM2.5的大小比空气中氧分子大得多
B.PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动
C.PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的
D.倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度
3.如图甲所示，用绝缘轻绳将一矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内，线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图乙所示规律变化的电流，已知通入电流的过程中线框一直处于静止状态，则下列关于轻绳上的拉力的说法正确的是
A.0~t1时间内轻绳上的拉力一直等于线框的重力
B.0~t1时间内轻绳上的拉力先大于线框的重力后小于线框的重力
C.t0~t1时间内轻绳上的拉力小于线框的重力
D.0~t0时间内轻绳上的拉力小于线框的重力2
4.下列说法正确的是
A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
C.晶体不能转化为非晶体，非晶体同样不能转化为晶体
D.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
5.下列说法正确的是
A.玻尔原子理论很好地解释了氦原子的光谱现象
B.在核反应过程中，质子数守恒
C.放射性元素衰变的快慢，跟原子所处的化学状态和外部环境无关
D.如果一个系统不受外力，系统的总动量一定为零
6.下列说法正确的是
A.水的饱和汽压随温度的升高而减小
B.液体的表面张力是由表面层液体分子之间的相互排斥引起的
C.空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的绝对湿度
D.雨水没有透过布雨伞主要是因为液体有表面张力
7.如图所示，在点电荷Q产生的电场中有a、b两点。
相距为d.a点的电场强度大小为Ea，方向与ab连线成120°角，b点的电场强度大小为Eb，方向与ab连线成150°角，则
A.点电荷Q是负电荷
B.a、b两点与点电荷Q的距离关系：
rb＝
r0
C.a、b两点的电势大小关系：
φa<φb
D.a、b两点的电场强度大小关系：
Eb＝3Ea
8.在如图所示的交流电路中，理想变压器输入电压为u1＝U1msinl00πtV，输入功率为P1，输出功率为P2，电压表读数为U1，各交流电表均为理想电表。
由此可知
A.灯泡中电流方向每秒钟改变50次
B.变压器原、副线圈的匝数比为U1m：
U2
C.当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，电压表读数不变，电流表读数增大
D.当滑动变阻器R的滑动头向上移动时，P1变大，且始终有P1＝P2
9.如图所示，图甲中电容器的两个极板和电的两极相连，图乙中电容器充电后断开电。
在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是
A.图甲中夹角减小，图乙中夹角不变
B.图甲中夹角减小，图乙中夹角增大
C.图甲中夹角不变，图乙中夹角不变
D.图甲中夹角减小，图乙中夹角减小
10.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。
在该区城中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上。
已知小球所受电场力与重力大小相等，现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是
A.小球能越过d点并继续沿环向上运动
B.当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大
C.小球从a点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能减小
D.小球从b点运动到c点的过程中，电势能增大，动能增大
11.如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，此过程中，下列说法正确的是
A.气体分子的平均动能变小
B.气体体积变大
C.气体吸收热量
D.气体的内能不变
12.如图所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图。
把一个半径为r的铜盘放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上。
两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触.G为灵敏电流表。
现使铜盘按照图示方向以角速度ω匀速转动，则下列说法正确的是
A.C点电势一定低于D点电势
B.圆盘中产生的感应电动势大小为Bωr2
C.电流表中的电流方向为由a到b
D.铜盘不转动，所加磁场碳感应强度减小，则铜盘中产生顺时针方向电流（从左向右看）
13.如图所示，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度分别为B1、B2，虚线MN为理想边界。
现有一个质量为m、电荷量为e的电子以垂直于边界MN的速度v由P点沿垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线。
则以下说法正确的是
A.电子的运动轨迹为P→D→M→C→N→E→P
B.电子运动一周回到P点所用的时间T＝
C.电子运动一周回到P点所用的时间T＝
D.两磁场的磁感应强度的大小关系为B1＝2B2
14.在光滑水平面上沿同一直线运动的A、B两物体，如图表示发生相互作用（假设相互作用力是恒定的）前后的v－t图线，由图线可以判断
A.A、B作用前后总动量守恒
B.A、B作用前后总动量不守恒
C.A、B的质量比为3：
2
D.A、B作用前后无机械能损失
第Ⅱ卷（非选择题共58分）
二、实验题。
包括2小题，共15分，根据题目要求将答案填写在答题卡中指定的位置。
15.（4分）
（1）如图所示，螺旋测微器的示数为mm.
（2）物理实验室有一个游标卡尺，但是游标尺的刻度模糊不清了，在一次测量中游标卡尺如图所示，则所测物体长度为mm。
16.（11分）目前汽车上都有车载电瓶作为备用电，用久以后性能会下降，表现之一为电瓶的电动势变小，内阻变大。
某兴趣小组将一块旧的车载电瓶充满电，准备利用下列器材测量电瓶的电动势和内电阻。
A.待测电瓶，电动势约为9V，内阻约几欧姆
B.直流电压表V1、V2，量程均为9V，内阻约为9Ω
C.定值电阻R0未知
D.滑动变咀器R，最大阻值Rm已知
E.导线和开关
（1）根据如图乙所示的电路图，用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。
（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0的阻值，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U1、U2，则R0＝（用U1、U2、Rm表示）。
（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1－U2图象如图丙所示，图中直线斜率为.与横轴的截距为b，则电瓶的电动势E＝，内阻r＝（用、b、R0表示）。
三、计算题。
包括4小题，共43分。
解答时要求写出必委的文字说明、主要公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。
17.（9分）如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放在水平地面上，缸内部横截面积S＝10cm2，用质量m＝l0g的活塞在汽缸内封闭一定质量的气体，活塞可以在缸内无摩擦地滑动，外界大气压p0＝1.0×105pa。
当气体温度T1＝300时，封闭气柱长h＝40cm，活塞保持静止，重力加速度g＝10m/s2，则：
（1）在活塞上再放一质量为M＝20g的物块，活塞将向下移动，使活塞停在一个新的位置保持静止，若变化过程中温度不变，求活塞移动的距离△h。
（2）欲使活塞再回到原的位置，需要使温度升高到T2，求T2。
18.（9分）磁流体发电是一项新兴技术，如图是它的示意图。
平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。
如果把A、B和一个电阻R相连，A、B就是一个直流电的两个电极。
如果电离气体充满两板间的空间，射入的等离子体速度均相同，两金属板间距为d，板平面的面积为S.匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R。
当发电机稳定发电时，电流表示数为l，A、B两板间电离气体的电阻率为ρ。
求：
等离子体速度的大小。
19.（12分）如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ＝30°、大小为v（未知量）的带正电粒子，己知粒子质量为m、电荷量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：
（1）若粒子恰好不能从磁场上边界射出，求粒子的入射速度大小。
（2）若带电粒子的速度v大小可取任意值，求粒子的磁场中运动的最长时间。
20.（13分）如图所示，两条相互平行的光滑金属导轨相距1，其中水平部分位于同一水平面内，倾斜部分构成一倾角为θ的斜面，倾斜导轨与水平导轨平滑连接。
在水平导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
两长度均为l的金属棒ab、cd垂直导轨且接触良好，分别置于倾斜和水平轨道上，ab距水平轨道面高度为h。
ab的质量为m，ab、cd电阻分别为r和2r。
由静止释放ab棒，导轨电阻不计。
重力加速度为g，不计两金属棒之间的相互作用，两金属棒始终没有相碰。
求：
（1）ab棒刚进入水平轨道时cd棒的电流I；
（2）若最终通过cd棒的电荷量q己知，求cd棒的质量。
参考答案
1.C2.C3.D4.B5.C6.D7.B8.C9.A10.C11.BC12.AD13.ABD14.ACD
15.
（1）1.545－1.548（2分）
（2）11.30mm（2分）
16.
（1）如图所示（3分）
（2）
（3分）（3）
（3分）
（2分）
17.解：
（1）第一阶段气体发生等温变化
状态1：
V1＝hSp1＝p0＋
（1分）
状态2：
V2＝h'Sp2＝p0＋
（1分）
由玻意耳定律，有：
p1V1＝p2V2（2分）
活塞移动的距离h＝h－h'
解得：
h＝
（1分）
（2）由状态1到状态3，由气态方程，有：
（2分）
即
解得：
（2分）
18．解：
发电机稳定发电时，电荷受洛伦兹力和电场力处于平衡，有
qvB＝q
（2分）
解得E＝dvB（1分）
根据闭合电路欧姆定律E＝I（r＋R）（1分）
得电离气体的电阻r＝
（1分）
由电阻定律得r＝ρ
（2分）
解得：
v＝
（2分）
19.解：
（1）临界情况的运动轨迹如图所示
若粒子速度为v，则qvB＝m
（2分）
解得：
v＝
（1分）
设圆心在O1处对应圆弧与ab边相切，相应速度为v
由几何关系得：
R＋Rsinθ＝
（1分）
解得：
R＝
（1分）
则有：
v＝
（2分）
（2）由t＝
T和T＝
可知，粒子在磁场中经过的弧所对的圆心角α越大，在磁场中运动的时间也越长。
在磁场中运动的半径r≤R时，运动时间最长。
（2分）
则圆弧所对圆心角为α＝（2π－2θ）＝
（2分）
所以最长时间为t＝
（1分）
20.解：
（1）ab棒沿斜面下滑过程，由机械能守恒定律
mv02＝mgh（2分）
得：
v0＝
（1分）
Ab棒进入磁场时，E＝Blv0（2分）
通过ab棒的电流为I＝
（1分）
（2）设ab、cd棒最终共同速度为v，cd棒的质量为M，根据动量守恒定律有
mv0＝（m＋M）v（2分）
对cd棒应用动量定理Bl
t＝Mv－0（2分）
q＝
t（1分）
即qlB＝Mv（1分）
联立得cd棒的质量M＝
（1分）
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