山西省宿州市怀仁一中2016-2017学年高二下学期物理期末考试试卷
一、选择题
1．（2017高二下·怀仁期末）关于平抛运动，下列说法不正确的是（ ）
A．是匀变速曲线运动
B．是变加速曲线运动
C．任意两段时间内速度变化量的方向相同
D．任意相等时间内的速度变化量相等
2．（2017高二下·怀仁期末）如图中接地的金属球A的半径为R，点电荷的电量Q，到球心距离为r，金属球A上的感应电荷在球心O处的场强大小等于（ ）
A． ﹣ B． +
C．0 D．
3．（2017高二下·怀仁期末）新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F能发生如下反应：2X2O+2F2═4XF+O2，XF的半衰期为（ ）
A．2天 B．4天 C．8天 D．16天
4．（2017高二下·怀仁期末）质量为m的物块，当初速度为v0时，在水平面上滑行的最大距离为s，如果物块的质量增加到2m，速度增大到2v0时，在同一水平面上金属块滑行的最大距离为（ ）
A．s B．2s C．4s D． s
5．（2017高二下·怀仁期末）如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（ ）
A．磁铁对桌面压力增大 B．磁场对桌面压力减小
C．桌面对磁铁没有摩擦力 D．桌面对磁铁摩擦力向右
6．（2017高二下·怀仁期末）太阳表面半径为R′，平均密度为ρ′，地球表面半径和平均密度分别为R和ρ，地球表面附近的重力加速度为g0，则太阳表面附近的重力加速度g′（ ）
A． g0 B． g0 C． g0 D． g0
7．（2017高二下·怀仁期末）水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块 A由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，如图所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为（ ）
A．mv2 B．2mv2 C． mv2 D． mv2
8．（2017高二下·怀仁期末）用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud．下列判断正确的是（ ）
A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc
C．Ua=Ub＜Uc=Ud D．Ub＜Ua＜Ud＜Uc
9．（2017高二下·怀仁期末）如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（ ）
A．推力F将增大 B．竖直墙面对小球A的弹力减小
C．地面对小球B的弹力一定不变 D．两个小球之间的距离增大
10．（2017高二下·怀仁期末）如图甲所示，用一水平力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10m/s2，根据图乙中所提供的信息可以计算出（ ）
A．物体的质量
B．斜面的倾角
C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力
D．加速度为6 m/s2时物体的速度
11．（2017高二下·怀仁期末）关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法正确的是（ ）
A．屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的
B．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹
C．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹
D．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光
12．（2017高二下·怀仁期末）用测定一节干电池的电动势和内阻，除电池、导线、开关外，可采用下列哪组仪器进行（ ）
A．1只电流表、1只电阻箱
B．1只电压表、1只定值电阻
C．1只电流表、1只滑动变阻器
D．1只电流表、1只电压表和1只滑动变阻器
二、实验题
13．（2017高二下·怀仁期末）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．
（1）用游标卡尺测量小钢球直径，读数如图2所示，读数为 mm．
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有 ．
a．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些
b．摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
d．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期T
e．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间△t，则单摆周期T= ．
（3）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2～L图线，如图3所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g= ．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其他测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是 的（“偏大”“偏小”或“不变”）．
三、计算题
14．（2017高二下·怀仁期末）如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧衔接．将小球甲从斜面上高h=0.05m处的A点由静止释放，同时小球乙从距离B点L=0.4m的C点以速度V0沿水平面向左匀速运动．甲开始运动后经过t=1s刚好追上乙．求：小球乙的速度V0．（g取10m/s2）
15．（2017高二下·怀仁期末）一列横波的波源在图中的坐标原点O处，经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，P点离O点的距离是80cm．求：
（1）P点起振时的速度方向如何？
（2）该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P第一次到达波峰？（保留一位小数）
16．（2017高二下·怀仁期末）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n= ．在此截面所在的平面内，求：
（1）一条光线以45°的入射角从AC边的中点M右侧射入棱镜，画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．
（2）一条光线以45°的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜，画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况）．
17．（2017高二下·怀仁期末）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹簧的压缩量为X0，如图所示．一物块从钢板正上方距离为3X0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动．已知物体质量也为m时，它们恰能回到O点；若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度v，物块向上运动到达的最高点与O点的距离为h，求：
（1）弹簧在初始状态时的弹性势能Ep；
（2）当物块质量为2m时，物块与钢板回到O点时的速度，
（3）当物块质量为2m时，物块向上运动到达最高点与O点的距离h．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】解：平抛运动的物体只受重力的作用，加速度是重力加速度，所以平抛运动为匀变速曲线运动；
C、D因为加速度不变，相等时间内的速度变化量相同，速度的变化率相等．ACD不符合题意，B符合题意.
故答案为：B
【分析】本题考查平抛运动的运动性质，因为平抛运动的物体只受重力的作用，加速度是重力加速度是恒定的，所以平抛运动为匀变速曲线运动。本题属于基础题。
2．【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解：金属球内部处于静电平衡状态，故合场强处处为零．所以感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷Q产生的场强大小相等，即 ，ABC不符合题意，D符合题意，
故答案为:D
【分析】由静电平衡知识可知金属球内部处于静电平衡状态，所以合场强处处为零．因此感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷Q产生的场强大小相等。本题属于基础题.
3．【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】解：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，因此放射性元素X无论以什么样的状态存在，其半衰期不发生变化，ABD不符合题意,C符合题意；
故答案为:C
【分析】注意放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，因此放射性元素X无论以什么样的状态存在，其半衰期不发生变化，本题属于基础题.
4．【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用；匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】解：根据牛顿第二定律可知加速度为 a= =μg，μ与质量无关，故加速度与质量无关，所以两次情况下加速度没有变化．
根据运动学公式得：
第一种情况有： =2as；
第二种情况有：0﹣ =2as′
则得，s′=4s．
ABD不符合题意，C符合题意，
故答案为:C
【分析】本题属于利用牛顿第二定律解题的有关知识，首先利用牛顿第二定律求出物体的加速度，结合运动学基本公式就可以求解.
5．【答案】A
【知识点】左手定则；受力分析的应用
【解析】【解答】解：根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如左图；
根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方，如右图
根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力变大，向左．BCD不符合题意，A符合题意，
故答案为:A
【分析】解决本题的关键是根据左手定则判断安培力方向，然后根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方，结合共点力平衡条件分析磁铁的受力情况。
6．【答案】C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】解：在太阳表面，重力等于万有引力，故：
mg′=G
解得：
M′= ①
密度：
ρ′= ②
联立①②解得：
g′= ③
同理，地球表面重力加速度为：
g0= ④
联立③④解得：
故：g′= g0
ABD不符合题意，C符合题意，
故答案为：C
【分析】根据星球表面重力等于万有引力列式求解重力加速度表达式进行分析，采用比值法求解可以约去中间变量而简化运算．
7．【答案】D
【知识点】对单物体(质点)的应用；功能关系
【解析】【解答】解：小木块受的滑动摩擦力f=μmg，
其加速度为a=
设小木块速度达到v时相对于传送带的△x=x传﹣x木=vt﹣ =
转化为内能的能量为：Wf=f△x= ．
ABC不符合题意，D符合题意，
故答案为:D
【分析】对小木块进行受力分析，小木块收到传送带滑动摩擦力的作用，因此小木块做匀加速直线运动，最终小木块与传送带相对静止，此时小木块与传送带的速度相等，根据恒力做功公式去求解．
8．【答案】B
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】解：线框进入磁场后切割磁感线，a、b中产生的感应电动势是c、d中电动势的一半，而不同的线框的电阻不同，设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r则有：
Ua=BLv = BLv，Ub=BLv = BLv，Uc=B 2Lv = BLv，Ud=B 2Lv = BLv，故Ua＜Ub＜Ud＜Uc．
ACD不符合题意，B符合题意，
故答案为：B
【分析】当线框MN进入磁场时，它切割磁感线，这部分就相当于电源，所以MN两端的电压就为路端电压，再根据闭合电路欧姆定律就可解决．对于这类电磁感应与电路的结合的问题，一定要弄清哪部分是电源以及外电路的串并联情况，结合有关闭合电路的知识进行求解．
9．【答案】B,C,D
【知识点】形变与弹力；共点力平衡条件的应用；库仑定律
【解析】【解答】解：A、B、C以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．
设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：
N1=mAgtanθ，
将小球B向左推动少许时θ减小，则N1减小．
再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：
F=N1
N2=（mA+mB）g
则F减小，地面对小球B的弹力一定不变．故A错误，BC正确．
D、由上分析得到库仑力F库= ，θ减小，cosθ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两个小球之间的距离增大，故D正确．
A不符合题意，BCD符合题意，
故答案为：BCD
【分析】本题首先采用隔离法，以A球为研究对象，分析出它的受力情况，作出力的示意图，根据共点力平衡条件分析墙壁对A的弹力如何变化，再以AB整体为研究对象，根据共点力平衡条件分析F如何变化和地面对小球B的弹力的变化．再由库仑定律分析两球之间的距离如何变化．
10．【答案】A,B,C
【知识点】对单物体(质点)的应用；力的合成；力的分解
【解析】【解答】解：AB、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图
x方向：Fcosθ﹣mgsinθ=ma…①
y方向：N﹣Fsinθ﹣Gcosθ=0…②
从图象中取两个点（ ）、（ ）代入①式解得：
m=2kg，θ=37°．故A正确，B正确．
C、物体能静止在斜面上，当F沿斜面向上时所施加的外力最小 ，故C正确；
D、题中并未说明物体的位移，物体做的是变加速的运动，故无法求出加速度为 时物体的速度大小．故D错误．
D不符合题意，ABC符合题意，
故答案为：ABC
【分析】本题主要是学生能够对物体进行正确的受力分析，然后结合牛顿第二定律求出物体加速度与拉力F的关系式，根据图线的斜率和截距可以求出物体的质量和倾角．
11．【答案】A,B,C
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】解：A、若用白光作光源照射双缝，由于白光是由波长不同的各种颜色的光组成的，相同的色光发生干涉，在光屏上出现彩色干涉条纹．故A正确．
B、当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，相当于白光照射单缝，将出现彩色的衍射条纹，白光照射产生衍射条纹的特点是中央是白色，两边是宽度不等的彩色条纹．故B正确．
CD、将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，由于黄光和蓝光不能产生干涉，所以屏上有亮光，但不是干涉条纹．故C正确，D错误．
D不符合题意，ABC符合题意，
故答案为：ABC．
【分析】光发生干涉的条件是两列光的频率相同，不同的色光不能发生干涉．若用白光作光源照射双缝，由于白光是由波长不同的各种颜色的光组成的，相同的色光发生干涉，在光屏上出现彩色干涉条纹．解决本题的关键知道光发生干涉的条件，以及知道干涉、衍射条纹的特点．
12．【答案】A,D
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】解：测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，作电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻．也可以在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由U=IR可求出路端电压，可以用电压表和电阻箱组合，由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流．BC不符合题意，AD符合题意，
故答案为：AD。
【分析】本题考查测电源电动势和内阻的实验器材，根据实验原理，我们可以轻松解题.
13．【答案】（1）18.6
（2）abe
（3）；不变
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】解：
（1）游标卡尺的主尺读数为18mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，则读数为18.6mm．
（2）a、实验时摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故a正确．
b、摆球选择质量大一些，体积小一些的，故b正确．
c、为了使单摆做简谐运动，摆角要小些，故c错误．
d、当摆球经过平衡位置时开始计时，误差较小，测量周期时需测量多次全振动的时间，求出周期，不能测一次全振动的时间，这样误差较大，故d错误，e正确．cd不符合题意，abe符合题意
故答案为：abe．
（3）根据T= 得， ，可知图线的斜率k= ，解得g= ，通过g的表达式可以知道，漏加了小球半径后，（y2﹣y1）不变，图线的斜率不变，用上述方法算得的g值和真实值相比是不变的．
故答案为：（1）18.6，（2）abe，（3） ，不变．
【分析】本题主要考查利用单摆来测当地加速度的有关问题，同学们主要是明确实验过程中的注意点也就能够解题.
14．【答案】解：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a，运动时间为t1，运动到B处时的速度为v1，
从B处到追上小球乙所用时间为t2，则a=gsin 30°=5 m/s2
由 得 =0.2 s
v1=at1=1 m/s
t2=t﹣t1=0.8 s
v0t+L=v1t2
代入数据解得：v0=0.4 m/s
答：小球乙的速度为 0.4 m/s．
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】讨论追及、相遇的问题，其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题，抓住位移之间的关系根据运动学基本公式即可求解．
15．【答案】（1）解：振动从O点向右传播，根据波形平移法可知图中x=20cm处质点的振动方向沿y轴负方向，则P点起振时的速度方向沿y轴负方向．
答：P点起振时的速度方向沿y轴负方向．
（2）解：由题：经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，得到波速 v= = =0.5m/s．
x=5cm处的振动状态传到P点时P第一次到达波峰，波传播的距离x′=75cm=0.75m，则质点P第一次到达波峰所经过的时间 t′= +0.4s= +0.4=1.9s．
答：该波从原点向右传播时开始计时，经1.9s时间质点P第一次到达波峰．
【知识点】横波的图象
【解析】【分析】本题主要考查横波的图像，要抓住波的基本特点：介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，能熟练运用波形的平移法求解波传播的时间．
16．【答案】（1）解：设AC面上的入射角为i，折射角为r，由折射定律得：n= …①
解得：r=30°…②
光线以45°的入射角从AC边的中点M右侧射入棱镜时，根据几何知识得知，光线与AB垂直，光路图如图1所示．设出射点F，由几何关系得：AF= a…③
即出射点在AB边上离A点 a的位置．
（2）解：光线以45°的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜时，光路图如图2所示．设折射光线与AB的交点为D．
由几何关系可知，在D点的入射角：θ=60°…④
设全反射的临界角为C，则：sinC= …⑤
由⑤和已知条件得：C=45°…⑥
因此，光在D点全反射．
设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB=90°
BD=a﹣2AF…⑦
BE=DBsin30°…⑧
联立③⑦⑧式得：BE= a
即出射点在BC边上离B点 a的位置．
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】根据折射定律求出光线在AC面的折射角．根据几何知识确定光线在AB或BC面上入射角．求出临界角，判断在这两个面上能否发生全反射，画出光路图，求出光线从棱镜射出的点的位置离A或B点的距离．
17．【答案】（1）解：物块与钢板碰撞时的速度由机械能守恒，得：
…①
设v1表示质量为m的物块钢板碰撞后一起向下运动的速度，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，符合动量守恒，选取向下为正方向，故有：
mv0=2mv1…②
设刚碰完时弹簧的弹性势能为Ep，当他们一起回到O点时，弹簧无形变，弹簧势能为零，根据题意，由机械能守恒得：
…③
联立得：Ep=
答：弹簧在初始状态时的弹性势能是 ；
（2）解：设v2表示质量为2m的物块与钢板碰后开始一起向下运动的速度，由动量守恒，则有：
2mv0=3mv2…④
设刚碰完时弹簧势能为Ep′，它们回到O点时，弹性势能为零，但它们仍继续向上运动，设此时速度为v，则由机械能守恒定律得：
…⑤
在上述两种情况下，弹簧的初始压缩量都是x0，故有：Ep′=Ep…⑥
联立得：v=
答：当物块质量为2m时，物块与钢板回到O点时的速度是 ；
（3）解：当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时，弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力的作用，加速度为g，一过O点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于g，由于物块与钢板不粘连，物块不可能受到钢板的拉力，其加速度仍为g，方向向下，故在O点物块与钢板分离．分离后，物块以速度v竖直上升，由竖直上抛最大位移公式得 ，而
所以物块向上运动到达的最高点距O点的距离h= ．
答：当物块质量为2m时，物块向上运动到达最高点与O点的距离h是 ．
【知识点】机械能守恒及其条件；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）首先分析物体过程：物体先自由下落，机械能守恒．物块与钢板碰撞时，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，遵守动量守恒定律．碰撞后，弹簧、物块与钢板组成的系统机械能守恒．根据机械能守恒求出物块与钢板碰撞前瞬间速度，再由动量守恒定律求解碰后速度v；
（2）两者以共同速度向下运动恰返回O点，说明此位置速度为零．运动过程中机械能守恒．列式求解．
（3）由题碰撞后，物块与钢板回到O点时，此时弹簧的弹性势能与未碰撞时相等．根据动量守恒定律、机械能守恒定律和相等的条件分别研究物块质量为m和2m的情况，再求解物块向上运动到达最高点O点的距离．
山西省宿州市怀仁一中2016-2017学年高二下学期物理期末考试试卷
一、选择题
1．（2017高二下·怀仁期末）关于平抛运动，下列说法不正确的是（ ）
A．是匀变速曲线运动
B．是变加速曲线运动
C．任意两段时间内速度变化量的方向相同
D．任意相等时间内的速度变化量相等
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】解：平抛运动的物体只受重力的作用，加速度是重力加速度，所以平抛运动为匀变速曲线运动；
C、D因为加速度不变，相等时间内的速度变化量相同，速度的变化率相等．ACD不符合题意，B符合题意.
故答案为：B
【分析】本题考查平抛运动的运动性质，因为平抛运动的物体只受重力的作用，加速度是重力加速度是恒定的，所以平抛运动为匀变速曲线运动。本题属于基础题。
2．（2017高二下·怀仁期末）如图中接地的金属球A的半径为R，点电荷的电量Q，到球心距离为r，金属球A上的感应电荷在球心O处的场强大小等于（ ）
A． ﹣ B． +
C．0 D．
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解：金属球内部处于静电平衡状态，故合场强处处为零．所以感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷Q产生的场强大小相等，即 ，ABC不符合题意，D符合题意，
故答案为:D
【分析】由静电平衡知识可知金属球内部处于静电平衡状态，所以合场强处处为零．因此感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷Q产生的场强大小相等。本题属于基础题.
3．（2017高二下·怀仁期末）新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F能发生如下反应：2X2O+2F2═4XF+O2，XF的半衰期为（ ）
A．2天 B．4天 C．8天 D．16天
【答案】C
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】解：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，因此放射性元素X无论以什么样的状态存在，其半衰期不发生变化，ABD不符合题意,C符合题意；
故答案为:C
【分析】注意放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，因此放射性元素X无论以什么样的状态存在，其半衰期不发生变化，本题属于基础题.
4．（2017高二下·怀仁期末）质量为m的物块，当初速度为v0时，在水平面上滑行的最大距离为s，如果物块的质量增加到2m，速度增大到2v0时，在同一水平面上金属块滑行的最大距离为（ ）
A．s B．2s C．4s D． s
【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用；匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】解：根据牛顿第二定律可知加速度为 a= =μg，μ与质量无关，故加速度与质量无关，所以两次情况下加速度没有变化．
根据运动学公式得：
第一种情况有： =2as；
第二种情况有：0﹣ =2as′
则得，s′=4s．
ABD不符合题意，C符合题意，
故答案为:C
【分析】本题属于利用牛顿第二定律解题的有关知识，首先利用牛顿第二定律求出物体的加速度，结合运动学基本公式就可以求解.
5．（2017高二下·怀仁期末）如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（ ）
A．磁铁对桌面压力增大 B．磁场对桌面压力减小
C．桌面对磁铁没有摩擦力 D．桌面对磁铁摩擦力向右
【答案】A
【知识点】左手定则；受力分析的应用
【解析】【解答】解：根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如左图；
根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方，如右图
根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力变大，向左．BCD不符合题意，A符合题意，
故答案为:A
【分析】解决本题的关键是根据左手定则判断安培力方向，然后根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方，结合共点力平衡条件分析磁铁的受力情况。
6．（2017高二下·怀仁期末）太阳表面半径为R′，平均密度为ρ′，地球表面半径和平均密度分别为R和ρ，地球表面附近的重力加速度为g0，则太阳表面附近的重力加速度g′（ ）
A． g0 B． g0 C． g0 D． g0
【答案】C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】解：在太阳表面，重力等于万有引力，故：
mg′=G
解得：
M′= ①
密度：
ρ′= ②
联立①②解得：
g′= ③
同理，地球表面重力加速度为：
g0= ④
联立③④解得：
故：g′= g0
ABD不符合题意，C符合题意，
故答案为：C
【分析】根据星球表面重力等于万有引力列式求解重力加速度表达式进行分析，采用比值法求解可以约去中间变量而简化运算．
7．（2017高二下·怀仁期末）水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块 A由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，如图所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为（ ）
A．mv2 B．2mv2 C． mv2 D． mv2
【答案】D
【知识点】对单物体(质点)的应用；功能关系
【解析】【解答】解：小木块受的滑动摩擦力f=μmg，
其加速度为a=
设小木块速度达到v时相对于传送带的△x=x传﹣x木=vt﹣ =
转化为内能的能量为：Wf=f△x= ．
ABC不符合题意，D符合题意，
故答案为:D
【分析】对小木块进行受力分析，小木块收到传送带滑动摩擦力的作用，因此小木块做匀加速直线运动，最终小木块与传送带相对静止，此时小木块与传送带的速度相等，根据恒力做功公式去求解．
8．（2017高二下·怀仁期末）用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud．下列判断正确的是（ ）
A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc
C．Ua=Ub＜Uc=Ud D．Ub＜Ua＜Ud＜Uc
【答案】B
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】解：线框进入磁场后切割磁感线，a、b中产生的感应电动势是c、d中电动势的一半，而不同的线框的电阻不同，设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r则有：
Ua=BLv = BLv，Ub=BLv = BLv，Uc=B 2Lv = BLv，Ud=B 2Lv = BLv，故Ua＜Ub＜Ud＜Uc．
ACD不符合题意，B符合题意，
故答案为：B
【分析】当线框MN进入磁场时，它切割磁感线，这部分就相当于电源，所以MN两端的电压就为路端电压，再根据闭合电路欧姆定律就可解决．对于这类电磁感应与电路的结合的问题，一定要弄清哪部分是电源以及外电路的串并联情况，结合有关闭合电路的知识进行求解．
9．（2017高二下·怀仁期末）如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（ ）
A．推力F将增大 B．竖直墙面对小球A的弹力减小
C．地面对小球B的弹力一定不变 D．两个小球之间的距离增大
【答案】B,C,D
【知识点】形变与弹力；共点力平衡条件的应用；库仑定律
【解析】【解答】解：A、B、C以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．
设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：
N1=mAgtanθ，
将小球B向左推动少许时θ减小，则N1减小．
再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：
F=N1
N2=（mA+mB）g
则F减小，地面对小球B的弹力一定不变．故A错误，BC正确．
D、由上分析得到库仑力F库= ，θ减小，cosθ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两个小球之间的距离增大，故D正确．
A不符合题意，BCD符合题意，
故答案为：BCD
【分析】本题首先采用隔离法，以A球为研究对象，分析出它的受力情况，作出力的示意图，根据共点力平衡条件分析墙壁对A的弹力如何变化，再以AB整体为研究对象，根据共点力平衡条件分析F如何变化和地面对小球B的弹力的变化．再由库仑定律分析两球之间的距离如何变化．
10．（2017高二下·怀仁期末）如图甲所示，用一水平力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10m/s2，根据图乙中所提供的信息可以计算出（ ）
A．物体的质量
B．斜面的倾角
C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力
D．加速度为6 m/s2时物体的速度
【答案】A,B,C
【知识点】对单物体(质点)的应用；力的合成；力的分解
【解析】【解答】解：AB、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图
x方向：Fcosθ﹣mgsinθ=ma…①
y方向：N﹣Fsinθ﹣Gcosθ=0…②
从图象中取两个点（ ）、（ ）代入①式解得：
m=2kg，θ=37°．故A正确，B正确．
C、物体能静止在斜面上，当F沿斜面向上时所施加的外力最小 ，故C正确；
D、题中并未说明物体的位移，物体做的是变加速的运动，故无法求出加速度为 时物体的速度大小．故D错误．
D不符合题意，ABC符合题意，
故答案为：ABC
【分析】本题主要是学生能够对物体进行正确的受力分析，然后结合牛顿第二定律求出物体加速度与拉力F的关系式，根据图线的斜率和截距可以求出物体的质量和倾角．
11．（2017高二下·怀仁期末）关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法正确的是（ ）
A．屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的
B．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹
C．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹
D．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光
【答案】A,B,C
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】解：A、若用白光作光源照射双缝，由于白光是由波长不同的各种颜色的光组成的，相同的色光发生干涉，在光屏上出现彩色干涉条纹．故A正确．
B、当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，相当于白光照射单缝，将出现彩色的衍射条纹，白光照射产生衍射条纹的特点是中央是白色，两边是宽度不等的彩色条纹．故B正确．
CD、将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，由于黄光和蓝光不能产生干涉，所以屏上有亮光，但不是干涉条纹．故C正确，D错误．
D不符合题意，ABC符合题意，
故答案为：ABC．
【分析】光发生干涉的条件是两列光的频率相同，不同的色光不能发生干涉．若用白光作光源照射双缝，由于白光是由波长不同的各种颜色的光组成的，相同的色光发生干涉，在光屏上出现彩色干涉条纹．解决本题的关键知道光发生干涉的条件，以及知道干涉、衍射条纹的特点．
12．（2017高二下·怀仁期末）用测定一节干电池的电动势和内阻，除电池、导线、开关外，可采用下列哪组仪器进行（ ）
A．1只电流表、1只电阻箱
B．1只电压表、1只定值电阻
C．1只电流表、1只滑动变阻器
D．1只电流表、1只电压表和1只滑动变阻器
【答案】A,D
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】解：测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，作电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻．也可以在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由U=IR可求出路端电压，可以用电压表和电阻箱组合，由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流．BC不符合题意，AD符合题意，
故答案为：AD。
【分析】本题考查测电源电动势和内阻的实验器材，根据实验原理，我们可以轻松解题.
二、实验题
13．（2017高二下·怀仁期末）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．
（1）用游标卡尺测量小钢球直径，读数如图2所示，读数为 mm．
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有 ．
a．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些
b．摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
d．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期T
e．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间△t，则单摆周期T= ．
（3）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2～L图线，如图3所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g= ．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其他测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是 的（“偏大”“偏小”或“不变”）．
【答案】（1）18.6
（2）abe
（3）；不变
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】解：
（1）游标卡尺的主尺读数为18mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，则读数为18.6mm．
（2）a、实验时摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故a正确．
b、摆球选择质量大一些，体积小一些的，故b正确．
c、为了使单摆做简谐运动，摆角要小些，故c错误．
d、当摆球经过平衡位置时开始计时，误差较小，测量周期时需测量多次全振动的时间，求出周期，不能测一次全振动的时间，这样误差较大，故d错误，e正确．cd不符合题意，abe符合题意
故答案为：abe．
（3）根据T= 得， ，可知图线的斜率k= ，解得g= ，通过g的表达式可以知道，漏加了小球半径后，（y2﹣y1）不变，图线的斜率不变，用上述方法算得的g值和真实值相比是不变的．
故答案为：（1）18.6，（2）abe，（3） ，不变．
【分析】本题主要考查利用单摆来测当地加速度的有关问题，同学们主要是明确实验过程中的注意点也就能够解题.
三、计算题
14．（2017高二下·怀仁期末）如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧衔接．将小球甲从斜面上高h=0.05m处的A点由静止释放，同时小球乙从距离B点L=0.4m的C点以速度V0沿水平面向左匀速运动．甲开始运动后经过t=1s刚好追上乙．求：小球乙的速度V0．（g取10m/s2）
【答案】解：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a，运动时间为t1，运动到B处时的速度为v1，
从B处到追上小球乙所用时间为t2，则a=gsin 30°=5 m/s2
由 得 =0.2 s
v1=at1=1 m/s
t2=t﹣t1=0.8 s
v0t+L=v1t2
代入数据解得：v0=0.4 m/s
答：小球乙的速度为 0.4 m/s．
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】讨论追及、相遇的问题，其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题，抓住位移之间的关系根据运动学基本公式即可求解．
15．（2017高二下·怀仁期末）一列横波的波源在图中的坐标原点O处，经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，P点离O点的距离是80cm．求：
（1）P点起振时的速度方向如何？
（2）该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P第一次到达波峰？（保留一位小数）
【答案】（1）解：振动从O点向右传播，根据波形平移法可知图中x=20cm处质点的振动方向沿y轴负方向，则P点起振时的速度方向沿y轴负方向．
答：P点起振时的速度方向沿y轴负方向．
（2）解：由题：经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，得到波速 v= = =0.5m/s．
x=5cm处的振动状态传到P点时P第一次到达波峰，波传播的距离x′=75cm=0.75m，则质点P第一次到达波峰所经过的时间 t′= +0.4s= +0.4=1.9s．
答：该波从原点向右传播时开始计时，经1.9s时间质点P第一次到达波峰．
【知识点】横波的图象
【解析】【分析】本题主要考查横波的图像，要抓住波的基本特点：介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，能熟练运用波形的平移法求解波传播的时间．
16．（2017高二下·怀仁期末）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n= ．在此截面所在的平面内，求：
（1）一条光线以45°的入射角从AC边的中点M右侧射入棱镜，画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．
（2）一条光线以45°的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜，画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况）．
【答案】（1）解：设AC面上的入射角为i，折射角为r，由折射定律得：n= …①
解得：r=30°…②
光线以45°的入射角从AC边的中点M右侧射入棱镜时，根据几何知识得知，光线与AB垂直，光路图如图1所示．设出射点F，由几何关系得：AF= a…③
即出射点在AB边上离A点 a的位置．
（2）解：光线以45°的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜时，光路图如图2所示．设折射光线与AB的交点为D．
由几何关系可知，在D点的入射角：θ=60°…④
设全反射的临界角为C，则：sinC= …⑤
由⑤和已知条件得：C=45°…⑥
因此，光在D点全反射．
设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB=90°
BD=a﹣2AF…⑦
BE=DBsin30°…⑧
联立③⑦⑧式得：BE= a
即出射点在BC边上离B点 a的位置．
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】根据折射定律求出光线在AC面的折射角．根据几何知识确定光线在AB或BC面上入射角．求出临界角，判断在这两个面上能否发生全反射，画出光路图，求出光线从棱镜射出的点的位置离A或B点的距离．
17．（2017高二下·怀仁期末）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹簧的压缩量为X0，如图所示．一物块从钢板正上方距离为3X0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动．已知物体质量也为m时，它们恰能回到O点；若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度v，物块向上运动到达的最高点与O点的距离为h，求：
（1）弹簧在初始状态时的弹性势能Ep；
（2）当物块质量为2m时，物块与钢板回到O点时的速度，
（3）当物块质量为2m时，物块向上运动到达最高点与O点的距离h．
【答案】（1）解：物块与钢板碰撞时的速度由机械能守恒，得：
…①
设v1表示质量为m的物块钢板碰撞后一起向下运动的速度，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，符合动量守恒，选取向下为正方向，故有：
mv0=2mv1…②
设刚碰完时弹簧的弹性势能为Ep，当他们一起回到O点时，弹簧无形变，弹簧势能为零，根据题意，由机械能守恒得：
…③
联立得：Ep=
答：弹簧在初始状态时的弹性势能是 ；
（2）解：设v2表示质量为2m的物块与钢板碰后开始一起向下运动的速度，由动量守恒，则有：
2mv0=3mv2…④
设刚碰完时弹簧势能为Ep′，它们回到O点时，弹性势能为零，但它们仍继续向上运动，设此时速度为v，则由机械能守恒定律得：
…⑤
在上述两种情况下，弹簧的初始压缩量都是x0，故有：Ep′=Ep…⑥
联立得：v=
答：当物块质量为2m时，物块与钢板回到O点时的速度是 ；
（3）解：当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时，弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力的作用，加速度为g，一过O点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于g，由于物块与钢板不粘连，物块不可能受到钢板的拉力，其加速度仍为g，方向向下，故在O点物块与钢板分离．分离后，物块以速度v竖直上升，由竖直上抛最大位移公式得 ，而
所以物块向上运动到达的最高点距O点的距离h= ．
答：当物块质量为2m时，物块向上运动到达最高点与O点的距离h是 ．
【知识点】机械能守恒及其条件；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）首先分析物体过程：物体先自由下落，机械能守恒．物块与钢板碰撞时，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，遵守动量守恒定律．碰撞后，弹簧、物块与钢板组成的系统机械能守恒．根据机械能守恒求出物块与钢板碰撞前瞬间速度，再由动量守恒定律求解碰后速度v；
（2）两者以共同速度向下运动恰返回O点，说明此位置速度为零．运动过程中机械能守恒．列式求解．
（3）由题碰撞后，物块与钢板回到O点时，此时弹簧的弹性势能与未碰撞时相等．根据动量守恒定律、机械能守恒定律和相等的条件分别研究物块质量为m和2m的情况，再求解物块向上运动到达最高点O点的距离．
