山东省滨州市2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题

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，1~6题只有一个选项正确，7~10有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选或不选的得0分。

1．放在水平桌面上的物体质量为m ，一个水平恒力F 作用在物体上，物体始终不动，那么在t 秒内，推力对物体的冲量为A ．0B ．mgtC ．FtD ．无法计算 2．下列说法正确的是A ．核子结合成原子核时所具有的能量叫原子核的结合能B ．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构C ．101475023B+n He+Li →是α衰变放出D ．核子结合成原子核，新核质量比核子质量小m ∆，释放的核能为2mc ∆3．在匀强磁场中有一个原来静止的碳（146C ）原子核发生衰变，放射出一个粒子与反冲核—氮（147N ），两粒子的轨迹是两个相切的圆，则 A ．反冲核的轨迹与粒子的轨迹是外切圆 B ．碳（146C ）放射出的粒子是β粒子 C ．反冲核与粒子的轨道半径之比为7：1D ．碳（146C ）原子核放出粒子过程动量、机械能都守恒4．如图所示，一质量为m 的金属杆ab ，以一定的初速度0v 从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻相连，磁场方向垂直轨道平面向上，轨道与金属杆ab 的电阻不计并接触良好，金属杆向上滑行的最大高度为hA ．上滑过程中电阻R 上产生的焦耳热等于2012mv mgh - B ．上滑过程中合外力所做的功等于电阻R 上产生的焦耳热 C ．上滑过程金属杆的机械能增加 D ．上滑过程金属杆做匀速运动5．如图甲所示，空间中有一垂直纸面向里的有界匀强磁场，上下边界平行，宽度为0.5m ，矩形闭合线框在磁场正上方，其质量为m=0.1kg ，线框从静止开始向下运动，穿出磁场后又运动一段时间，整个过程的v-t 图像如图乙所示，线框下落过程中下边缘始终与磁场边界平行，空气阻力忽略不计，210/g m s ，则下列说法正确的是A ．线框穿过磁场的过程中，感应电流方向始终为逆时针B ．条件不足，无法确定线框的高度C ．线框进入磁场过程，克服安培力做功0.5JD ．线框穿过磁场过程，重力做功与安培力做功的代数和等于线框产生的焦耳热6．如图所示，一垂直光滑水平面向里的圆形磁场，其半径为R ，圆形导线环半径也为R 沿两圆心连线匀速穿过圆形匀强磁场区域，规定逆时针方向感应电流为正，下列描述导线环中感应电流i 随时间t 变化关系图中，最符合实际的是A ．B ．C ．D ．7．下列关于动生电动势说法中正确的是A ．动生电动势是洛伦兹力对导体中自由电荷做功而引起的B ．因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势不是由洛伦兹力做功产生的C ．动能电动势的产生与电场力有关D ．动生电动势的方向可以由右手定则来判定8．A 、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，如图所示，甲乙分别表示A 、B 两物体碰撞前后的速度v-t 图线，由图像可以判断A ．A 、B 的质量比为3：2 B ．A 、B 作用前后总动量守恒C ．A 、B 作用前后总动量不守恒D ．A 、B 作用前后总动能不变9．如图所示，面积为0.02m 2，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD ，绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动，转动的角速度为100rad/s T ．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P 可移动，副线圈所接电阻R=100Ω，电表均为理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是（ ）A ．线圈中感应电动势的表达式为()100V e t =B ．P 上移时，电流表示数增大C ．t=0时刻，电压表示数为VD ．当原副线圈匝数比为1：2时，电阻上消耗的功率为400W10．在探究光电效应的实验中，若用氢原子发生的光照射该金属，已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应，但从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光线效应，已知氢原子能级如图所示，真空中的光速为c ，则A ．该金属的逸出功大于0.66eVB ．当用氢原子从能级5跃迁到3发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应C ．当用氢原子从其他能级跃迁到能级1发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应D ．当用氢原子从能级5跃迁到2发出的光照射该金属时，遏止电压一定等于0.97V 二、非选择题11．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图甲所示，某同学将该装置改装成乙图，探究变压器输入功率与输出功率的关系，变压器的匝数比为3：4，并将直流电源换成交流电，其u-t ，i-t 如图丙、丁所示，副线圈所接电压表、电流表读数分别为9.2V ，0.95A 。

（1）甲图中闭合开关的瞬间副线圈中导线ab 内电流方向________（填a 到b 或b 到a ） （2）乙图中原线圈输入功率为_______________，副线圈输出功率为________，效率为________。

12．如图甲所示，气垫导轨上两个滑块A 、B 用绳子连接，它们之间有一跟被压缩的轻弹簧，开始时两滑块静止，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动。

图乙是绳子烧断后两滑块运动过程的闪频照片，闪频频率为10Hz ，已知滑块A 、B 的质量分别为400600A B m g m g ==、，根据照片记录的信息可知释放弹簧后：（1）A 、B 离开弹簧后，两滑块做________运动，A 动量的大小A p =__________kgm/s ；B 的动量的大小B p =__________kgm/s 。

（2）比较A B p p 、可得实验结论_______________________。

13．一矩形线框abcd 放置在如图所示的有界匀强磁场中（'OO 的左边有匀强磁场，右边没有），已知线圈的匝数n=100，ab 边长L=0.5m ，磁场的磁感应强度21.010B T -=⨯，线圈以边界'OO 为轴匀速转动，将线圈的两端连接到示波器的输入端，观察到线圈产生的感应电动势随时间变化的图像如图所示，求：（1）该电动机电动势的有效值是多少？（结果可保留根号）； （2）ab 、cd 边到'OO 轴的距离分别是多少。

14．国外专家做了奔驰smart 与奔驰s 级对撞实验。

实验结果表明，虽然奔驰smart 质量远比奔驰s 级的质量小很多，但在激烈碰撞发生时，两车驾驶舱结构均完好，尽管smart 车体结构的损伤不大，但驾驶员感受到的冲击力是否也会和奔驰S 级相同呢？为了观察驾驶员受伤情况，分别在两辆车上放置了碰撞假人，并用安全带固定好，已知奔驰smart 净重0.92t ，奔驰S 级车净重2.14t ，两车对撞的速度均为50km/h ，碰撞假人的质量为80kg ，（计算结果保留2位有效数字）（1）若两车的碰撞为完全非弹性碰撞，试计算出碰撞后瞬间两车的共同速度为多大。

（2）计算在碰撞瞬间奔驰smart驾驶员受到安全带水平方向的冲击力与奔驰s驾驶员受到安全带水平方向的冲击力大小的比值。

15．如图所示，倾角为θ的斜面上有两条平行导轨ad和bc，两导轨间的距离为L，在两条导轨的一端cd间连接一阻值为R的电阻，如图所示，ef为一条分界线，在ef上方距离ef 距离也为L的位置放置一质量为m的导体棒，已知导体棒与导轨的动摩擦因数为μ，导体棒处于静止状态。

（1）经多次时间后导体棒开始运动？（2）若μ=，α为多大时，从开始加磁场到导体棒开始运动所用时间最少。

16．选做题I．【物理选修3-3】（1）下列说法正确的是A．分子间距离增大，分子势能增大B．给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力C．从单一热源吸收的热量全部用来做功的是可能的D．在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称熵增加原理E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性（2）如图所示，上端封闭，下端开口的足够长的玻璃管竖直插入水银槽中，管内外水银面相平，玻璃管顶端封闭一段50cm的水银柱，水银柱与水银槽间一段长为20cm高的空气柱，外界大气压强为075p cmHg=，保持温度不变，缓慢向上拉玻璃管，使玻璃管顶端的水银柱刚好离开顶端，求：向上拉出的玻璃管的长度。

II．【物理选修3-4】（1）下列说法正确的是A．光的偏振现象说明光是一种横波B．光导纤维内层的折射率大于外层的折射率C．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和逐渐减小D．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小E．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率（2）如图所示为安全防盗门上观察孔（俗称“猫眼”），为了扩大向外观察的范围，在安全门上开一个较大的孔，孔的直径为d，在孔中完全嵌入折射率为n柱体和顶角为60°的球冠组成，猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐，球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。

若要让房间里的人能看到门外全部的景象，门的厚度不能超过多少？物理答案1C 2D 3B 4A 5C 6B 7AD 8ABD 9BD 10AC 11、（1）b 到a （2）10W ；8.74W ，87.4％12、（1）匀速直线运动；24.010/kgm s -⨯；24.210/kgm s -⨯（2）“在实验误差范围内，两木块组成的系统动量守恒”13、（1）由交流电的有效值定义：2E T R =，解得E = （2）设ab 边到'OO 轴的距离1L ，cd 边到'OO 轴的距离2L ，由题意可知2Tπω=，11m E nBLL ω=，22m E nBLL ω=代入数据可得120.20.1L m L m ==、14、（1）假设奔驰smart 与奔驰S 的质量分别为12m m 、，碰撞假人的质量为m ，碰撞后奔驰smart 与奔驰s 的共同速度为v 。

由动量守恒定律可得()()()2010122m m v m m v m m m v +-+=++ 解得v=5.3m/s（2）设碰撞过程中奔驰smart 驾驶员受到安全带的水平冲击力1F ，奔驰S 驾驶员受到安全带的水平冲击力2F ，由动量定理可得101Ft mv mv =-，202F t mv mv =-，解得122.2F F = 15、（1）感应电动势2cos BE S kL t tα∆Φ∆===∆∆① 感应电流2cos E L I kR R α== 安培力3cos B BL F BIL k Rα== 分别在x 轴、y 轴上列平衡方程cos sin B f F G F αθ+=，sin cos N B F F G αθ+=恰好滑动时f N F F μ=联立解得恰好滑动时磁感应强度3(sin cos )cos (sin cos )mgR B kl θμθαμαα-=+ 因此经历时间23(cos sin )cos (sin cos )B mgR t k k l μθθαμαα∆-==+（2）()()21111sin cos cos sin 2cos 23tan sin 2c 0os 22222μαααμαααα+=++︒=++ ()11sin 2cos cos 2si 2cos 2n 303030αα=+︒+︒︒()cos 31122c s 20o 03α︒-+︒=所以当α=15°时所用时间最小16、I （选项3-3）（1）CDE （2）初状态：1075p p cmHg ==，120V S =，末状态250p cmHg =，2V Sh =由查理定律可得112pV p V =，解得h=30cm当向上拉动玻璃管时，管内水银柱上升1755025h cm cm cm =-= 向上拉出的玻璃管长度12035H h h cm =+-= II （选修3-4）（1）ABE（2）若要让房间里的人能看到门外全部的景象，则沿平行门方向射向C 处的光线能够折射经过A 点即可．光路如图所示．i=60°，根据光的折射定律得sin sin in r=可得30r =︒，由几何关系知30CAB ∠=︒则门的厚度最大为tan 303BC AB =︒=。