山东省烟台市2018_2019学年高二物理上学期期末考试试卷（含解析）.docx

山东省烟台市2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题一、单选题（本大题共7小题，共21.0分）1.在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是A. 奥斯特发现了电流间的相互作用规律B. 伽利略提出了行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律C. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说D. 法拉第观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线图中，会出现感应电流【答案】C【解析】【详解】安培发现了电流间的相互作用规律，故A错误；开普勒提出了三大行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律，故B错误；安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故C正确；法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，不会出现感应电流，故D错误。所以C正确，ABD错误。2.下列关于简谐运动回复力的说法正确的是A. 回复力是指物体回到平衡位置的力，它只能由物体受到的合外力来提供B. 回复力可以是物体所受到的某一个力的分力C. 回复力的方向总是跟物体离开平衡位置的位移方向相同D. 回复力的方向总是跟物体的速度方向相反【答案】B【解析】【详解】回复力是做简谐运动的物体所受到的指向平衡位置的合力，不一定是合力，故A错误；回复力是做简谐运动的物体所受到的指向平衡位置的合力，可以是物体所受到的某一个力的分力，故B正确；回复力的方向总是指向平衡位置，回复力的方向总是跟物体离开平衡位置的位移方向相反，故C错误；回复力的方向总是指向平衡位置，可能跟物体的速度方向相反，也可能跟物体的速度方向相同，故D错误。所以B正确，ACD错误。3.学校运动会进行跳远比赛时，要在沙坑里填沙。这样做的目的是为了减小人触地过程中的A. 作用时间B. 动量变化量C. 动量变化率D. 受到的冲量【答案】C【解析】【详解】跳远比赛时，运动员从与沙坑接触到静止动量的变化量相等，设为，由动量定理可知，人受到的合力的冲量是一定的，人落在沙坑中比落在地面上延长了人与沙坑的接触时间，t变大，由动量定理得：，一定，t越长，动量变化率越小，人受到的合外力越小；故能减小的只有动量的变化率，故C正确，ABD错误。4.如图所示是个单摆在时间内做简谐运动的图象，由图象可知A. 在时间内，摆球受到的回复力越来越小B. 时刻，摆球的速度最大C. 摆球的动能和重力势能相互转化的周期为D. 摆球的动能和重力势能相互转化的周期为【答案】D【解析】【详解】在时间内，摆球的位移增大，受到的回复力越来越大，故A错误；由图可知，该摆球的周期为，且，质点位移最大，可知在时刻质点的位移也是最大，速度为零，故B错误；动能与势能都是标量，它们变化的周期等于简谐振动的周期的一半，所以摆球的动能和重力势能相互转化的周期为，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。5.2018年10月15日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十九、四十颗北斗导航卫星。若其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，则地球的第一宇宙速度为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，则有：，当某一卫星的轨道半径为地球半径R时，其线速度为第一宇宙速度，则有：，联立解得：，故选B。6.如图所示，灯泡A、B完全相同，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关，闭合，A、B两灯都能发光。如果最初是闭合的，是断开的，则以下说法正确的是A. 刚一闭合，A灯立即亮，B灯则延迟一段时间才亮B. 刚闭合时，线圈L中的电流很大C. 闭合以后，A灯变亮，B灯一直不亮D. 先闭合电路达到稳定后，再断开时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭【答案】D【解析】【详解】刚一闭合，电路中迅速建立了电场，立即就有电流，故灯泡A和B立即就亮，线圈中电流缓慢增加，最后相当于直导线，故灯泡B被短路而熄灭，故A错误；刚闭合时，线圈L中自感电动势阻碍电流增加，故电流为零，故B错误；刚一闭合，电路中迅速建立了电场，立即就有电流，故灯泡A和B立即就亮，线圈中电流缓慢增加，最后相当于直导线，故灯泡B被短路而熄灭，即灯泡B逐渐变暗，故C错误；闭合稳定后，再断开时，A灯立即熄灭，由于线圈中产生了自感电动势，与灯泡B构成闭合回路，故电流逐渐减小，故B灯泡先亮一下，后逐渐熄灭，故D正确。所以D正确，ABC错误。7.如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点。设两列波的振幅均为A，则A. 图中位于Q处的质点正处于平衡位置B. 图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置C. M点为振动的加强点，位移始终为2AD. 从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零【答案】B【解析】【详解】由图知Q点是波谷和波谷叠加，正处在波谷，故A错误；P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；由图可知M点为波峰与波峰相遇，振动的加强点，其振幅为2A，但并不是位移始终为2A，故C正确；M点为波峰与波峰相遇，半个周期后为波谷与波谷相遇，M点处于波谷，位移为，故D错误。所以B正确，ACD错误。二、多选题（本大题共7小题，共21.0分）8.下列关于机械波的说法中正确的是A. 一列声波由空气传播到水中，频率和波长都发生变化B. 火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高C. 在波动中，振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长D. 对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象【答案】BD【解析】【详解】一列声波由空气传播到水中，频率不变，波速变大，由知波长变长，故A错误；火车鸣笛时向观察者驶来，产生多普勒效应，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高，故B正确；在波动中，相邻的振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长，故C错误；波长越长的波波动性越强，对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象，故D正确。所以BD正确，AC错误。9.一段长为L的通电直导线，设单位长度导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是e，它们的定向移动速度大小为v，现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，已知这段导线受到安培力为F，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力A. 大小为evB，方向和安培力F方向相反B. 大小为evB，方向和安培力F方向一致C. 大小为，方向和安培力方向一致D. 大小为，方向和安培力F方向一致【答案】BC【解析】【详解】每米导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电量均为e，它们定向移动的平均速率为v，所以电流的大小为，磁场对这段导线的安培力，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力，根据左手定则可知方向和安培力F方向一致，故BC正确，AD错误。所以BC正确，AD错误。10.如图所示，在光滑的水平面上有两个滑块P、Q，滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧。两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动，滑块P的质量为2m，速度方向向右，滑块Q的质量为m。速度方向向左，则下列说法正确的是A. P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变B. 当两个滑块的速度相等时，弹簧的弹性势能最大C. 两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动D. 从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q的速度大小先减小后增大【答案】BD【解析】【详解】对于P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统，由于只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，即系统动能和弹簧弹性势能之和不变，动能是变化的，故A错误；P以某一初速度压缩弹簧，在弹簧弹力作用下P做减速运动，Q做加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，故B正确；设最终P、Q两个滑块的速度分别为和规定向右为正方向，根据动量守恒定律得： ，根据系统的机械能守恒得，解得：，或，故C错误；从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q一直受到向右的弹力，速度先向左减小至零，再向右增大，故D正确。所以BD正确，AC错误。11.如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为介质中处的质点b的振动图象。下列说法正确的是A. 这列波的传播方向沿x轴的负方向B. 这列波的传播速度是C. 再经过，质点b沿x轴正方向运动了10mD. 时刻，质点a的运动方向沿y轴负方向【答案】BD【解析】【详解】由乙图知，时刻，质点b向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误；由乙图知，质点的振动周期为，由甲图知，波长，则波速为：，故B正确；简谐横波沿x轴正方向传播，质点b只上下振动，不沿x轴正方向运动，故C错误；由甲图知，时刻质点a正y轴正方向运动，因为，所以时刻，质点a的运动方向沿y轴负方向，故D正确。所以BD正确，AC错误。12.如图甲所示，实线是一个电阻为R、半径为a的圆形金属线圈，线圈内部半径为b的圆形虚线范围内存在一方向垂直于线圈平面的匀强磁场，已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，时刻磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是A. 时刻，穿过线圈的磁通量为B. 在时间内，线圈磁通量的变化量为C. 在时间内，通过线圈导线横截面的电荷量为D. 在时间内，线圈中的感应电流方向始终为顺时针方向【答案】BCD【解析】【详解】时刻，磁感应强度为穿过线圈的磁通量为，故A错误；在时间内，线圈磁通量由垂直纸面向里变为垂直纸面向外，变化量为，故B正确；在时间内，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为：，根据闭合电路欧姆定律，产生的感应电流为：，通过线圈导线横截面的电荷量，故C正确；根据楞次定律和安培定则，感应电流的方向方向为顺时针，故D正确。所以BCD正确，A错误。13.如图所示，质谱仪由两部分区域组成，左侧M、N是对水平放置的平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间在较大范围内存在着电场强度为E的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧是磁感应强度大小为的另匀强磁场。一束带点粒子不计重力由左端射入质谱仪后沿水平直线运动，从点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，两束粒子最后分别打在乳胶片的、两个位置，、三点在同一条整直线上，且则下列说法正确的是A. 两束粒子的速度都是B. 甲束粒子的比荷小于乙束粒子的比荷C. 若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为4：3D. 若甲、乙两束粒子的质量相等，则甲、乙两東粒子的电荷量比为4：3【答案】AC【解析】【详解】粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，则，得，故A正确；由题意，半径与比荷成正比，因为故甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷，故B错误；若甲、乙两束粒子的电荷量相等，故C正确；若甲、乙两束粒子的质量相等，故D错误。所以AC正确，BD错误。14.如图所示，一圆柱形简内存在匀强磁场，该筒横截面的半径为R，磁场方向垂直于横藏面向里，图中直径MN的两端分别开有小孔，在该截面内，有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入简內，射入时的速度方向与MN成角。当圆简绕其中心轴以角速度w顺时针转动角时，该粒子恰好飞出圆筒。不计粒子重力，粒子在筒内未与简壁发生碰撞，则下列说法正确的是A. 筒内磁场的磁感应强度大小为B. 筒内磁场的磁感应强度大小为C. 粒子飞入的速度大小为D. 粒子飞入的速度大小为Rw【答案】BC【解析】【详解】根据题意，粒子运动的时间为，带负电的粒子的轨迹图象如图所示：根据几何关系可知粒子运动的圆心角为，粒子在磁场运动的时间，根据牛顿第二定律，圆周运动公式，解得：，联立解得：，故B正确，A错误。根据几何关系可知粒子的半径为R，根据牛顿第二定律，解得半径为，结合B的大小得到：，故C正确，D错误。所以BC正确，AD错误。三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）15.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=_m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为_m。【答案】 (1). 10 (2). y=0.03sin5t【解析】由题意得：，得该波的周期为T=0.4s，由图知波长为，则波速为，横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为 【点睛】本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一个波长，简谐波传播过程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同，来确定波的周期四、实验题探究题（本大题共3小题，共14.0分）16.如图所示，某实验小组利用图示的实验器材将电路连接好后，进行“研究电磁感应现象”的实验。实验时，线圈A放在线圈B中保持不动，小组同学将电键突然闭合时，发现电流计指针向右侧偏转。现保持电键闭合，则下列关于实验过程中所观察到的一些现象说法正确的是_A.滑片P快速向右移动时电流计指针将向左侧偏转B.滑片P快速向左移动时电流计指针向左侧偏转C.将线圈A突然拔出过程中，电流计指针向左侧偏转D.将线圈A拔出过程中，电流计指针不发生偏转实验小组通过本实验，归纳出的实验结论是_。【答案】 (1). BC (2). 感应电流产生条件：闭合回路中磁通量变化【解析】【详解】（1）将电键突然闭合时，发现电流计指针向右侧偏转，说明穿过线圈B的磁通量增大时，则电流计指针向右偏转；当滑片P快速向右移动时，导致线圈A中的电流增大，那么穿过线圈B的磁通量增大，则电流计指针将向右侧偏转，故A错误；当滑片P快速向左移动时，导致线圈A中的电流减小，那么穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左侧偏转，故B正确；当将线圈A突然拔出过程中，那么穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左侧偏转，故C正确，D错误。所以BC正确，AD错误。（2）通过本实验，得出的实验结论是感应电流产生条件：闭合回路中磁通量变化。17.某实验小组利用顿闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验。如图甲所示，气垫导轨上有小B两个滑块，质量分别为200g、150g，用细绳将滑块A、B连接，使A、B间的轻质弹责处于压缩状态，开始时两个滑块都处于静止状态。若某时刻烧断细绳，滑块开始运动，图乙给出两个滑块运动过程的频闪照片频闪的频率为20Hz，分析照片可知：、B离开弹簧后，A的动量大小为_，B的动量大小为_。根据实验数据，实验小组得出“在实验误差允许的范围内，两个滑块组成的系统动量守恒”。你认为得到这个结论的依据是_。【答案】 (1). (2). (3). 两滑块组成的系统总动量保持不变，系统动量守恒【解析】【详解】（1）频闪照相的周期为：，滑块A的速度为：，滑块B的速度为：， A的动量为：，方向向右， B的动量为：，方向向左；（2）由（1）可知，释放滑块后，两滑块的动量大小相等方向相反，总动量为零，释放前系统总动量为零，释放滑块后系统总动量为零，由此可知，两滑块组成的系统动量守恒。18.如图甲所示，某学习小组利用单摆测当地的重力加速度。在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2“，依此法往下数，当他数到“59”时，技表停止计时，读出这段时间1则该单摆的周期为_。由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，于是小组同学改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出图象如图乙所示，根据图象，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为_，当地的重力加速度为_。【答案】 (1). (2). 2a (3). 【解析】【详解】（1）单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，单摆周期：。（2）由单摆周期公式：，整理得：， 图线的斜率：，横轴截距：，小球直径：，重力加速度：。五、计算题（本大题共4小题，共40.0分）19.宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用而相互绕转，称之为双星系统。如图所示，某双星系统A、B绕其连线上的O点分别做勾速圆周运动，A、B的质量分别为m和M，AB两双星中心间的距离为L，引力常量为G，求该双星系统的运动周期。【答案】。【解析】【详解】根据万有引力提供向心力公式得： 半径间的关系为：联立解得周期为： 20.如图所示，空间存在方向垂直于xOy平面向里的两部分匀强磁场，在的区域内，磁感应强度的大小为B，在的区域内，磁感应强度的大小为时刻，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子不计重力以速度v从坐标原点O沿与x轴正方向成夹角的方向，第一次经过y轴射入第一象限的碰场中，直到粒子第三次经过y轴的过程中，求此过程中粒子运动的时间；粒子第三次经过y轴时与O点间的距离。【答案】。【解析】【详解】（1）设粒子在y轴右侧运动的轨迹半径为，y左侧运动的半径为，在y轴右侧，根据洛伦兹力提供向心力：在y轴左侧，根据洛伦兹力提供向心力：粒子在在y轴右侧磁场中运动的周期为：粒子在在y轴左侧磁场中运