1、绝密启用前2014-2015学年度高二下期末物理终极训练考试范围：选修3-2、选修3-5；考试时间：100分钟；学校:_姓名：_班级：_考号：_题号一二三总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题(16单选，79多选)1物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的B.电子的发现使人认识到原子具有核式结构C.粒子散射实验的重要发现是电荷时量子化的D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的2如图所示为氢原子的能级图，现有一群处于n3激发态的氢原子，则
2、这些原子( )A发出的光子最小能量是0.66 eVB发出的光子最大能量是12.75 eVC能发出3种不同频率的光子D由n3跃迁到n1时发出的光子频率最高3如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方（略靠前）固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中A线框中感应电流方向依次为顺时针逆时针B线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动4如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如
3、图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W现闭合开关，灯泡正常发光。则（ ）At=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B交流发电机的转速为100rsC变压器原线圈中电流表示数为1AD.灯泡的额定电压为220V5装有炮弹的大炮总质量为M，炮弹的质量为m，炮弹射出炮口时对地的速度为v0，若炮筒与水平地面的夹角为，则炮车后退的速度大小为（ ）A. B. C. D.6如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形金属导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线共线，每条边的材料均相同。从t
4、0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域。导线框中的感应电流i(取逆时针方向为正)、导线框受到的安培力F(取向左为正)、导线框中电功率的瞬时值P以及通过导体横截面的电荷量q随时间变化的关系正确的是 7用下图实验装置来研究碰撞问题，用完全相同的轻绳将两个大小相同、质量相等的小球并列悬挂于一水平杆，球间有微小间隔将1号球向左拉起，然后由静止释放，使其与2号球发生弹性正碰，不计空气阻力，忽略绳的伸长下列说法正确的是( )A碰撞过程中两球构成的系统动量和机械能都守恒B碰撞过程中两球构成的系统动量和机械能都不守恒C碰撞过程中两球的速度互换D碰撞后两球以共同
5、的速度向右摆8如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移时A相当于在增加用电器的数目BV1表的示数随V2表的示数的增大而增大CA1表的示数随A2 表的示数的增大而减小D变压器的输入功率在增大9如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h
6、处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中A流过定值电阻的电流方向是NQB通过金属棒的电荷量为C金属棒滑过时的速度大于D金属棒产生的焦耳热为第II卷（非选择题）二、实验题10如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆档，再将电表的表笔与一光敏电阻的两端相连，此时表笔的指针恰在表的中央，若用黑纸把光敏电阻包住，电表指针将向A左偏 B右偏 C不偏 D不能确定11一个质量为M=0.20kg的小球放在高度为h=5.0m的直杆顶端。一颗质量m=0.010kg的子弹以v0 = 5.0102m/s的速度沿水平方向击中小球，
7、并穿过球心，小球落地处离杆的距离为s=20m。求子弹落地处离杆的距离。（g = 10m/s2）12某同学用图丙所示的光滑轨道装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，则：（1）A球从G处自由释放，在水平轨道末端R处与B球碰撞，B球着地的点迹如丁图所示，则碰后B球的水平射程为 cm。（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： （填选项号）。A水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离BA球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C测量A球或B球的直径D测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E测量G点相对于水平槽面的高度（3）设两球的质量分别为mA、mB，且mAm
8、B，如丙图所示，重垂线投影点为O，球的着地点迹的中心位置为M、P、N。用两球碰撞来验证动量守恒，满足： （根据实验中测得的物理量、长度等，用字母符号表示）。13（2014江苏二模）如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置两带有等宽遮光条的滑块A和B，质量分别为mA、mB，在A、B间用细线水平压住一轻弹簧，将其置于气垫导轨上，调节导轨使其能实现自由静止，这是表明 ，烧断细线，滑块A、B被弹簧弹开，光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为tA和tB，若有关系式 ，则说明该实验动量守恒三、计算题（要写出必要的公式和文字说明）14图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中
9、绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R =90，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。 求：-2.002.03.146.289.42/10-2Wbt /10-2sOdORBabcV（甲）（乙）（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）电路中交流电压表的示数。15如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W。试求:(1)该变压器的原、
10、副线圈匝数比。(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流。16（17分）如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下当导体棒EF以初速度沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上，若两导体棒质量均为m、电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q，求：(1)导体棒MN受到的最大摩擦力；(2)导体棒EF上升的最大高度17（10分）矩形线框abcd的边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO
11、转动，线框电阻为R，转动角速度为。匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO垂直，初位置时线圈平面与B平行，如图所示。（1）以图示位置为零时刻，写出现框中感应电动势的瞬时值表达式。（2）由图示位置转过90的过程中，通过线框截面的电荷量是多少？18如图所示，光滑的杆MN水平固定，物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，A通过长度为L的轻质细绳与物块B相连，A、B质量均为m且可视为质点。一质量也为m的子弹水平射入物块B后未穿出，若杆足够长，此后运动过程中绳子偏离竖直方向的最大夹角为60。求子弹刚要射入物块B时的速度大小。ABMN19如图所示，一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上，光滑圆弧MN的半径为R=3.2
12、m，水平部分NP长L=3.5m，物体B静止在足够长的平板小车C上，B与小车的接触面光滑，小车的左端紧贴平台的右端。从M点由静止释放的物体A滑至轨道最右端P点后再滑上小车，物体A滑上小车后若与物体B相碰必粘在一起，它们间无竖直作用力。A与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。物体A、B和小车C的质量均为1kg，取g=10m/s2。求：(1)物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小？(2)物体A在NP上运动的时间？(3)物体A最终离小车左端的距离为多少？ 20太阳向空间辐射太阳能的功率大约为3.81026W，太阳的质量为2.01030Kg。太阳内部不断发生
13、着四个质子聚变为一个氦核的反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳能源。（Mp=1.0073u,M=4.0292u, Me=0.00055u, 1u=931MeV）。试求：（1）写出这个核反应的核反应方程。（2）这一核反应释放出多少能量？（3）太阳每秒钟减少的质量为多少？ 21一个质子和两个中子聚变成一个氚核，已知质子质量为1.0073u，中子质量为1.0087u，氚核质量为3.0180u，（1）写出核反应方程；（2）求该反应中释放的核能。参考答案1A【解析】卢瑟福的粒子散射实使人们认识到原子的核式结构，电子的发现使人们认识到原子并不是自然界中的最小粒子，是有结构的，所以选项BC错误； 天然放
14、射性现象使人们认识到原子核是由更小的核子组成，选项A正确； 密立根油滴实验测定了元电荷的大小，D错误。考点：近代物理学史2CD【解析】试题分析：由n=3向n=2 能级跃迁所辐射的光子能量最小，A错误；由n=3向n=1能级跃迁所辐射的光子能量最大，B错误；辐射的光子频率最高，D正确；从n=3向低能级跃迁可辐射3-1、3-2、2-1三种频率的光子，C正确；故选CD。考点：氢原子能级及跃迁。3B【解析】试题分析：根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向
15、的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流新方向又变成了顺时针故A错误；根据A中的分析，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故B正确；根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力的方向始终向上，不是0，故CD错误考点：考查了右手定则，4C【解析】试题分析：A、由图乙可知，在
16、t=0.01s时感应电动势为零，则此时线圈处于中性面，穿过线框回路的磁通量最大，故A错误。B、由图乙可知，交流电的周期为0.02s，则转速为：，故B错误。C、原线圈输入电压为有效值为22V，由变压器的功率关系，求得I1=1A；故C正确。D、灯泡正常发光，故额定电压为220V，故D错误；故选C.考点：本题考查变压器的原理、交变电流的四个值。5B【解析】试题分析：大炮在发射炮弹时水平方向动量守恒，根据动量守恒定律可得：，解得：故选项B正确。考点：动量守恒定律。6A【解析】试题分析：导线框进入磁场时，导体切割磁场的等效长度均匀增加，所以电流均匀变大，当导线框全部进入后的一段时间内，由于磁通量不变，则
17、电流为0，最后导线框出磁场时，导体切割磁场的等效长度是均匀减少，所以电流均匀减小，A正确；因为导线框全部进入磁场时 不受安培力，B错误；由,在进入磁场和出磁场的过程中导线框中电功率变化的，C错误；而，所以q与t不是线性关系，D错误。考点：法拉第电磁感应定律、安培力、闭合电路的欧姆定律及电功率。7AC【解析】试题分析：弹性碰撞的特点是动量守恒，机械能守恒，A正确；B错误；当两物体质量相等时，交换速度，C正确；D错误。考点：弹性碰撞所遵从的规律。8AD【解析】试题分析：当滑动变阻器触头P向下移动时，导致总电阻减小，由于用电器是并连接入电路，所以数目增加时，电阻则会减小，所以减小电阻，相当于增加用电
18、器的数目，A正确；变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动，V1表的示数基本是不变的，B错误；由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，A2的示数变大，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，所以A1的示数随A2表的示数的增大而增大，C错误、D正确。故选AD。考点：变压器9BD【解析】试题分析：金属棒下滑到低端时速度向右，而且磁场竖直向上，根据右手定则可以知道流过定值电阻的电流方向是QN，故选项A错误；根据法拉第电磁感应定律，通过金属棒的电荷量为，故选项B正确; 根据动能定理则：，则克服安培力所做的功为；电路中产生
19、的焦耳热等于客服安培力做功，所以金属棒产生的焦耳热为，故选项D正确。本题正确选项为BD。10A【解析】试题分析：因光敏电阻的阻值随光强增大而减小，故若用黑纸把光敏电阻包住，则光敏电阻的阻值变大，所以欧姆表指针向做偏转，故选A。考点：欧姆表；光敏电阻.11设子弹穿过后小球的速度为v，则s = vt （1分）（1分）解得：v = 20m/s （1分）取V0方向为正方向，据动量守恒定律可求出子弹穿过后的速度v1m1v0 = mv + m1v1 （1分）v1= 100m/s （2分）因子弹与小球落地所以历的时间相同，所以 （2分）得s1 = 100 m （2分）【解析】本题考查平抛运动和动量守恒定律，
20、先根据平抛运动求出小球末速度，再由动量守恒求解12（1）答数在65.066.5范围内的都给分（3分）；（2）A、B、D（答对，但不全可给1分。）（2分）（3）（3分）【解析】13气垫导轨水平；【解析】试题分析：滑块静止，处于平衡状态，所受合力为零，据此分析答题；求出滑块速度，由动量守恒定律分析答题解：两滑块自由静止，滑块静止，处于平衡状态，所受合力为零，此时气垫导轨是水平的；设遮光条的宽度为d，两滑块的速度为：vA=，vB=，如果动量守恒，满足：mAvAmBvB=0，由解得：故答案为：气垫导轨水平；点评：本题考查了实验注意事项、实验数据处理，应用速度公式、动量守恒定律即可正确解题14（1）20
21、0 V ； （2）127 V【解析】试题分析：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBS而Fm=BS ，所以，由-t图线可知：m=2.010 -2Wb，T=6.2810 -2s所以Em =200V（2）电动势的有效值 由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为交流电压表的示数为U= I R=90V=127 V考点：交流电的产生及变化规律；闭合电路的欧姆定律.15（1） （2）0.082A 0.055A【解析】试题分析：（1）根据变压器的工作原理知：电压与匝数成正比，于是可得；（2）两灯均工作时，由能量守恒得：，解得：；只有L1灯工作时，由能量守恒得：，解得：。考点：本题考查了变压器的结构和
22、工作原理，知道电压与匝数成正比，输入功率等于输出功率。16（1） （2）【解析】试题分析：（1）EF获得向上初速度时，产生感应电动势电路中电流为，由闭合电路欧姆定律：此时对导体棒MN受力分析，由平衡条件：解得：（2）导体棒上升过程MN一直静止，对系统由能的转化和守恒定律：解得：考点：本题考查电磁感应、闭合电路的欧姆定律、能量守恒定律、平衡条件。17（1）e=Bl1l2cost（2）q=Bl1l2/R【解析】试题分析：由交流电的产生及瞬时值表达式即可得到e=Bl1l2cost 4分再由 1分 1分 1分得 且由图示位置转过90的过程中 1分所以。 2分考点：交流电的产生和描述、闭合电路的欧姆定律
23、。 18【解析】试题分析：子弹射入木块B的过程，子弹和木块B组成的系统水平方向动量守恒 子弹开始射入物块B到绳子偏离竖直方向夹角最大的过程，系统水平方向动量守恒 据能量关系可得： 解得: 考点：动量守恒定律；能量守恒定律.19（1）30N（2）0.5s（3）【解析】试题分析：（1）物体A由M到N过程中，由动能定理得：mAgR=mAvN2 在N点，由牛顿定律得 FN-mAg=mA联立解得FN=3mAg=30N由牛顿第三定律得，物体A进入轨道前瞬间对轨道压力大小为：FN=3mAg=30N（2）物体A在平台上运动过程中mAg=mAaL=vNt-at2代入数据解得 t=0.5s t=3.5s(不合题意
24、，舍去) （3）物体A刚滑上小车时速度 v1= vN -at =6m/s 从物体A滑上小车到相对小车静止过程中，小车、物体A组成系统动量守恒，而物体B保持静止(m A+ mC)v2= mAv1小车最终速度 v2=3m/s此过程中A相对小车的位移为L1，则解得：L1物体A与小车匀速运动直到A碰到物体B，A，B相互作用的过程中动量守恒：(m A+ mB)v3= mAv2 此后A，B组成的系统与小车发生相互作用，动量守恒，且达到共同速度v4(m A+ mB)v3 +mCv2= (m A +mB+mC) v4此过程中A相对小车的位移大小为L2，则解得：L2物体A最终离小车左端的距离为x=L1-L2=考点：牛顿第二定律；动量守恒定律；能量守恒定律.20（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）（2）根据质能方程可得核反应释放出的能量为（3）考点：考查了核反应方程，质能方程21（1）（2） 【解析】试题分析：（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得（2）该核反应中质量亏损，则释放的核能考点：考查了质能方程核反应方程