高中广西北海市高二(下)期末教学质量检测物理试题[答案解析]

广西北海市【精品】高二（下）期末教学质量检测物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列关于原子核衰变的说法中正确的是（）

A．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境无关

B．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

C．氡的半衰期为3. 8天，若取4个氡原子核，经7. 6天后就一定剩下一个氡原子核D．衰变时放出的β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流

2．【精品】10月2日至7日，中国汽车摩托车运动大会在武汉体育中心举办。一辆摩托车由静止开始做直线运动，它的速度一时间图象如图所示（图中的曲线为拋物线的一部分），则（）

A．t1时刻摩托车的速度最大，加速度也最大

B．0~t1内摩托车做匀加速运动

C．摩托车在t1~t2内运动的速度与位移同向，速度与加速度反向

D．摩托车在0~t1内速度、加速度与位移反向

3．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，用两根等长的绝缘细线水平悬挂金属棒MN，通以M到N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件，即可使得θ变大的是（）

A．两悬线等长变短B．金属棒质量变大

C．磁感应强度变小D．棒中的电流变大

4．如图所示为氢原子的能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出几种频率的光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠有几种

能使其产生光电效应（）

A．6、3 B．6、4 C．4、3 D．4、4

5．人类以发射速度v1发射地球同步卫星，以发射速度v2发射火星探测器，以发射速度v3发射飞出太阳系外的空间探测器，下列说法错误的是（）

A．v1大于第一宇宙速度，小于第二宇宙

B．v2大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度

C．v3大于第三宇宙速度

D．地球同步卫星的环绕速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度

6．如图所示，静止在光滑水平面上质量为M的车厢内有一质量为m的小物块以速度v 水平向右运动，小物块与车厢壁碰撞几个来回后与车厢相对静止，则车厢最终的速度（）

A．大小为零

B．大小为

Mv

m M

+

，方向水平向右

C．大小为

mv

m M

+

，方向水平向左

D．大小为

mv

m M

+

，方向水平向右

7．如图所示，一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置，A为最高点，一小球（可视为质点）与A点水平等高，当小球以某一初速度竖直向下抛出，刚好从B 点内侧进入圆弧并恰好能过A点。重力加速度为g，空气阻力不计，则（）

A ．小球刚进入圆弧时，不受弹力作用

B C ．小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍

D ．小球不会飞出圆弧外

8．如图所示，两足够长的平行金属导轨间的距离为L ，导轨光滑且电阻不计，在导轨所在平面内分布着磁感应强度为B 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。 有一阻值为R 的电阻接在M 、P 间，将一根有效阻值为2

R 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动，则（ ）

A ．回路中的感应电流方向为M →R →P

B ．导体棒ab 两点间的电压为BLv

C ．导体棒a 端电势比b 端低

D ．水平外力F 做的功等于电阻R 产生的焦耳热

二、多选题

9．一个匝数为N 、面积为S 的矩形线圈，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，角速度为ω。从中性面开始计时，对于它产生的交变电流，下列说法正确的是（ ）

A ．频率为2π

ω

B ．峰值为NBS ω

C NBS ω

D ．瞬时值表达式为cos e NBS t ωω=

10．如图所示，以电荷量为+Q 的点电荷为圆心的圆弧上有A 、B 、C 、D 四个点，其中A 、C 两点连线和B 、D 两点连线垂直. 在点电荷的右侧有一接地金属板MN ，点电荷和金属板附近的电场线分布如图。 下列说法正确的是（ ）

A ．

B 、D 两点的电势相等，场强大小相等

B ．A 点的场强小于

C 点的场强，A 点的电势高于C 点的电势

C ．将一个试探电荷由A 点移到C 点，电场力做功为零

D ．将一个带正电的不计重力的粒子从B 点由静止释放，粒子将沿电场线运动

11．如图所示，a 、b 两小球从同一竖直线上的不同位置抛出后，恰好在c 位置相遇，已知两球抛出时的速度分别为1v 、2v ，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A ．两球从抛出到运动至c 点的时间相等

B ．b 先抛出，且12v v >

C ．a 先拋出，且12v v <

D ．相遇时a 球竖直方向的速度大于b 球竖直方向的速度

12．如图所示，置于光滑水平面上的木块A 和B ，其质量为A m 和B m 。 当水平力F 作用于A 左端上时，两木块一起做加速运动，其A 、B 间相互作用力大小为N F ；当水平

力F 作用于B 右端上时，两木块一起做加速运动，其A 、B 间相互作用力大小为N

F '。则以下判断中正确的是（ ）

A ．两次木块运动的加速度大小相等

B ．N N

F F F '+< C ．N N

F F F '+= D ．::N N

B A F F m m '=

13．关于分子动理论与固体、液体的性质，下列说法中正确的是（ ）

A ．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显

B ．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小

C ．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为A N ，则该气体分子

之间的平均距离可以表示为D ．晶体一定表现出各向异性，非晶体一定表现出各向同性

E.液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引

三、实验题

14．如图甲所示是探究某根弹簧的伸长量x 与所受拉力F 之间的关系图，将测得数据作

图可得图象如图乙所示，则该弹簧的劲度系数k =__________N/m 。

当弹簧受到F 1=750N 的拉力作用时1x =__________cm ；当弹簧伸长230x =cm 时，弹簧产生的拉力2F =__________N 。

15．在“测定一节干电池的电动势和内阻”的实验中，提供如下实验器材：

一节干电池（电动势约为1.5V ，内阻约为1Ω）

电压表V （量程0～2V ，内阻约为3kΩ）

电流表A （量程0～0.6A ，内阻为0.2Ω）

滑动变阻器R 1（阻值为0﹣10Ω）

滑动变阻器R 2（阻值为0﹣50Ω）

开关、导线若干

（1）若考虑电流表、电压表内阻的影响，现希望能准确地测出这节干电池的电动势和内阻，则应选择_____（填“甲”或“乙”）电路进行实验．为了调节方便，则滑动变阻器应该选择_____（填“R 1”或“R 2）．（2）在进行了正确的选择和操作后，某同学通过调节滑动变阻器的滑片得到两组电流表与电压表的示数，分别为U 1＝1.0V ，I 1＝0.3A ；U

2

＝0.7V，I2＝0.5A．由此可求得该干电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．

四、解答题

16．冬天的北方，人们常用狗拉雪橇，狗系着不可伸长的绳拖着质量m=40kg的雪橇从静止开始沿着笔直的水平地面加速奔跑，5s后拖绳断了，雪橇运动的v—t图象如图所示。不计空气阻力，已知绳与地面斜向上的夹角为37°，且sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：

(1)0～5s与5s～7s雪橇的位移大小之差；

(2)绳对雪橇的拉力大小。（结果保留三位有效数字）

17．如图所示，边界MN下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场（未画出），一个带电小球从场区边界MN上方高为h的P点自由下落，从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能做匀速圆周运动。并从边界上的b点射出。已知ab=L，重力加速度为g，空气阻力不计，求：

(1)小球的带电性质及小球电荷量与质量之比；

(2)小球从开始运动到第三次经过边界MN的时间；

(3)设P点为重力势能零点，小球质量为m，则整个运动过程中，机械能的最小值。

18．如图所示，可自由活动质量为m的绝热活塞将密封的圆筒形绝热汽缸分隔成A、B 两部分，活塞与汽缸顶部有一轻弹簧相连，在A、B内各有一定质量的理想气体，A的

体积为B 的体积的2倍，两部分的压强均为0p ，温度都为T 0，活塞的面积为S ，重力为013

mg p S =。 现通过电热丝（体积可忽略）对B 部分气体进行加热，当两部分气体体积相等时，求：

①A 部分气体压强是多大？

②若弹簧恰好无形变，求此时B 部分气体的温度。

19．如图所示为一折射率，n =R ．某单色光水平向

右射入棱镜，圆心O 到入射光线的垂直距离为2d R =

．已知光在真空中的传播速度为c ，求：

①这束单色光从射入棱镜到第一次射出棱镜，光线偏转的角度；

②这束单色光从射入棱镜到第一次射出棱镜，所用的时间．

五、填空题

20．甲、乙两列波均向右传播，在相遇处各自的波形图如图所示，已知两列波为同一性质的波，在同种介质中传播，则两列波的频率之比为__________，10m 处质点的速度方向__________（填“向上”或“向下”）。

参考答案

1．A

【详解】

A．.放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故A正确；

BD．β衰变是原子核内的中子转变成质子和电子从而放出电子的过程，不说明电子是原子核的组成部分，故BD错误；

C．半衰期的概念只对大量原子核适用，故C错误。

故选A。

2．C

【详解】

A．由图可知，t1时刻摩托车的速度最大，加速度为零，故A错误；

B．0~t1内图像斜率在不断减小，说明物体做加速度减小的变加速运动，故B错误；

C．由图可知，摩托车在t1~t2内速度与位移沿正方向，加速度沿负方向，故C正确；D．摩托车在0~t1内速度、加速度与位移都沿正方向，故D错误。

故选C。

3．D

【详解】

导体棒受力如下图所示

可得

tan

F BIL

mg mg θ==

A．两悬线等长变短，不是导线变短，故θ不变，故A错误；B．金属棒质量变大，则θ变小，故B错误；

C．磁感应强度变小，则θ变小，故C错误；

D．棒中的电流变大，则θ变大，故D正确。

4．B

【详解】

一群氢原子处于n =4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，可以释放24C =

6种不同能量的光子，从n =4跃迁到n =1，辐射的光子能量为12.75eV ，从n =4跃迁到n =2，辐射的光子能量为2.55eV ，由n =4跃迁到n =3，辐射的光子能量为0.66eV ，从n =3跃迁到n =1，辐射的光子能量为12.09eV ，从n =3跃迁到n =2，辐射的光子能量为1.89eV ，由n =2跃迁到n =1，辐射的光子能量为10.2eV ，可见有4种光子能量大于金属的逸出功，所以有4种频率的光能使金属钠发生光电效应，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5．D

【详解】

A ．发射地球卫星发射速度v 1应该介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，

A 选项不合题意，故A 错误；

B ．发射火星探测器发射速度v 2应该介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间，B 选项不合题意，故B 错误；

C ．发射飞出太阳系外的空间探测器发射速度v 3要大于第三宇宙速度，C 选项不合题意，故C 错误；

D ．由

2

2Mm v G m r r

= 解得

v =近地面卫星环绕速度是第一宇宙速度，也是最大的环绕速度，地球同步卫星的轨道半径大于近地面卫星的轨道半径，则地球同步卫星的环绕速度小于第一宇宙速度，D 选项符合题意，故D 正确。

故选D 。

6．D

选滑块与小车组成的系统为研究对象，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒得

()mv M m v =+'

所以有

mv v m M

'=+ 方向水平向右，与v 同向。故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

7．B

【详解】

A ．小球刚进入圆弧时，速度不为零，则向心力不为零，此时弹力提供向心力，弹力不为零，故A 错误；

B ．恰好能过A 点说明在A 点的速度为

v =

，故B 正确；

C ．由抛出到最低点，由动能定理

22111222

mgR mv mv =- 在最低点，根据牛顿第二定律

21v F mg m R

-= 解得小球在最低点所受弹力的大小

6F mg =

故C 错误；

D ．小球从A 点飞出做平抛运动，当竖直方向的位移为R 时，根据

212

R gt = x vt =

解得此时的水平位移

x R =>

小球会飞出圆弧外，故D 错误。

故选B 。

8．C

【详解】

A ．根据右手定则可知流过电阻R 的电流方向P→R→M ，A 错误；

B ．回路中产生的感应电动势

E BLv =

导体棒ab 两点间的电压为

21.53

E U R BLv R =

?= B 错误； C ．导体棒ab 为电源，电流由a 流向b ，因此导体棒a 端电势比b 端低，C 正确； D ．水平外力F 做的功等于电阻R 和导体棒ab 产生的焦耳热，D 错误。

故选C 。

9．BC

【详解】

A ．转动的频率为

2f ωπ

=

A 错误；

B ．电动势的峰值 m E NBS ω=

B 正确；

C ．电动势的有效值为

2E NBS ω=

= C 正确；

D ．电动势的瞬时值表达式为 sin e NBS t ωω=

D 错误。

故选BC 。

10．AB

【详解】

A ．根据对称性，

B 、D 两点的电势相等，场强大小相等，A 正确；

B ．电场线的疏密反应了场强的大小，由图可知，A 点的场强小于

C 点的场强，由于正点荷与C 之间电场线密集，电势降落的快，而正点电荷与A 点间电场线稀疏，电势降落的慢，因此C 点电势低于A 点电势，B 正确；

C ．由于A 、C 两点电势不等，因此将一个试探电荷由A 点移到C 点，电场力做功不为零，C 错误；

D ．将一个带正电的不计重力的粒子从B 点由静止释放，由于电场线是弯曲的，因此粒子不会沿电场线运动，D 错误。

故选AB 。

11．CD

【详解】

AD ．由于在竖直方向上，a 追上b ，一定是a 先抛出，因此运动到c 点时，a 运动的时间长，a 球竖直方向的速度大，A 错误，D 正确；

BC ．由于a 先抛出，这样在水平方向上，b 追上a ，则b 的初速度2v 一定大于a 的初速度1v ，C 正确，B 错误。

故选CD 。

12．ACD

【详解】

A ．将A 、

B 两物体作为一个整体，根据牛顿第二定律

A B ()F m m a =+

两次的加速度均为

A B

F a m m =

+ A 正确；

BCD ．第一次以B 为研究对象，则

B N B A B

m F m a F m m ==

+ 第二次以A 为研究对象 A N

A A B

m F m a F m m '==+ 因此 F F F '+=N N

，::F F m m '=N N B A CD 正确，B 错误。

故选ACD 。

13．BCE

【详解】

A ．悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动就越明显，故A 错误；

B ．分子间存在相互作间的引力和斥力，引力和斥力都随分子距离的增大而减小，故B 正确；

C ．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，则该气体的摩尔体积为：

0A

M V N ρ=

把分子看成立方体模型，则有： 30V d =

解得该气体分子之间的平均距离为：

d =故C 正确； D ．只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的，故D 错误；

E ．当液体与大气相接触，表面层内分子间距比液体内部较大，其中引力大于斥力表现为相互吸引，故E 正确；

故选BCE 。

14．1500 50 450

【详解】

[1]根据胡克定律可知，F -x 图象的斜率为弹簧的劲度系数，则

1500F k x

?==?N/m [2]根据胡克定律，当弹簧受1750F =N 的拉力作用时，弹簧伸长量

110.50m 50cm F x k

=== [3]当弹簧伸长230cm x =时，弹簧产生的拉力

22450F kx ==N

15．乙 R 1 1.45 1.3

【分析】

（1）根据题意与实验误差来源分析选择实验电路；为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；（2）根据实验数据，应用闭合电路欧姆定律求出电源电动势与内阻．

【详解】

（1）图甲所示电路实验误差来源是电压表分流，图乙所示实验电路误差来源是电流表分压，由于电流表内阻已知，为减小实验误差，应选择图乙所示实验电路；为方便实验操作，滑动变阻器应选择R 1．

（2）根据图乙所示电路图，由闭合电路欧姆定律可知：()A E I r R =+

根据实验数据得：()1.00.3A E r R =++，()0.70.5A E r R =++，

解得：E ＝1.45V ，r ＝1.3Ω；

故答案为（1）乙；R 1； （2）1.45；1.3．

【点睛】

本题考查了实验电路的选择与实验数据处理，知道实验误差来源分析清楚实验电路可以选择正确的实验电路，应用闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势与内阻．

16．(1)15m ；(2)255N

【详解】

(1)在v —t 图像中，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此0～5s 雪橇的位移大小

11510252

x =??=m m 5s ～7s 雪橇的位移大小

21210102

x =??=m m 所以0～5s 与5s ～7s 雪橇的位移大小之差

12251015x x x =-=-=m m m

(2)在v —t 图像中，斜率就等于物体的加速度，绳断后加速度225m/s a =-

根据牛顿第二定律

2F ma μ-=N2

而

F mg =N2

可得0.5μ=

拖绳拉动雪橇的过程中，由v —t 图像得此过程的加速度212m/s a =

根据牛顿运动定律有

1cos37F F ma μ?-=N1

又由于

sin 370mg F F -?-=N1

联立解得F =255N

17．(1)带负电荷，

q g

m E =；(2)t =+(3)12=-E mgL 【详解】

(1)重力和电场力平衡，电场力方向向上，电场强度方向向下，则小球带负电荷。 由于做匀速圆周运动

mg =Eq

得比荷 q g m E

= (2)小球由a 到b 运动半个圆周，则

L =2R

又由于

2

mv qvB R

=

212

mgh mv = 联立可得

B =

= 小球由P 到a 所需时间

1t =

小球由a 到b 绕行圆周的一半，所需时间

2m t qB =

=π 小球第三次经过边界MN ，共需时间

213t t t =+= (3)在圆周运动的最低点，电场力做的负功最多，机械能最少

2111222E mg h L mv mgL ??=-++=- ??

? 18．①043A p p =；②052

B T T = 【详解】

①A 部分气体做等温变化，设汽缸的总体积为3V ，A 部分气体压强变为A p ，根据玻意耳定律得 0322

p V p V ??=A 解得

043

A p p = ②设

B 部分气体温度升高到T B ，压强变为B p ，由理想气体状态方程得

0032p V V p T T ??=B B

温度升高后，对活塞受力分析有

053

p S p S mg p S =+=

B A 联立解得 052

T T =B 19．①偏转角度60° ②3t R c

=

【分析】

画出光路图，结合几何关系，根据折射定律求解光线偏转的角度；求出这束单色光线从射入棱镜到第一次射出棱镜的路程，根据n=c/v 求解速度，根据t=s/v 求解时间.

【详解】

①光线射入棱镜后，第一次从棱镜中射出的光路图如图所示． 由几何关系得1sin d R θ=

即θ1＝60°

由折射定律得12

sin sin n θθ=

即θ2＝30° 偏转角度φ＝2（θ1－θ2）＝60°

②这束单色光线从射入棱镜到第一次射出棱镜，路程为x ＝2Rcosθ2

x = 光在棱镜中的传播速度c v n

=

v =所用时间x t v

= 3t R c

= 20．2：3 向上

【详解】

[1]根据波形图知两列波的波长分别为24m 、16m ，故两列波的波长之比为

12:2:3λλ=

在同种介质中，同一性质的波传播速度相等，由

v f λ=

可知两列波的频率之比为

12:2:3f f =

[2]根据“上坡下，下坡上”，两列波都使10m 的质点向上振动，故合速度方向向上。