湖北省恩施州2013-2014学年高二下学期期末考试物理试卷(解析版)

湖北省恩施州2013-2014学年高二下学期期末考试物理试卷一、单项选择题：每小题4分，共24分．只有一个选项是正确．
2．（4分）以某一足够大的初速度竖直向上抛一块小石子，1s后从同一地点以同样的初速度
3．（4分）一质点从坐标原点出发，在xOy平面内的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（）
4．（4分）如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面的电势差相等，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点，下列说法中正确的是（）
5．（4分）关于如图所示的甲、乙两图中通过电流表的电流方向，下列说法中正确的是（）
6．（4分）2013年6月10日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，如图所示的是宇航员王亚萍在“天宫一号”上所做的“水球”．若已知地球的半径为6400km，则下列关于“水球”和“天宫一号”的说法正确的是（取地球表面的重力加速度g=10m/s2）（）
、根据万有引力等于重力有：，可得
、由万有引力提供向心力的周期表达式可得：
，又：
=
行的速度
二、多项选择题：每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分．
7．（4分）如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两个用细线相连的物体，在水平拉力F1和F2的作用下运动．已知F1＜F2，则以下叙述正确的是（）
之前，甲的加速度
，
，知绳子的拉力减小，故
此时绳子的拉力
8．（4分）（2014•呼伦贝尔一模）如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（）
9．（4分）在光滑水平桌面上有一边长为
l 的正方形线框abcd ，bc 边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg ，三角形腰长为l ，磁感应强度垂直桌面向下，abef 在同一直线上，其俯视图如图所示，线框从图示位置在水平拉力F 作用下向右匀速穿过磁场区，线框中感应电流i 及拉力F 随时间t 的变化关系可能是（以逆时针方向为电流的正方向，时间单位为）（ ）
． ． ． ．
F=
i==
，根据数学知识知道
F=F=
10．（4分）如图所示，abcd为正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，a、c连线竖直，甲、乙两粒子以相等的速率从a点沿ac方向射入，甲粒子从b点射出，乙粒子从cd边垂直射出．不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（）
L L×=
R1=
R2=L
qvB=m，可得：=，=，则
三、实验题：共15分．
11．（7分）某同学在实验室用如图甲所示的实验装置来研究牛顿第二定律，小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m．
（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用电火花计时器（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），同时需将长木板的右端垫高，在没有沙桶拖动下，轻推一下小车，使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做匀速直线运动．
（2）在M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小车的质量M不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
（3）在此试验中，该同学先接通计时器的电源（频率为50Hz），再放开纸带，图乙所示是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙所示，其中hA=42.05cm，
hB=51.55cm，hC=62.00cm，则打B点时小车的速vB= 1.0m/s，小车的加速度为a=0.95 m/s2．（结果保留两位有效数字）
vB=
12．（8分）（2013•自贡一模）研究表明：用纳米硅粉和藻朊酸盐制成电池的电极，其容量是一般电池的8倍．在测定一节该新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：待测该电池一节（电动势约为2V）
电流表G（量程3.0mA，内阻rl=100Ω）
电流表A（量程0.6A，内阻r2=1.0Ω）
定值电阻R1=100Ω
定值电阻R2=900Ω
滑动变电阻器R′（0﹣50Ω）
开关、导线若干
（1）为了更准确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻R 应选用R2（选填“R1”或“R2”）．请根据你选定的定值电阻完成图乙中的实物连接．
（2）某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根据记录数据作出Ig﹣I图象如图丙所示，根据图象可求得，被测电池的电动势E= 1.90V，内阻r=0.13Ω．（计算结果保留两位小数）
R=
四、计算题：共40分．解答时要写出必要的文字说明、方程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．
13．（10分）如图所示，水平放置的平行轨道M、N间接一阻值R=1Ω的电阻，轨道宽为L=1m．轨道上放一金属棒ab，其质量m=1kg，ab与导轨间的动摩擦因数0.2，除电阻R外其余电阻不计，垂直于轨道面的匀强磁场的磁感应强度为B=1T，ab在一电动机的牵引下由静止开始运动，经过一段时间后达到最大速度．此后棒以此速度做匀速运动，该过程中电动机的最大输出功率为15W，取g=10m/s2，求该过程中金属棒运动的最大速度．
F=
把②③代入①得：
14．（14分）如图所示，截面为直角三角形的斜劈置于粗糙的水平地面上，其倾角为θ=30°．现斜劈上有一质量为m=1.0kg的滑块沿斜面下滑．测得滑块在0.40s内速度增加了1.4m/s，且知在滑块滑行过程中斜劈处于静止状态，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑块滑行过程中受到的摩擦力大小；
（2）滑块滑行过程中斜劈受到地面的摩擦力大小及方向．
a=
15．（16分）如图所示，磁感应强度大小B=0.15T、方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.1m的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟很大的荧光屏MN相切于x轴上的A点．置于原点处的粒子源可沿x轴正方向以不同大小的速度源源不断地射出带正电的粒子流，粒子的重力不计，比荷=1.0×108C/kg．
（1）当粒子以v1=×106m/s的速度射入磁场时，求粒子在磁场中的偏转角．
（2）要使粒子能打在荧光屏上，求粒子流的速度v0的大小应满足的条件．
（3）若粒子流的速度v0=3.0×106m/s，且以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，则此过程中粒子打在荧光屏上离A的最远距离为多少．
qv1B=m
R
=
，
qv0B=m
，
dmax=
）当粒子以
的最远距离为
选修3-3模块
17．（9分）如图所示，一端封闭的U形管竖直放置，当封闭气柱长L0=20cm时，两侧水银面的高度差h=8.7cm．若该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入△L=13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐．设环境温度不变，求大气压强．
选修3-4模块
18．一列尖谐横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经0.1s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为10m/s，则下列说法正确的是（）
T==
t=0.2sin
19．如图所示，一束截面为圆形（半径R=1m）的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区．屏幕S至球心距离为D=（+1）m，已知玻璃半球对紫色光的折射率为n=，求出圆形亮区的半径．
OB=RcosC=R
=
AB=D
【选修3-5模块】
21．如图所示，一质量为m=1kg、长为L=1m的直棒上附有倒刺，物体顺着直棒倒刺下滑，其阻力只为物体重力的，逆着倒刺而上时，将立即被倒刺卡住．现该直棒直立在地面上静止，一环状弹性环自直棒的顶端由静止开始滑下，设弹性环与地面碰撞不损失机械能，弹性环的质量M=3kg，重力加速度g=10m/s2．求直棒在以后的运动过程中底部离开地面的最大高度．
=0.45m/s。