湖北省黄冈市2016年春季高二年级期末考试物理试卷

第Ⅰ卷(选择题，共40分)

一、本题包括10小题，每小题4分，1～5题为必考试题．6～10题为选考试题．共40分．在每小题给出的四个选项中．第1～3题以及第6～8题只有一项符合题目要求．其他试题有多项符合题目要求．全部选对的得4分．选对但不全的得2分．有选错的得0分． 

1．有关直线运动中的概念，下列说法正确的是（　）

A．马拉松比赛中的运动员一定可以看作质点

B．月亮在云朵里穿行，是以云朵为参考系来描述月亮运动的

C．时间轴上的两个坐标点t1、t2，以及(t2－t1)均指时刻

D．加速度大小不变，则速度大小一定变化

2．一质点从静止开始运动，在前3s内以2m／s2的加速度加速运动，在后2s内加速度方向不变，大小减小为1m／s2，则质点5s末的速度和5s内的位移分别为（　）

A．4m/s，11m　　　　　　　　　B．4m/s，23m

C．8m/s，11m　　　　　　　　　D．8m/s，23m

3．如图所示，顺时针匀速转动的传送带上有A、B两物块，B物块上表面水平，A、B与传送带保持相对静止．则B物块受力的个数为（　）

A．3　　　　　　　　　　　　　B．4

C．5　　　　　　　　　　　　　D．6

4．如图所示，小球通过轻绳悬于O点处于静止状态．现用一个始终与水平方向成45°角的拉力F缓慢将小球沿虚线拉至与悬点等高的位置，则在运动过程中，拉力F、轻绳的拉力FT的变化特点为（　）

A．F一直增大　　　　　　　　　B．F先减小后增大

C．FT一直增大　　　　　　　　 D．FT先减小后增大

5．A和B两质点在同一直线上运动的v－t图像如图所示．已知在第3s末两个物体在途中相遇，则下列说法正确的是（　）

A．两物体从同一地点出发

B．出发时B在A前3m处

C．5 s末两个物体再次相遇

D．t＝0时两物体的距离比t＝5s时的大

《选修3—3》部分(6～10题)

6．下列叙述中正确的是（　）

A．物体的内能仅与物体的温度有关

B．物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈

C．两个系统处于热平衡时，它们的分子平均速率一定相等

D．晶体的物理性质都是各向异性的

7．布朗运动如图所示，它是1827年植物学家R．布朗最先用显微镜观察悬浮在水中花粉的运动而发现的，关于图中花粉颗粒的运动，下列说法正确的是（　）

A．图中的径迹是花粉颗粒的运动轨迹，它说明了花粉颗粒作无规则运动

B．图中的布朗运动是指花粉颗粒的运动，反映了液体或气体分子的无规则运动

C．花粉颗粒的运动是由于外界的微小扰动而产生的，排除外界的干扰后，花粉颗粒将会停止运动

D．花粉颗粒越大，则单位时间内受到液体分子的撞击越多，布朗运动越明显

8．如图所示，绝热的气缸和活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞和气缸间摩擦不计，当活塞上放置一重物时系统处于静止状态．现让它们由静止开始作自由落体运动(整个过程中缸中气体没有泄露)，则下列说法正确的（　）

A．压强减小，气体体积增大，内能增大

B．压强减小，气体体积增大，内能减小

C．压强不变，气体体积减小，内能增大

D．压强增大，气体体积增大，内能减小

9．当两个分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态．若两个分子间的距离由大于r0变到小于r0的过程中，一定正确的是（　）

A．分子力先减小后增加

B．分子间的斥力先减小后增大

C．分子力先做正功后做负功

D．分子势能先减小后增加

10．关于热力学定律，下列说法正确的是（　）

A．天体不需要消耗能量也能运动，故不消耗能量的永动机是可行的

B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于对外做功

C．物体吸收了热量的同时对外做功，其内能可能不变

D．随着技术的提高，使物体的分子完全停止运动是可行的

《选修3—4》部分(6～10题)

6．下列现象中由光的干涉产生的是（　）

A．天空中出现的彩虹

B．阳光通过三棱镜形成彩色光带

C．肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹

D．阳光通过一条很窄的缝后在光屏上呈现彩色条纹

7．如图所示，一束复色光经过晶体折射后分离成A、B两束光．下列说法正确的是（　）

A．晶体对A光的折射率比B光的大

B．在晶体中的传播速度B光较A光快

C．若让A、B光经同一狭缝发生衍射．衍射图样中A光的中央亮纹应比B的宽

D．若让A、B光分别通过合适宽度的两狭缝能形成干涉条纹

8．如图所示，小球用弹簧竖直悬挂在天花板上，拉动小球使小球在竖直平面内振动．取竖直向上为运动的正方向，以运动中某时刻为计时起点，其振动的位移公式为x＝10sin(4πt－)cm，关于小球的运动，下列说法错误的是（　）

A．其运动的振幅为10cm

B．其运动的周期为2s

C．其运动的起点在平衡位置的下方

D．若减小小球运动的振幅，小球运动的周期不变

9．将一单摆向左拉开一定距离从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动并运动到与起点等高的位置．用频闪照相机拍到的单摆运动过程的频闪照片如图所示，以下说法正确的是（　）

A．摆线碰到障碍物前后的周期之比为3∶2

B．摆线碰到障碍物前后的周期之比为10∶7

C．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4

D．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3∶2

10．一简谐横波在x轴上沿x轴正方向传播，t＝0时的波形如图甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图象．下列说法正确的是（　）

A．图乙可能是图甲中x＝2m处质点的振动图象

B．图乙可能是图甲中x＝4m处质点的振动图象

C．这列波的波速为20 m／s

D．从t＝0时刻开始，图甲中x＝1m处的质点在3s内运动的路程为60m

《选修3—5》部分(6～10题)

6．运输水果时，在水果表面需套上白色泡沫，关于其中的物理原理，下列说法正确的是（　）

A．减小碰撞中水果受到的冲量，进而减小碰撞中的作用力

B．减小碰撞中水果的动量改变量，进而减小碰撞中的作用力

C．减小碰撞中水果的速度改变量，进而减小碰撞中的作用力

D．延长了碰撞的时间，进而减小碰撞中的作用力

7．如图所示，光滑水平桌面上的A、B两球间压缩一根轻弹簧(两球与弹簧不连接)．当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹簧弹开后的速度为v1；当弹簧压缩相同的程度，取走A左边的挡板，并将A、B同时释放，B球被弹簧弹开的速度大小为v2，则A、B两球的质量之比为（　）

A．　　　　　　　　　　　　　　B．

C．　　　　　　　　　　　　D．

8．如图所示，用频率为v0的光照射某金属能够使验电器指针张开，当用频率为2v0的单色光照射该金属时（　）

A．一定能发生光电效应

B．验电器的指针带负电

C．金属的逸出功增大

D．逸出电子的最大初动能变为原来的2倍

9．一个U原子核在中子的轰击下会发生多种形式的裂变反应，其中一种可能的裂变反应方程为→Ba＋X＋3，关于该核反应下列叙述正确的是（　）

A．X原子核中含有89个中子

B．X原子核中含有36个质子

C．反应前U核的结合能小于反应后生成物的总结合能

D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少

10．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处在n＝4能级的激发态，当它向低能级跃迁时共辐射六种不同频率的光，其中有2种可见光，有3种紫外线，1种红外线．关于这六种不同频率的光；下列说法正确的是（　）

A．从n＝4跃迁到n＝1辐射出来的光是紫外线

B．从n＝4跃迁到n＝2辐射出来的光是可见光

C．从n＝2跃迁到n＝1辐射出来的光是红外线

D．从n＝3跃迁到n＝2辐射出来的光是紫外线

第Ⅱ卷(非选择题．共60分)

二、本题包括2小题．11题为必考试题．12题为选考试题．共15分．解答时只需把答案填在答题卷中的相应位置或按题目要求作圈．不必写出演算步骤．

11．(6分)某同学在“研究匀变速直线运动”实验中，用玩具小车拖着纸带打出了一条纸带如图所示．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出．由纸带可以确定，从A点到_________点小车的运动可近似看作匀变速直线运动，该过程小车的平均加速度a＝________m／s2(结果保留两位有效数字)．

《选修3—3》部分(12题)

12．(9分)某同学在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，经过如下步骤：

　　(1)首先配制油酸酒精溶液，其中纯油酸与溶液体积之比为6∶10000．用注射器吸取1mL上述溶液，让其一滴滴下落，完全滴下共测得有96滴．则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为__________m3．(结果保留二位有效数字)

　　(2)其次在盛水的浅盘里洒上一些痱子粉，现把1滴该溶液滴进浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示．已知坐标中正方形方格的边长为1cm，则油酸膜的面积为__________m2．

　　(3)最后按以上实验数据估测出油酸分子的直径为_________m．(结果保留二位有效数字)

《选修3—4》部分(12题)

12．(9分)某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：

　　(1)按图安装好实验器材；

　　(2)用游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图所示，则小球直径d的值为_________cm；

　　(3)用米尺测量悬线的长度l＝0.926m；

　　(4)让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3…．当数到20时，停止计时，测得时间t＝19．4s

　　(5)由此可以得出当地的重力加速度g＝_________m／s2．(结果保留3位有效数字)

　　(6)关于该实验的操作，下列说法正确的是___________．

A．实验中细线在铁架台上的悬点不应直接绕在横梁上，而应严格固定

B．应选用体积较大的球，这样其半径的测量相对误差较小

C．摆球偏离平衡位置的角度不能太大

D．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时

《选修3—5》部分(12题)

12．(9分)某同学设计了如图所示的装置验证动量守恒定律．末端水平的弧形槽置于水平桌面上，实验时第一次从斜槽轨道上某处释放小球A，让它自由滚下经桌面落至水平地面；第二次先在桌面边缘处放置小球B，然后将小球A从第一次相同的位置释放，并与静止在桌面边缘的小球B碰撞，测得第一次A球、第二次A、B两球在水平地面上的落点离桌面边缘的水平距离分别为s1、s2、s3．实验前已测得A、B两球的质量分别为m1、m2，桌面离地面的高度为h．按要求回答下列问题：

(1)关于该实验，下列说法正确的是_________

A．两小球的直径应相等

B．两小球的材质应相同

C．两小球的质量应相等

D．球A的质量应大于球B的质量

(2)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为__________；

(3)下列因素会给该实验带来误差的是__________

A．测量s1、s2、s3时未考虑小球半径

B．弧形槽对球A的摩擦

C．两球碰撞后桌面对球A的摩擦

D．空气的阻力

三、本题包括4小题．13～14题为必考试题．15～16题为选考试题．共45分．解答时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)一小球自O点由静止释放，自由下落依次通过等间距的A、B、C三点，已知小球从A运到B的时间与B运到C的时间分别为0.4s和0.2s，重力加速度g取10m／s2，求：

(1)A、B两点间的距离；

(2)小球从O点运动到A点的时间．

14．(12分)如图所示，光滑杆竖直固定，一根橡皮绳其一端固定在O点，另一端连接一个小环，小环从光滑杆中穿过．当所挂环的质量为m时，环静止时橡皮绳与水平方向成37°；当所挂环的质量为2m时，环静止时橡皮绳与水平方向成53°．已知悬点O与光滑杆的水平距离为l，且橡皮绳的弹力与其伸长量成正比，重力加速度为g，求：

(1)橡皮绳拉力的增加量；

(2)橡皮绳的劲度系数．

《选修3—3》部分(15～16题)

15．(10分)如图所示为某种理想气体的压强和温度关系(p－t)图线．纵轴单位“tm”表示“标准大气压”．已知在0℃气体的体积为20L，求：

(1)t＝127℃时气体的压强；

(2)t＝227℃时气体的体积．

16．(13分)如图所示，U型气缸竖直放置，活塞a和活塞b将缸内理想气体分成体积比为3∶2的A、B两部分，两部分气体温度均为127℃，系统处于平衡状态．测得两部分气体的总高度为L，不计两活塞厚度及摩擦．当系统温度缓慢地降到27℃时达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．

《选修3—4》部分(15～16题)

15．(10分)如图所示，振源O产生的一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时的波形如图中实线所示．

　　(1)若经过0.2s后的波形如图中虚线所示，求该波可能的传播速度；

　　(2)若虚线为振源产生的波形遇到x轴右侧障碍物后反射回来的波形，振源新产生的波形与反射波发生了干涉，请写出x轴上区间(0，8m)所有振动加强点的坐标．

16．(13分)一种光信息储存元件的结构简图如图所示，光纤A与晶体球B为同种材料所制成的元件，将A与B相接触后，通过A将光信息导入B中，然后迅速撤离A，光在B中不断发生全反射，从而实现光信息的存储．已知A的右侧斜面角为45°，A右侧斜面恰好与B相切，导入的光线与光纤A平行．

　　(1)为了使B球内的光信息不“泄漏”出去，B球的折射率n应满足什么条件?

　　(2)若导入B中的光线发生了“泄漏”，折射到空气中的光线相对原光线偏转了15°，求B的实际折射率n′．

《选修3—5》部分(15～16题)

15．(10分)核电池又叫“放射性同位素电池”，它是利用放射性同位素在衰变过程中连续释放的核能转变为电能制造而成的．某核电池由放射性同位素Pu制成，已知Pu衰变为铀核(符号U)和α粒子，其半衰期为88年．若该电池在第一个88年内的平均功率为10W，其发电效率为10％．光速c＝3×108m／s，一年约为3.2×107s，不考虑其他衰变．

　　(1)写出衰变方程；

　　(2)求该电池在第一个88年内释放的核能和亏损的质量(结果保留一位有效数字)．

16．(13分)如图所示，光滑水平面的右端固定着一个带1/4光滑圆弧的物块，圆弧半径为R＝0.2m．水平面左侧的P、Q两球中间压缩着一段轻弹簧，并用细线锁定，P、Q两球的质量分别为0.4kg和0.2kg．现烧断细线，弹簧弹开两小球后取走弹簧，以后的运动中Q小球刚好能运动到圆弧面的顶端，重力加速度g取10m／s2．

　　(1)求弹簧被镇定时所存储的弹性势能；

　　(2)若小球Q从圆弧面滑下后，追上了P球并粘连到一起，求两球一起运动时的速度大小．

答案与解析：

1、B

2、D

3、B

4、AD

5、BD

《选修3—3》部分(6～10题)

6-10  B  B   B   CD   BC

《选修3—4》部分(6～10题)

6-10  C  C   B   AC   AC

11、E （2分）， 0.30（4分）

《选修3—3》部分(12题)

12、6.3×10－12, 5.5×10－3（5.3×10－3～5.8×10－3均得分），1.1×10－9

《选修3—4》部分(12题)

12、1.65，9.80(9.78～9.81均得分)，AC

《选修3—5》部分(12题)

12、AD，，CD

（12题的选择填空部分，考生少选1个选项得1分，有错选不得分）

13、解：设AB、BC间距均为l，O点运动到A点的时间记为t，A运动到B和B运动到C的时间分别为t1、t2。

AB间距可表示为：　　①（3分）

AC间距可表示为：　　②（3分）

解①②得：l＝1.2m，t＝0.1s　　③（4分）

(用其它方法解题，过程、结果正确同样给分)

14、解：（1）当小球分别处于图中的A、B两位置时进行受力分析如图所示：

处于B位置时有：　　①（2分）

处于A位置时有：　　②（2分）

解得：＝　　③（2分）

（2）小球处于B位置时橡皮绳长度：　　④（1分）

小球处于A位置时橡皮绳长度：　　⑤（1分）

根据胡克定律有：　　⑥（2分）

解得：　　⑦（2分）

《选修3—3》部分(15～16题)

15、解:（1）由图象可得，从0℃～127℃，气体做等容变化，由查理定律得：

　　　①（2分）

由题中所给的数据有：p1＝1atm，T1＝273K，T2＝(127＋273)K＝400K　　②（1分）

解得：p2＝　　③（2分）

（2）由图象可得，从127℃～227℃，气体做等压变化，由玻义耳定律得：

　　　④（2分）

由题中所给的数据：V2＝20L，T2＝400K，T3＝(227＋273)K＝500K　　　⑤（1分）

解得：V3＝25L　　　⑥（2分）

16、解:初始时气体的温度T1＝（127＋273）K＝400K，

后来气体的温度为T2＝（27＋273）K＝300K（1分）

设127℃时AB两部分气体的体积分别为VA、VB，27℃时AB两部分气体的体积分别为VA′、VB′，设b向上移动，a向上移动, 因为两个容器内的气体都做等压变化，所以由盖·吕萨克定律有：

对于B室气体：，即：　　①（4分）

解得：xb＝　　②（2分）

对于A室气体：，即：　　③（4分）

解得：xa＝④（2分）

《选修3—4》部分(15～16题)

15、解:（1）由图象可得，该波的波长为：＝8m　　①（1分）

该波传播的距离可能为m，(n＝1，2，3……)　　②（2分）

该波可能的传播速度：　　③（1分）

10(4n＋1)m/s， (n＝1，2，3……)（2分）

（2）两波形的交点位置为振动的加强点，有两个点，分别为：

x＝1m；x＝5m（4分）

16、解：（1）由图中的几何关系可得光线在B的内表面入射角　　①（2分）

若光在B元件内恰好发生全反射，由折射定律得：　②（2分）

解得：（2分）

（2）当光线从B元件外表面折射后的折射角为：　　③（2分）

由折射定律得：　　④（3分）

解得：　　（2分）

《选修3—5》部分(15～16题)

15、解:（1）配平核反应方程得：①（3分）

（2）在第一个88年内释放的能量为：

　　　③（1分）

代入数据解得：ΔE＝3×1011J（2分）

由爱因斯坦质能方程得：　　②（2分）

Δm＝3×10－6kg(2分)

16、解：（1）弹簧弹开Q球后，Q球冲上曲面的过程机械能守恒，有：

　　　①（2分）

弹簧弹开P、Q两球的过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：

　　②（2分）

弹簧弹开P、Q两球的前后，由机械能守恒定律得：

　　③（2分）

解①①②③得：J　　　④（2分）

（2）Q球从曲面返回，速度大小不变，方向反向。当Q追上P并发生碰撞的前后，取向左为正方向，由动量守恒定律得：

　　⑤（3分）

解得：　　⑥（2分）