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高二物理
一、选择题:本题共 10小题,每小题 4分,共 40分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7
题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对
但不全的得 2分,有选错的得 0分。
1.在近代物理的研究过程中,下列说法中正确的是
A.普朗克首次提出了“能量子”假说,成功解释了光电效应现象
B.贝克勒尔发现了天然放射性现象表明原子核具有复杂结构
C.卢瑟福提出了原子的核式结构模型,并成功解释了氢原子光谱分立的特征
D.J. J. 汤姆孙通过研究阴极射线发现了质子
2.玻尔理论第一次将量子观念引入到原子领域,并提出了定态和跃迁的概念。下图为大量处于n=3能级的
氢原子以三种不同的形式向低能级跃迁,跃迁过程中辐射出波长由长到短依次为、、的3种不同电
1 2 3
磁波,它们之间满足的关系为
A. B.2 C. 1 2 D. 1 2
1 2 3 2 1 3 3 3
1 2 1 2
3.瑜伽球也叫健身球、瑞士球,常用于放松拉伸、塑形、力量增强训练。如图所示,健身房内小鹏同学正
利用瑜伽球进行锻炼。他将手臂撑于瑜伽球上向下压的过程中,瑜伽球内气体视为理想气体,温度不变,
瑜伽球不漏气,则在此过程中
A.外界对球内气体做负功
B.球内气体要向外界吸收能量
C.球内气体内能减少
D.球内气体单位时间撞击单位面积瑜伽球壁的分子数增加4.如图所示,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将一半径为r通有电流为I的闭合
超导圆环(忽略圆环粗细)置于水平桌面,则超导圆环所受的安培力大小为
A.0 B.2BIr C.πBIr D.2πBIr
5.如图所示,正方形线框abcd边长L1 m,匝数n10,总电阻r 1 Ω,通过电刷与R9 Ω的外电
路电阻构成闭合回路。匀强磁场边界OO¢恰好与ab、dc边中点重合,磁感应强度B2 T,除正方形线
框电阻与外电路电阻R外不计其他电阻。现让正方形线框从图示位置开始以角速度w2 rad/s绕OO¢轴匀
速转动,则下列判断中正确的是
A.线框转动过程中感应电动势的峰值为40 V
B.线框转到图示位置时,电阻R两端电压的瞬时值为18 V
C.线圈从图示位置转半圈的过程中,通过电阻R的电荷量为0
D.线圈从图示位置转一圈的过程中,电阻R产生的热量为18π(J)
6.如图所示,某次实验过程中将一束复合光以入射角从侧面射入一透明均匀长方体玻璃砖中,之后复合
光色散成a、b两束光,a光恰好在玻璃砖上表面发生全反射。则下列说法中正确的是
A.a光的波长比b光短 B.玻璃中a光的速度比b光小
C.b光在玻璃砖上表面未发生全反射 D.玻璃砖对a光的折射率为n 1sin27.如图所示,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,现将一电荷量为q,质量为m
的带电小球以初速度v 从地面竖直向上抛出,并且满足qv Bmg ,不计空气阻力。在抛出后的运动过程
0 0
中下列说法正确的是
v2
A.小球能够上升的最大高度为 0 B.小球运动的轨迹为圆弧(圆的一部分)
2g
πm
C.小球上升到最大高度所需的时间为 D.小球运动过程中不会撞到地面
4Bq
8.下图甲为一定质量的某种气体在T 、T 、T 三个不同温度下分子速率的麦克斯韦分布图,图像横轴v表
1 2 3
示分子运动速率,纵轴 f v表示该速率下分子数Δn与总分子数n的比值。图乙为T 、T 两个不同温度下
a b
黑体辐射强度与波长的关系。下列说法中正确的是
A.图甲中3图线对应的温度T 最高
3
B.图甲中2图线与横轴围成的面积最大
C.图乙中温度升高,黑体各种波长的辐射强度都要增加
D.图乙中两条图线对应的温度满足T T
a b
9.如图所示,三角形ABC是水面上边长为8 m的等边三角形,将两相同波源S 、S 置于A、B两点,
1 2
让它们同步做同周期为0.2 s,振幅为20 cm的简谐运动,一段时间后,两波源发出的波在水平面上形成了
稳 定 的 干 涉 图 样 。 其 中 距 离 C最 近 的 振 动 加 强 点 P与 C的 距 离 为 3 m,( 余 弦 定 理
c2 a2 b22abcosC)则下列说法中正确的是A.波源在水面发出的波的波长为1 m B.波源在水面发出的波的波速为10 m/s
C.C点为振动减弱点 D.AC边上一共有4个振动减弱点
10.现将通过轻质弹簧连接的两物块A、B置于光滑水平地面,如下图甲所示,初始时物块B与竖直墙面
接触,弹簧处于压缩状态并锁定。t 0时,解除锁定,取水平向右为正方向,图乙为物块A在弹簧解除锁
定后一段时间内运动的vt 图,已知物块B的质量为m,则
A.t 时刻弹簧处于最大伸长量
3
1
B.物块A的质量为 m
3
1
C.0t 时间内,物块B的最大动能为 mv2
4 2 0
1
D.0t 时间内,物块B运动的位移为 v t t
3 4 0 3 1
二、非选择题:本题共 5 小题,共 60分。
11.(8分,每空2分)
某实验小组改进了传统单摆实验,采用霍尔元件结合单片机计时的方式测量重力加速度,装置如图甲所示。
摆球为带有磁性的规则小铁球,霍尔元件固定在摆球最低点的正下方,当摆球经过最低点时,霍尔传感器
会产生电压脉冲信号,单片机自动记录信号的时间点,以此测量单摆的周期,回答下列问题:(1)实验前,用刻度尺测出绳长为l,用游标卡尺测量摆球的直径,示数如图乙所示,则摆球的直径d
________cm。
(2)单片机输出的电压脉冲信号大小随时间变化的部分图像如图丙所示,则测得单摆周期T ________。
(用t 和t 表示)。
1 2
(3)某同学在实验室找到的磁性小球质量分布不均匀,其重心不在球心,但是在球心与悬点的连线上。他
仍将悬点到球心的距离当做摆长L,通过改变摆线的长度,测出不同L下对应的周期T ,画出T2L图像
如图丁所示,根据图像判断测量摆长L____(选填“大于”“小于”或“等于”)真实摆长。在图像上选取
A、B两个点,坐标分别为
L
,T2
、
L
,T2
,可计算出重力加速度g ________。
A A B B
12.(8分,每空2分)
用如图所示的装置验证动量守恒定律。气垫导轨上安装光电门1、2,滑块1、2上固定着相同的竖直遮光条
(图中未画出),与光电门连接的电子计时器可以记录遮光条通过光电门的时间。
(1)接通气垫导轨待气源稳定后,轻推滑块1,测得遮光条先后通过光电门1、2的时间分别为Δt、Δt¢。
若Δt >Δt¢,则说明气垫导轨________(选填“左端”或“右端”)偏高。
(2)调整水平后,测得滑块(含遮光条)1、2的质量分别为m 和m ,将滑块1静放在光电门1的右侧,
1 2
滑块2静放在光电门1、2之间,向左轻推滑块1,光电门1先后记录了两次遮光条通过的时间分别为Δt 和
1
Δt ,光电门2记录了一次遮光条通过的时间为Δt (滑块与导轨左右两侧的缓冲装置碰后被锁定),判断
2 3
两滑块碰后速度方向________(选填“相同”或“相反”)。
(3)在上述碰撞过程中,如果关系式________________________(用m ,m ,Δt ,Δt 和Δt 表示)成
1 2 1 2 3立,则表明滑块1、2碰撞过程中满足动量守恒。
(4)在上述碰撞过程中,如果关系式________________________成立(用Δt ,Δt 和Δt 表示),则表明
1 2 3
滑块1、2的碰撞为弹性碰撞。
13.(12分)
我国载人登月工程中,月球着陆器搭载一固定容积的密闭储气舱,舱体容积V 50 L,充气前舱内已封存
有压强P 1.5´105 Pa 的洁净理想气体。后续充气及登月放气整个过程中气体温度保持不变。已知地面标
1
准大气压强P 1.5´105 Pa。
0
(1)在地面实验室,先将压强为P 的洁净空气等温压缩,共有总体积为600 L的洁净空气全部充入储气舱,
0
求稳定后储气舱内气体的压强;
(2)着陆器登月后,舱内气体缓慢降压放气,当舱内压强降到2.5´105 Pa 时停止放气,求此时舱内剩余
气体质量与充气完成后舱内总气体质量之比(结果可以用分数表示)。
14.(14分)
如图所示,平面直角坐标系中,第一象限存在竖直向下的匀强电场E(未知),第四象限存在垂直纸面向外
2mv
的匀强磁场,磁感应强度B 0 。有一个质量为m,电荷量为q的带正电粒子从原点O以初速度v ,
4qL 0
与x轴正半轴夹角45斜向上进入电场。粒子第一次经过x轴上的P点,坐标为5L,0,之后进入磁
场。不计粒子重力,求:
(1)电场强度E;(2)第二次通过x轴的坐标;
(3)粒子从O点开始计时,第二次到达P点经历的时间。
15.(18分)
如图所示,质量为m1 kg、边长为L1 m的正方形金属线框abcd,每条边的电阻均为R1 Ω。在水
平桌面上固定两条平行光滑长直金属导轨,导轨的宽度也为L1 m,导轨电阻可忽略,导轨左端连接一个
定值电阻R 2 Ω,电阻R 两端连接一理想电压表,线框置于光滑的导轨上。宽度为2L的区域内存在竖
1 1
直向下的匀强磁场,磁感应强度为B1 T,现让金属线框以初速度v 2 m/s进入磁场,运动过程中金属
0
线框的上、下边始终与导轨接触良好,求:
(1)线框ab边刚进入磁场时切割产生的感应电动势的大小及此时电压表的示数;
(2)线框进入磁场的过程中,整个电路中产生的总焦耳热;
(3)求线框穿过磁场后的速度。高二物理 5 月评分细则
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B C D A D D C AC BD BC
11.(8分,每空2分)
4π2L L
【答案】(1)1.240 cm;(2)2t t ;(3)大于, B A
2 1 T2T2
B A
12.(8分,每空2分)
m m m 1 1 1
【答案】(1)右端 (2)相反 (3) 1 = 1 + 2 (4) = (其他变形式正确也给
Dt Dt Dt Dt Dt Dt
1 2 3 1 2 3
分)
13.(12分,第一问6分,第二问6分)
(1)等温变化,遵循玻意耳定律:PV +PV = PV 3分
1 0 1 2
初态:P =1.5´105 Pa ,V =50 L,P =1.0´105 Pa,V =600 L
1 0 1
末态:V =50 L
代入解得P =1.35´106 Pa 3分
2
m P
(2)同温、同容积下,理想气体质量与压强成正比 剩 = 3 。 3分
m P
总 2
已知P =2.5´105 Pa,P =1.35´106 Pa
3 2
m 5
代入解得 剩 = 3分
m 27
总
(其他方法合理也可给满分)
14.(14分,第一问5分,第二问5分,第三问4分)
(1)粒子从O点到P点做斜抛运动,用时为t
1
2
水平方向 v t =5L 2分
2 0 1qE æt ö 2
竖直方向 × ç 1 ÷ = v 2分
m è2ø 2 0
5 2L mv2
联立解得t = ,E = 0 1分
1 v 5qL
0
(2)从P点进入磁场时速度与x轴正方向夹角仍为45,之后进入磁场中做圆周运动
v2
qv B=m 0 2分
0 r
解得r =2 2L
由几何关系PQ= 2r =4L 1分
故第二次通过x坐标为QL,0 2分
3 3 2πr 3 2πL
(3)每次在磁场中运动的时间t = T = × = 2分
2 4 4 v v
0 0
经分析每在电场和磁场中各运动一次,出射点向右平移Δx=OQ= L
5 25+3πL
故需要5次周期性运动恰好第二次到达P点,经历的时间t =5t +t = 2分
1 2 v
0
15.(18分,第一问6分,第二问6分,第三问6分)
(1)由于导轨电阻可忽略,此时金属框上下部分被短路,只考虑ab边cd 边的电阻,当ab边进入磁场时,
ab相当于电源,等效电路图如图所示
电动势为E = BLv0=2 V 3分
2R×R 5R 5
此时电路中的总电阻为R = R+ = = Ω
总 2R+R 3 32 4
电阻R 两端的电压:U = E = V=0.8 V 3分
1 1 5 5
(2)从线框开始进入磁场到完全进入磁场由动量定理
åBIL×Dt =mv mv 2分
1 0
BL2
而åI×Δt =
R
总
联立解得v =75 m/s=1.4 m/s 1分
1
1 1
在此过程中由能量守恒有 mv2 =Q + mv2 2分
2 0 1 2 1
51
解得Q = J =1.02 J 1分
1 50
(3)当线框完全进入磁场,ab边和cd 边均相当于电源,等效电路图如图所示
R 5 5
此时回路的总电阻为R ¢ =2R+ = R= Ω,此时ab,cd 边安培力均向左
总 2 2 2
设线框ab边刚出磁场时线框的瞬时速度为v ,由动量定理
2
å2BIL×Dt =mv mv 2分
2 1
其中ab,cd 边的电流均为I ,可将两个并联的电源等效为一个电源,总电流为2I
BL2
则有å2I×Δt =
R'
总
联立解得v =1 m/s 1分
2
2R×R 5R 5
当ab边出磁场后,cd 边相当于电源,总电阻为R = R+ = = Ω
总 2R+R 3 3
假设线框能够完全穿过磁场,穿过磁场的速度为v ,由动量定理
3
åBIL×Dt =mv mv 2分
3 2
2
解得v = m/s=0.4 m/s 1分
3 5
(其他方法合理也可给满分)