贵州省学年毕节纳雍县一中下学期期末考试高二物理Word格式.docx
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D.有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
4.如图所示,甲中有两条不平行轨道而乙中的两条轨道是平行的,其余物理条件都相同.金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动,在棒运动的过程中,将观察到( )
A.L1,L2都不发光
B.L1发光且亮度不变,L2不发光
C.L2发光且亮度不变,L1不发光
D.L1、L2小电珠都发光,且L1逐渐变亮L2亮度不变
5.穿着溜冰鞋的人,站在光滑的冰面上,沿水平方向举枪射击,设第一次射出子弹后,人后退的速度为v,则( )
A.无论射出多少颗子弹,人后退的速度v保持不变
B.射出n颗子弹后,人后退的速度为nv
C.射出n颗子弹后,人后退的速度大于nv
D.射出n颗子弹后,人后退的速度小于nv
6.下列说法正确的是( )
A.声波是概率波B.地震波是概率波
C.水波是概率波D.光波是概率波
7.对一定质量的气体,下列叙述中正确的是( )
A.如果体积减小,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
B.如果压强增大,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
C.如果温度升高,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
D.如果分子密度增大,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
8.利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数.若已知n滴油的总体积为V,一滴油形成的油膜面积为S,这种油的摩尔质量为μ,密度为ρ,则每个油分子的直径d和阿伏加德罗常数NA分别为(球的体积公式V=
πR3)( )
A.d=
,NA=
B.d=
C.d=
D.d=
9.如图所示,弹簧振子在BC间做简谐运动,O为平衡位置,BC间距离为10cm,B→C运动时间为1s,则( )
A.从O→C→O振子做了一次全振动
B.振动周期为1s,振幅为10cm
C.经过两次全振动,通过的路程为20cm
D.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cm
10.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a和b.下列说法正确的是( )
A.a光的波长大于b光的波长
B.a光的频率大于b光的频率
C.玻璃三棱镜对a光的折射率大
D.在全反射现象中,a光更容易发生全反射
二、多选题(共5小题,每小题4.0分,共20分)
11.(多选)如图所示,平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°
的方向进入磁场,运动到A点(图中未画出)时速度方向与x轴的正方向相同,不计粒子的重力,则( )
A.该粒子带正电
B.A点与x轴的距离为
C.粒子由O到A经历时间t=
D.运动过程中粒子的速度不变
12.(多选)如图所示,一定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好.(忽略摩擦阻力,重力加速度为g)则( )
A.电阻R中的感应电流方向Q→F
B.重物匀速下降的速度v=
C.重物从释放到下降h的过程中,重物机械能的减少量大于回路中产生的焦耳热
D.若将重物下降h时的时刻记作t=0,速度记为v0,从此时刻起,磁感应强度逐渐减小,使金属杆中恰好不再产生感应电流,则磁感应强度B随时间t变化的关系式B=
13.(多选)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天,会释放β射线;
铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时会辐射γ射线.下列说法正确的是( )
A.碘131释放的β射线由氦核组成
B.铯137衰变时辐射出的γ光子的波长小于可见光光子的波长
C.铯137相比,碘131衰变更慢
D.铯133和铯137含有相同的质子数
14.(多选)以下哪些实验或事实基础上表明了分子做永不停息的运动?
( )
A.扩散现象B.布朗运动
C.液体或气体的对流D.酒精和水混合后的体积小于原体积之和
15.(多选)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻t=0的图象如图所示,经过Δt=1.2s的时间,这列波恰好第三次重复出现图示的波形.根据以上信息,可以确定的是( )
A.该列波的传播速度
B.Δt=1.2s时间内质点P经过的路程
C.t=0.6s时刻质点P的速度方向
D.t=0.6s时刻的波形
分卷II
三、实验题(共2小题,共16分)
16.气垫导轨工作时,可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响,现借助其验证动量守恒定律,如图2所示,在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B(图中未标出)两滑块,左侧滑块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连,打点计时器电源的频率为f.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.如图3所示的甲和乙为某次实验打出的、分别与两个滑块相连的两条纸带,在纸带上以同间距的6个连续打点为一段划分纸带,用刻度尺分别测出其长度为s1、s2和s3.
图2
图3
(1)若碰前滑块A的速度大于滑块B的速度,则滑块________(选填“A”或“B”)是与纸带甲的________(选填“左”或“右”)端相连.
(2)碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为________、____________,实验需要验证是否成立的表达式为__________(用题目所给的已知量表示).
17.霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图甲所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这种现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UH=k
,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.
(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图甲所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线相连.
(2)已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.
根据表中数据在图乙中画出UH-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为________×
10-3V·
m·
A-1·
T-1(保留2位有效数字).
(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丙所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向________(填“a”或“b”),S2掷向________(填“c”或“d”).
为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件____和____(填器件代号)之间.
四、计算题
18.如图12所示,半径为R=0.4m,内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上,质量m=0.96kg的滑块停放在距轨道最低点A为L=8.0m的O点处,质量为m0=0.04kg的子弹以速度v0=250m/s从右边水平射入滑块,并留在其中.已知滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4,子弹与滑块的作用时间很短.g取10m/s2,不计空气阻力.求:
图12
(1)子弹相对滑块静止时二者的共同速度大小v;
(2)滑块从O点滑到A点的时间t;
(3)滑块从A点滑上半圆形轨道后通过最高点B落到水平地面上C点,A与C间的水平距离.
19.如图所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,导轨间距L=0.50m,一根质量为m=0.50kg的匀质金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该导轨平面处在磁感应强度方向竖直向上、大小可以随时间变化的匀强磁场中,ab棒与导轨间的滑动摩擦力为Ff=1.0N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),棒的电阻为R=0.10Ω,其它电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50T.
(1)若从t=0时开始,调节磁感应强度的大小,使其以
=0.40T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动;
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个与之垂直且水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,其大小随时间变化的函数表达式为F=(3+2.5t)N,求此棒的加速度大小.
20.如图所示,均匀薄壁U形管竖直放置,左管上端封闭,右管上端开口且足够长,用两段水银封闭了A、B两部分理想气体,下方水银的左右液面高度相差ΔL=10cm,右管上方的水银柱高h=14cm,初状态环境温度为27℃,A部分气体长度l1=30cm,外界大气压强p0=76cmHg.现保持温度不变,在右管中缓慢注入水银,使下方水银左右液面等高,然后给A部分气体缓慢升温,使A部分气体长度回到30cm.求:
(1)右管中注入的水银高度是多少?
(2)升温后的温度是多少?
21.如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,AB为四分之一圆弧.一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后,恰好在圆心O点发生全反射,经CD面反射,再从圆弧的F点射出,已知,OA=a,OD=
a.求:
(1)出射光线与法线夹角的正弦值;
(2)光在棱镜中传播的时间t.
答案
1.A2.D3.D4.B5.C6.D7.B8.B9.D10.A
11.BC12.ACD13.BD14.AB15.ABD
16.
(1)A 左
(2)0.2mfs1 0.2mfs3 0.2mf(s1-s3)=0.4mfs2
【解析】
(1)因碰前A的速度大于B的速度,A、B的速度相反,且碰后速度相同,故根据动量守恒定律可知,甲中s1和s3是两滑块相碰前打出的纸带,s2是相碰后打出的纸带,所以滑块A应与甲纸带的左侧相连.
(2)碰撞前两滑块的速度分别为:
v1=
=
=0.2s1f
v2=
=0.2s3f
碰撞后两滑块的共同速度:
v=
=0.2s2f
所以碰前两滑块动量分别为:
p1=mv1=0.2mfs1,p2=mv2=0.2mfs3,
总动量为:
p=p1-p2=0.2mf(s1-s3);
碰后总动量为:
p′=2mv=0.4mfs2.
要验证动量守恒定律,则一定有:
0.2mf(s1-s3)=0.4mfs2.
17.
(1)M
(2)如图所示 1.5(1.4或1.6)(3)b c S1 E(或S2 E)
(1)根据左手定则得,正电荷向M端偏转,所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连.
(2)UH—I图线如图所示.根据UH=k
知,图线的斜率为k
=k
=0.375,解得霍尔系数k=1.5×
T-1.(3)为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向b,S2掷向c,为了保护电路,定值电阻应串联在S1和E(或S2和E)之间.
18.
(1)10m/s
(2)1s (3)
m
(1)子弹射入滑块的过程动量守恒,规定水平向左为正方向,则m0v0=(m+m0)v,
代入数据解得v=10m/s.
(2)子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左做匀减速运动,设其加速度大小为a,则μ(m+m0)g=(m+m0)a,
由匀变速直线运动的规律得vt-
at2=L,
联立解得t=1s(t=4s舍去).
(3)滑块从O点滑到A点时的速度vA=v-at,
代入数据解得vA=6m/s.
设滑块从A点滑上半圆形轨道后通过最高点B点时的速度为vB,由机械能守恒定律得
(m+m0)vA2=(m+m0)g·
2R+
(m+m0)vB2,
代入数据解得vB=2
m/s.
滑块离开B点后做平抛运动,运动的时间t′=
,
又xAC=vBt′,代入数据得xAC=
m.
19.
(1)3.75s
(2)4.0m/s2
(1)以ab棒为研究对象,当磁感强度均匀增大时,闭合电路中产生恒定的感应电流I,棒ab受到的安培力逐渐增大,静摩擦力也随之增大,当磁感应强度增大到ab棒所受安培力FA与最大静摩擦力Ffm相等时开始滑动.
设磁感应强度对时间的变化率为k,得磁感应强度对时间的变化率k=
=0.40T/s
感应电动势
E=
L2=kL2=0.4×
0.52V=0.10V①
感应电流I=
A=1A②
磁感应强度B1=B0+
t=B0+kt③
安培力FA=ILB1=Ffm④
由以上①②③④得t=3.75s.
(2)可证明棒向右作匀速直线运动,
设棒ab的加速度为a,t时刻运动的速度为vt
根据牛顿第二定律得F-F安-Ffm=ma⑥
安培力F安=ILB0⑦
⑧
速度v=at⑨
又因为F=(3+2.5t)N⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩得a=4.0m/s2.
20.
(1)30cm
(2)117℃
(1)设右管中注入的水银高度是Δh,对A部分气体分析,其做等温变化,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2
p1=p0+14cmHg+10cmHg,p2=p0+14cmHg+Δh
V1=l1S,V2=(l1-
ΔL)S
代入数据解得再加入的水银高Δh=30cm.
(2)设升温前温度为T0,升温后温度为T,缓慢升温过程中,对A部分气体分析,升温前V2=(l1-
ΔL)S,p2=p0+14cmHg+Δh
升温结束后V3=l1S,p3=p0+14cmHg+Δh+ΔL
由理想气体状态方程得
T0=300K
解得T=390K
则升温后的温度为t=117℃.
21.见解析
(1)作出光路图如图
根据几何关系可知,临界角为C=45°
根据全反射规律得,n=
OG=
OD=
a,sinα=
根据折射定律得n=
解得sinβ=
(2)光在棱镜中的传播速度v=
c
由几何知识得,光线传播的长度为l=a+
a+
a,
光在棱镜中传播的时间t=
.