湖北省襄阳市老河口市第一中学学年高二下学期期末考试物理试题.docx
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湖北省襄阳市老河口市第一中学学年高二下学期期末考试物理试题
湖北省老河口市第一中学2014-2015学年度高二下学期期末考试物理试题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
评卷人
得分
一、选择题（本大题共30题，每题2分，共计60分）
1．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（）
A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA＞QB
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA＜QB
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置无关
2．如图所示的电场线，正电荷q在电场力的作用下从A点移动到B点，则（）
A．q受到的电场力逐渐增大B．q的加速度逐渐增大
C．q动能逐渐增大D．q的电势能逐渐增大
3．我国家庭照明电路用的交流电的电压瞬时值随时间变化的规律为u=311sin100πtV，关于此交流电下列说法中正确的是
A.电压的最大值是311V
B.电压的有效值是311V
C.交流电的频率为100Hz
D.交流电的周期为100s
4．如右图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是（）.
A.该电场一定是匀强电场
B.这四个等势面的电势一定满足Ua－Ub=Ub－Uc=Uc－Ud
C.如果ua＞Ub，则电场强度Ea＞Eb
D.如果Ua＜Ub，则电场方向垂直于等势面由b指向a
5．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
B．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮,最后一样亮
C．断开开关S时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关S时,A1和A2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同
6．一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。
下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是（）
7．小家电上用的变压器，一般是将220V变成6V，若某个变压器原线圈匝数n1=1210匝，则副线圈匝数n2=__________匝，该变压器在正常工作时穿过其铁芯的的最大值是__________Wb/s.
8．如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知（）
A．导体的电阻是25Ω
B．导体的电阻是0.04Ω
C．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4A
D．.当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V
9．如图所示，一个匝数为N=100匝的线圈以固定转速50转/秒在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1：
n2=10：
1的变压器给阻值R=20Ω的电阻供电，已知电压表的示数为20V，从图示位置开始计时，则下列说法正确的是（）
A．电阻R消耗的电功率为10W
B．穿过线圈平面的最大磁通量为
Wb
C．t=0时刻流过线圈的电流不为零
D.t=0.0025s时刻穿过线圈平面的磁通量为
Wb
10．某匀强电场的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，A、B两点电场强度的大小分别为EA、EB，电子在A、B两点受力分别为FA、FB下列说法正确的是
A．EA>EBB．EA=EB
C．FA水平向右D．FB水平向左
11．一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB之间的关系为（）
A．EA＝EB．B．EA＜EB．C．EA＞EBD．EA、EB的大小不能确定。
12．一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是（）
A.粒子带正电
B.粒子在a点时的电势能比b点大
C.粒子在a点的加速度比b点的加速度大
D.粒子通过a点时的速度比通过b点时大
13．如图所示，重力不计，质量为m，带正电且电荷量为q的粒子，在a点以某一初速度v0水平射入一个磁场区域沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧，粒子在每段圆弧上的运动时间都是t，如果把由纸面穿出的磁场方向定为正值，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化关系图象应为下图所示的哪一个（ ）
14．如图所示，是物体做简谐运动的x－t图象，以下说法不正确的是
A．物体振幅在-2cm到2cm之间变化
B．1s末物体速度方向沿x轴负方向
C．1.5s时物体的位移最大加速度最大
D．2s末物体的速度最大，动能最大
15．下列叙述正确的有（ ）
A．天然放射现象说明原子核还具有复杂结构
B．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核有一定的结构
C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子
D．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视
E．同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长
F．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用
16．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。
两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s，则（）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：
5
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：
10
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：
5
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：
10
17．图所示，北京某中学生在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，假设自行车的车把为长为L的金属平把，下列结论正确的是
A．图示位置中辐条上A点比B点电势低
B．左车把的电势比右车把的电势低
C．自行车左拐改为南北骑向，辐条A点比B点电势高
D．自行车左拐改为南北骑向，自行车车把两端电势差要减小
18．如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带负电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）
A．P点的电势高于Q点的电势
B．该点电荷在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C．该点电荷通过P点时的动能比通过Q点时大
D．该点电荷通过P点时的加速度比通过Q点时大
19．下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是
A．在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽
B．白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹
C．在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入绿光，S2射入紫光，则条纹是彩色的
D．光的干涉现象说明光具有波动性
20．如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，仅在电场力的作用下运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是（）
A．6JB．4JC．16JD．14J
21．如图13所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于导轨放在上面，以速度v向右匀速运动
，欲使棒PQ停下来，下面的措施可行的是（导轨足够长，棒PQ有电阻）（ ）
A．在棒PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒
B．在棒PQ棒右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比
棒PQ大的金属棒
C．将导轨的a、c两端用导线连接起来
D．将导轨的a、c两端和b、d两端分别用导线连接起来
22．真空中存在一个水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。
把小球拉到使细线水平的位置A，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角
=60°的位置B时速度为零。
以下说法中正确的是
A．小球在B位置处于平衡状态
B．小球受到的重力与电场力的关系是
C．小球将在AB之间往复运动，且幅度将逐渐减小
D．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为
23．如图所示，在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面由内向外的匀强磁场，磁感应强度为B，其中C、D在x轴上，它们到原点O的距离均为
，
。
现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点由静止释放，设P点到O点的距离为h，不计重力作用与空气阻力的影响。
下列说法正确的是（）
A.若
，则粒子垂直CM射出磁场
B．若
，则粒子平行于x轴射出磁场
C．若
，则粒子垂直CM射出磁场
D．若
，则粒子平行于y
轴射出磁场
24．两根磁铁放在两辆小车上，小车能在水平面上自由移动，甲车与磁铁总质量为1kg，乙车与磁铁总质量为2kg，两根磁铁的S极相对，推动一下使两车相向而行，若某时刻甲的速度为3m/s，乙的速度为2m/s，可以看到，他们还没有碰上就分开了，则（）
A．甲车开始反向时，乙车速度减为0.5m/s，方向不变
B．乙车开始反向时，甲车速度减为0.5m/s，方向与原来方向相反
C．两车
距离最近时，速率相等，方向相反
D．两车距离最近时，速度都为0.33m/s，方向都与乙车原来的速度方向一致
25．带电粒子射入一个固定的点电荷Q的电场中，沿图中虚线由a点运动到b点，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra和rb（ra>rb）9若不计重力，则在这一运动过程中（）
A.电场力对粒子做负功
B.粒子在b点的电势能小于在a点的电势能
C.粒子在b点的动能大于在a点的动能
D.粒子在b点的加速度大于在a点的加速度
26．
如图所示闭合电路中，当滑动变阻器R2触头向上滑动时，则电表示数的变化情况是
A．V和A均增大B．V和A均减小
C．V增大，A减少D．V减小，A增大
27．如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端，则两物体具有相同的物理量是
A．下滑过程中重力的冲量
B．下滑过程中合力的冲量
C．下滑过程中动量变化量的大小
D．刚到达底端时
的动量
28．一负电荷在电场中仅受电场力作用，从Ａ点运动到Ｂ点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别对应电荷在A、B两点的时刻，则下列说法中正确的是（）
A．A处的场强一定小于B处的场强
B．A处的电势一定低于B处的电势
C．电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能
D．从A到B的过程中，电场力对该电荷做正功
29．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中不正确的是：
（ ）
A、这列波的波长是4m
B、这列波的传播速度是10m/s
C、质点Q（x=9m）经过0.5s才第一次到达波峰
D、M点以后各质点开始振动时的方向都是向下
30．两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，
则粒子在电场中（）
A.做直线运动，电势能先变小后变大
B.做直线运动，电势能先变大后变小
C.做曲线运动，电势能先变小后变大
D.做曲线运动，电势能先变大后变小
第II卷（非选择题）
评卷人
得分
三、实验题（题型注释）
31．（4分）英国物理学家托马斯·杨第一次在实验室用图1所示的实验装置观察到光的干涉现象．图中M为光源，N是有一个小孔的屏，O是有两个非常靠近大小相同的小孔屏，两小孔与N上小孔的距离相同；P为像屏．
（1）该实验设置O屏的目的是________________________________________；
（2）呈现在P屏上的光的干涉图样应该是图2中的________（填“甲”或“乙”）．
评卷人
得分
四、计算题（36分）
32．（8分）【物理—物理3-4】
（1）渔船常利用超声波来探测远外鱼群的方位。
已知某超声波频率为1.0×
Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。
①从该时刻开始计时，画出
m处质点做简谐运动的振动图像（至少一个周期）。
②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）。
（2）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。
①求该玻璃棒的折射率。
②若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_____（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。
33．（12分）一个水平方向足够长的传送带以恒定的速度3m/s沿顺时针方向转动，传送带右端固定着一个光滑曲面，并且与曲面相切，如图所示.小物块从曲面上高为h的P点由静止滑下，滑到传送带上继续向左运动，物块没有从左边滑离传送带。
已知传送带与物体之间的动摩擦因数μ=0.2，不计物块滑过曲面与传送带交接处的能量损失，g取10m/s2。
（1）若h1=1.25m，求物块返回曲面时上升的最大高度。
（2）若h2=0.2m，求物块返回曲面时上升的最大高度。
34．（16分）如图所示，在倾角为37o的斜面上，一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧一端固定在A点，自然状态时另一端位于B点。
斜面上方有一半径R=0.2m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于C处，圆弧轨道的最高点为D。
斜面AB段光滑，BC段粗糙且长度为0.4m。
现将一质量为1kg的小物块从C点由静止释放，小物块将弹簧压缩了0.2m后速度减为零（不计小物块到达B处与弹簧碰撞时的能量损失）。
已知弹簧弹性势能表达式Ek=
kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。
（计算结果可保留根号）求：
⑴小物块与斜面BC段间的动摩擦因数μ
⑵小物块第一次返回BC面上时，冲到最远点E，求BE长
⑶若用小物块将弹簧压缩，然后释放，要使小物块在CD段圆弧轨道上运动且不脱离圆弧轨道，则压缩时压缩量应满足的条件
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：
在静电感应现象中，被感应的导体的近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，如果再将导体分开，则二者所带的电荷的量一定是相等的，因为近端带负电的电荷就是从远端转移过来的，这部分多了多少电子，那端就会少多少电子，故ABC错误，D正确。
考点：
静电感应现象。
2．ABC
【解析】
试题分析：
由图看出，B处电场线比A处电场线密，则B处场强大于A处场强．正试探电荷q在电场力的作用下从A点移动到B点，电场力逐渐变大．故A正确；正试探电荷q在电场力的作用下从A点移动到B点，电场力逐渐变大，加速度逐渐增大．故B正确；正电荷受到的电场力向右上，q在电场力的作用下从A点移动到B点，电场力做正功，动能增大，电势能减小，C正确，D错误。
考点：
考查了带电粒子在电场中的运动
3．A
【解析】
试题分析：
交流电的电压瞬时值变化规律
，所以
选项A对。
正弦交流电的电压有效值
选项B错。
角速度
，周期
，选项D错。
交流电频率
，选项C错。
考点：
正弦交流电有效值最大值
4．ABD
【解析】等势线的疏密程度也能反映场强的大小，所以A对；因为是匀强电场：
场强处处相等，C错；
，间距相等，所以Ua－Ub=Ub－Uc=Uc－Ud，B对；如果Ua＜Ub，则电场线方向垂直于等势面由b指向a所以电场方向由b指向a.D对。
5．B
【解析】
试题分析:
合上开关S接通电路时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A1中电流只能逐渐增大，则A2先亮，A1后亮，线圈L的电阻可以忽略，所以两灯最后一样亮．故A正确，B错误．断开开关S，通过A2的电流立即消失，通过线圈的电流迅速减小，线圈产生自感电动势，线圈与两灯泡构成闭合回路，回路中产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流方向与原来流过灯泡A1的电流方向相同，与原来流过灯泡A2的电流方向相反，两灯泡过一会儿一起熄灭，故C、D错。
考点：
自感现象
6．B
【解析】当光由空气斜射向三棱镜时，将发生光的折射现象，且入射角大于折射角，故选项C、D错误；由于玻璃对紫光的折射率比对红光的折射率大，因此进入玻璃时紫光的折射角比红光的折射角小，故选项A错误；选项B正确。
【考点定位】本题主要考查光的折射。
7．330.26
【解析】根据
=
，得：
n2=
匝=33匝，U2m=
U2=6
V,U2m=n2
所以，
=
Wb/s=0.26Wb/s.
8．ACD
【解析】
试题分析：
根据图象，由欧姆定律可得，导体电阻R=
=25Ω，故A正确，B错误；当导体两端电压是10V时，通过导体的电流I=
=0.4A，故C正确；当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压U=IR=0.1A×25Ω=2.5V，故D正确；
考点：
本题考查欧姆定律。
9．BD
【解析】
试题分析：
电阻R消耗的电功率为：
，故A错误；变压器的匝数比为
，故输入电压为200V，最大值为
；转速50转/秒，故角速度：
；根据公式
，穿过线圈平面的最大磁通量为：
；故B正确；图示时刻为中性面位置，故感应电动势为零，故感应电流为零，故C错误；
转速为50转/秒，故周期为0.02s；
，磁通量为：
；故D正确；
考点：
考查了交流电的产生，理想变压器
10．BD
【解析】略
11．A
【解析】由于电荷做匀加速直线运动，所以根据Eq=ma可知，电场强度不变，即EA=EB；
本题比较简单，基础性强；要加强理解电场力和电场强度关系.
12．AD
【解析】
试题分析：
由曲线运动中合力的方向指向曲线的凹侧，由此可知粒子所受电场力为斥力，粒子带正电，A对；由点电荷周围电场线和等势线的分布可知b、c两点和a、d两点电势相等，a点电势低于b点电势，B错；由电场线的分布可知a点场强较小，加速度较小，C错；粒子从a运动到b点克服电场力做功，动能减小，所以a点速度大于b点速度，D对；
考点：
考查粒子在电场中的偏转
点评：
对常见电场周围的电场线的分布要熟记，明确
曲线运动
中合力的方向，从而对其他问题的判断打下基础
13．D
【解析】先由左手定则判断出磁感线是先向里再向外，后再向里的，即排除A、C，再由周期公式4t＝
，可知D正确．
14．A
【解析】
试题分析：
简谐运动的振幅是不变的，由图知振幅A=2cm，故A错误；1s末图线切线的斜率为负值，说明物体速度沿负方向，故B正确；1.5s时物体的位移为负向最大，根据简谐运动的特点：
，可知，此刻加速度为正向最大，故C正确；2s末物体的位移为零，经过平衡位置，速度和动能都最大，故D正确。
考点：
考查了简谐运动的振动图象；简谐运动的回复力和能量．
15．ACF
【解析】
试题分析：
天然放射现象说明原子核还具有复杂结构；卢瑟福通过α粒子散射实验，得到了原子的核式结构理论；查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子；利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，但不能进行人体的透视；同种放射性元素，在化合物中的半衰期与在单质中相同；放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用。
选项ACF正确。
考点：
物理学史；放射性元素的半衰期及放射性射线的应用。
16．A
【解析】规定向右为正，而且AB两球的动量均为6kgm/s，所以两球都向右运动，要想发生碰撞必须速度大的在左，速度小的在右，并且碰撞过后，速度大的要减小，速度小的要增大，根据题中信息可得，A球在左，B球在右，碰撞后A球的动量变为2kgm/s，B球的动量变为10kgm/s，所以
又因为
，可得碰撞后AB两球的速度大小之比为2：
5，故A正确。
17．A
【解析】
试题分析：
条幅AB切割水平方向的磁场，水平方向的磁场从南到北，所以根据右手定则可得，B点相当于电源正极，所以A正确；自行车车把切割竖直方向的磁场，磁场方向竖直向下，根据右手定则可得，左边车把相当于电源，B错误；自行车左拐改为南北骑向，辐条不再切割磁场运动，没有感应电动势，车把仍旧切割磁感线运动，磁场竖直分量不变，速度不变，所以感应电动势大小不变，CD错误；
故选A
考点：
考查了导体切割磁感线运动
点评：
让磁场垂直穿过右手心，
拇指指向导体垂直磁场的运动方向，四指指向为导体内部电流方向
18．BD
【解析】
试题分析：
：
粒子从P到Q，则速度方向跟电场力夹角为锐角，所以WPQ>0，所以电势能减少，即P点电势能大于Q点的电势能，B正确，
由于粒子为负电荷P点电势小于Q点电势，所以A错。
根据动能定理，粒子在Q点动能大于P点的动能，C错误。
等势线越密集电场线也越密集，所以P点场强大于Q点，所以D正确。
考点：
等势线与电场线关系、根据粒子的轨迹判断能量转化问题
点评：
此类题型考察在电场力作用下粒子的能量转化问题，并结合等势线考察电场线的分布
19．BD
【解析】
试题分析：
根据双缝干涉条纹的间距公式
，紫光的波长比绿光短，所以条纹间隔变窄．故A错误．白光是复色光，不同的色光波长不一样，当两列光的路程差等于半波长的偶数倍，出现明条纹，当路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．所以肥皂膜前后表面光反射在前表面叠加，形成彩色的干涉条纹．故B正确．干涉的条件是两列光频率相同，不同频率的光不能发生干涉．故C错误．光的干涉现象说明光是一种波．故D正确．
故选BD．
考点：
光的干涉．
点评：
解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式
，以及知道当两列光的路程差等于半波长的偶数倍，出现明条纹，当路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．
20．C
【解析】
试题分析:
如图为三个等差等势
面，根据W=qU，电荷L1到L2，L2到L3电场力做功相等，电势能减小量相等，则电荷在L2处动能为20J，此处电荷电势能为零，电荷电势能与动能总和为20J。
所以，当电势能为4J时，动能为16J．故选C。
考点：
等势面；功能关系；电势能
21．CD
【解析】在棒PQ右侧放金属棒时，回路中会有感应电流，使金属棒加速，棒PQ减速，当两者获得共同速度时，回路中感应电流为零，两棒都将做匀速运动，A、B项错误．当一端或两端用导线连接时，棒PQ的动能将转化为内能而最终静止，C、D两选项正确．
22．D
【解析】A到B过程中，当处于平衡位置时速度最大，即角度达到一半时，有
，AB错误；整个过程中能量守恒，则小球将在AB之间往复运动，幅度保持不变，C错误；小
球从A运动到B过程中，沿电场线方向距离为
，则电场力对其做的功为
，D正确。
23．A
【解析】
试题分析：
若
，则由动能定理，到达O点的速度
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