东北师大附中1011学年高二下学期期中考试(物理)
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2016-2017学年辽宁省高二(下)期中物理试卷一、选择题(4×12=48分,1-7单选,8-12多选)1.做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的,则单摆振动的()A.频率、振幅都不变 B.频率、振幅都改变C.频率不变、振幅改变D.频率改变、振幅不变2.在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时()A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮3.一弹簧振子做简谐运动,周期为T()A.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动位移大小相等、方向相同,则△t一定等于T的整数倍B.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,则△t一定等于的整数倍C.若△t=T,则在t时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度一定相等D.若△t=,则在t时刻和(t+△t)时刻弹簧的长度一定相等4.如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点的距离相等,其中O为波源.设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时,经过,质点1开始振动,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中错误的是()A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,且图中质点9起振最晚B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总比质点7通过相同位置时落后D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动5.当使用高压水枪时,我们感受到比较强的反冲作用,如图,一水枪与软管相连,打开开关后,以30m/s的速度每秒喷出1kg的水,若水枪入口与出口的口径相同,则水对该水枪作用力的大小及方向是()A.30N,沿③的方向B.30N,沿②的方向C.60N,沿①的方向D.60N,沿②的方向6.如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则()A.f1=2f2,v1=v2B.f1=f2,v1=0.5v2C.f1=f2,v1=2v2D.f1=0.5f2,v1=v27.一列波在介质中向某一方向传播,如图所示为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M、N之间,已知此波的周期为T,Q质点速度方向在波形图中是向下的,下面说法中正确的是()A.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动时间TB.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动时间C.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动时间D.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动时间8.关于机械振动和机械波下列说法正确的是()A.有机械振动就有机械波B.机械波中各质点的振幅一定与振源的振幅相同C.机械波中除振源外的各质点均做受迫振动D.机械波中各质点的振动周期相同9.一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面,如图i代表入射角,则()A.当i>45°时会发生全反射现象B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°C.当入射角i=45°时,折射角r=30°D.当入射角i=60°时,反射光线与折射光线垂直10.一弹簧振子沿x轴振动,振幅为4cm.振子的平衡位置位于x轴上的O点.图1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态:黑点表示振子的位置,黑点上的箭头表示运动的方向.图2给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图线,下列判断中正确的是()A.若规定状态a时t=0,则图象为②B.若规定状态b时t=0,则图象为④C.若规定状态c时t=0,则图象为③D.若规定状态d时t=0,则图象为①11.带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M 的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则()A.小球以后将向左做平抛运动B.小球将做自由落体运动C.此过程小球对小车做的功为Mv02D.小球在弧形槽上升的最大高度为12.一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象.由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是()A. m B. m C.1m D. m二、实验题(3×5=15分)13.某同学用“插针法”做测定玻璃折射率实验时,他的方法和操作步骤都正确无误,但他处理实验记录时,发现玻璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行,如图所示,则()A.P1P2与P3P4两条直线平行B.P1P2与P3P4两条直线不平行C.他测出的折射率偏大D.他测出的折射率不受影响14.用单摆测重力加速度的实验中,组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧.如图1所示.(1)(单选)这样做的目的是(A)保证摆动过程中摆长不变(B)可使周期测量得更加准确(C)使摆长不可调节(D)保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)(单选)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量得四种操作过程,图象横坐标原点表示计时开始,ABCD均为30次全振动的图象,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是(3)某小组发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,但仍将悬点到球心的距离当成摆长L,通过改变摆线长度,测得6组L和对应的周期T,画出图象L﹣T2,选取A、B两点,坐标如图2.则重力加速度的表达式g= ,此得到的结果与摆球重心在球心处相比,将(选填“偏大”、“偏小”或“相同”).三、计算题15.用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示.现有一质量为m的子弹自左方水平地射向木块并停留在木块中,子弹初速度为v0,求:(1)子弹射入木块瞬间子弹和木块的速度大小;(2)子弹与木块上升的最大高度.16.如图所示,横截面为半圆形的某种透明柱体介质,截面ABC的半径R=10cm,直径AB与水平屏幕MN垂直并与A点接触.由红光和紫光两种单色光组成的复色光沿半径方向射向圆心O,已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=、n2=.①求红光和紫光在介质中传播的速度比;②若逐渐增大复色光在O点的入射角,使AB面上刚好只有一种色光射出,求此时入射角的大小及屏幕上两个亮斑的距离.17.如图简谐横波在t时刻的波形如实线所示,经过△t=3s,其波形如虚线所示.已知图中x1与x2相距1m,波的周期为T,且2T<△t<4T.则:(1)可能的最小波速为多少?(2)最小周期为多少?2016-2017学年辽宁省实验中学分校高二(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(4×12=48分,1-7单选,8-12多选)1.做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的,则单摆振动的()A.频率、振幅都不变 B.频率、振幅都改变C.频率不变、振幅改变D.频率改变、振幅不变【考点】76:单摆周期公式;72:简谐运动的振幅、周期和频率.【分析】由单摆的周期公式可以判断单摆的周期的变化,由可以判断单摆的能量的变化,从而可以判断振幅的变化.【解答】解:由单摆的周期公式,可知,单摆摆长不变,则周期不变,频率不变;振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量,由可知,摆球经过平衡位置时的动能不变,但质量增加,所以高度减小,因此振幅改变,所以C正确.故选:C.2.在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时()A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮【考点】H9:光的干涉.【分析】发生干涉的条件是两列光的频率相同.白光通过红色滤光片剩下红光,通过绿色滤光片剩下绿光,红光和绿光不能发生干涉.【解答】解:在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),由于绿光和红光的频率不同,则不能发生干涉,但屏上仍有光亮.故C正确,A、B、D错误.故选C.3.一弹簧振子做简谐运动,周期为T()A.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动位移大小相等、方向相同,则△t一定等于T的整数倍B.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,则△t一定等于的整数倍C.若△t=T,则在t时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度一定相等D.若△t=,则在t时刻和(t+△t)时刻弹簧的长度一定相等【考点】72:简谐运动的振幅、周期和频率.【分析】弹簧振子做简谐运动,两个时刻位移相同,△t不一定等于T的整数倍.只有当位移、速度都相同时,△t才等于T的整数倍.振子运动速度的大小相等、方向相反,△t一定等于的整数倍.经过整数倍周期,加速度一定相同.经过△t=,弹簧的长度不一定相等.【解答】解:A、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动位移大小相等、方向相同,△t不一定等于T的整数倍.只有当位移、速度都相同时,△t才等于T的整数倍.故A错误.B、若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,可能振子经过同一点,也可能经过关于平衡位置对称的两位置,△t不一定等于的整数倍.故B错误.C、经过整数倍周期,加速度一定相同.故C正确.D、△t=,在t时刻和(t+△t)时刻振子的速度相反,但弹簧的长度不一定相等.故D错误.故选C4.如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点的距离相等,其中O为波源.设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时,经过,质点1开始振动,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中错误的是()A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,且图中质点9起振最晚B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总比质点7通过相同位置时落后D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动【考点】F5:波长、频率和波速的关系;72:简谐运动的振幅、周期和频率;F4:横波的图象.【分析】介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同,沿波的传播方向质点的振动越来越迟,后振动的质点重复先振动的质点的运动.根据质点1和9之间的距离与波长的关系,分析振动步调的关系,确定振动次数的关系.【解答】解:A、波源的起振方向通过平衡位置竖直向下,介质中各质点的起振方向也都竖直向下,波向右传播,质点9起振最晚.故A正确.B、图中所画出的质点起振的时间依次落后,起振位置不同,但起振方向相同,都是竖直向下.故B错误.C、当波传到质点8时,质点8的振动完全重复质点7的振动,由题知道,波从质点7传到质点8的时间为,则质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总比质点7通过相同位置时落后.故C正确.D、设相邻两质点间距离为s,则由题得到波长为λ=4s,质点1与质点9的距离为S=8s=2λ,图中所有质点都振动后,质点1与质点9的振动情况完全相同,步调完全一致,波从质点1到质点9时,质点1已振动了2次,所以如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动.故D正确.本题选错误的,故选B5.当使用高压水枪时,我们感受到比较强的反冲作用,如图,一水枪与软管相连,打开开关后,以30m/s的速度每秒喷出1kg的水,若水枪入口与出口的口径相同,则水对该水枪作用力的大小及方向是()A.30N,沿③的方向B.30N,沿②的方向C.60N,沿①的方向D.60N,沿②的方向【考点】52:动量定理.【分析】根据动量定理即可求出水受到的作用力的大小与方向,然后由牛顿第三定律说明水对该水枪作用力的大小及方向.【解答】解:以水为研究对象,运用动量定理得:Ft=m水v1﹣0代入解得,水流受到的平均作用力为:F=30N,方向沿出口的方向和进水口的角平分线上.B根据牛顿第三定律可知,水对该水枪作用力的大小是30N,方向是沿②的方向.故B正确,ACD错误故选:B6.如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则()A.f1=2f2,v1=v2B.f1=f2,v1=0.5v2C.f1=f2,v1=2v2D.f1=0.5f2,v1=v2【考点】F5:波长、频率和波速的关系;F4:横波的图象.【分析】波的频率由波源决定,即使波从一种介质进入另一种介质,频率不变.向正方向传播的波一个周期内波形传播的距离是,向负方向传播的波在一个周期内传播的距离是,根据v=,即可得出传播的速度比.【解答】解:波得频率由波源决定,所以f1=f2;向正方向传播的波一个周期内波形传播的距离是,向负方向传播的波在一个周期内传播的距离是,两列波的周期相同,根据v=,v1:v2=2:1.故C正确,A、B、D错误.故选C.7.一列波在介质中向某一方向传播,如图所示为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M、N之间,已知此波的周期为T,Q质点速度方向在波形图中是向下的,下面说法中正确的是()A.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动时间TB.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动时间C.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动时间D.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动时间【考点】F4:横波的图象.【分析】根据质点Q速度方向向下,可判断出波的传播方向,确定波源.根据P与波源平衡位置间的距离分析P点经振动的时间.【解答】解:由于此时Q点向下振动,且Q质点右方邻近的质点在Q点下方,则波向左传播,N是波源.振动从N点传播到M点,经过一个周期,又从波源N起振开始计时,需经T,P点才开始起振,故P质点已振动了,故C正确.故选C8.关于机械振动和机械波下列说法正确的是()A.有机械振动就有机械波B.机械波中各质点的振幅一定与振源的振幅相同C.机械波中除振源外的各质点均做受迫振动D.机械波中各质点的振动周期相同【考点】73:简谐运动的振动图象;F4:横波的图象.【分析】机械波形成要有两个条件:一是机械振动,二是传播振动的介质.有机械振动才有可能有机械波,明确波的产生以及传播规律的应用.【解答】解:A、有机械振动不一定有机械波,但有机械波一定有机械振动,故A错误;B、若是简谐波,则机械波中各质点的振幅与振源的振幅相同,但对于受阻尼的波的传播中振幅会越来越小,故B错误;C、机械波中除振源外的各质点均做受迫振动,即波前的质点带动后面的质点,故C正确;D、因振源外各点均做受迫振动,故机械波中各质点的振动周期相同,故D正确.故选:CD.9.一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面,如图i代表入射角,则()A.当i>45°时会发生全反射现象B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°C.当入射角i=45°时,折射角r=30°D.当入射角i=60°时,反射光线与折射光线垂直【考点】H3:光的折射定律.【分析】发生全反射的条件:一从光密介质进入光疏介质,二是入射角大于等于临界角.根据折射定律求出折射角的大小,并结合数学知识分析反射光线和折射光线的关系.【解答】解:A、因为光是从空气射向玻璃,所以无论入射角多大,都不可能发生全反射.故A错误.B、当入射角是90°时,折射角最大,根据n=,则折射角最大值为r=45°,所以无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°.故B正确.C、当入射角i=45°,由n===,解得:折射角r=30°.故C正确.D、当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时,设入射角为i,折射角为r,有i+r=90°,n===tani.所以i=arctan n=arctan≠60°.可知,当入射角i=60°时,反射光线与折射光线不垂直,故D错误.故选:BC10.一弹簧振子沿x轴振动,振幅为4cm.振子的平衡位置位于x轴上的O点.图1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态:黑点表示振子的位置,黑点上的箭头表示运动的方向.图2给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图线,下列判断中正确的是()A.若规定状态a时t=0,则图象为②B.若规定状态b时t=0,则图象为④C.若规定状态c时t=0,则图象为③D.若规定状态d时t=0,则图象为①【考点】73:简谐运动的振动图象.【分析】解决本题可根据:振动图象的物理意义,在图象中正确判断质点振动方向、位移、速度、加速度的变化情况.【解答】解:A、若规定a状态时t=0,则由图1可知,此时a位移为3cm,振动方向沿x轴正方向,则对应于图中的①图象,故A错误;B、图2中的②图象t=0时,质点位移为3cm,振动方向沿x轴负方向,而图1中b状态此时位移为2cm,故B错误;C、图1中的c状态此时位移为﹣2cm,振动方向沿x轴负方向,而图2中的③图象描述的t=0时,质点沿x轴正方向运动,故C正确;D、图1中d状态,此时在负的最大位移(波谷),下一时刻将沿x轴正方向运动,和图2中④振动图象描述的一致,故D错误.故选:C.11.带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M 的小球以速度v0水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则()A.小球以后将向左做平抛运动B.小球将做自由落体运动C.此过程小球对小车做的功为Mv02D.小球在弧形槽上升的最大高度为【考点】53:动量守恒定律;43:平抛运动;6B:功能关系.【分析】小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒,当小球上升的最高点时,竖直方向上的速度为零,水平方向上与小车具有相同的速度,结合动量守恒和能量守恒求出上升的最大高度.根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度,从而得出小球的运动规律,根据动能定理得出小球对小车做功的大小.【解答】解:A、设小球离开小车时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,选取向右为正方向,整个过程中动量守恒,得:Mv0=Mv1+Mv2…①,由机械能守恒得: Mv02=Mv12+Mv22…②,联立①②,解得:v1=0,v2=v0,即小球与小车分离后二者交换速度,所以小球与小车分离后做自由落体运动,故A错误,B正确.C、对小车运用动能定理得,小球对小车做功:W=Mv02﹣0=Mv02,故C正确.D、当小球与小车的水平速度相等时,小球弧形槽上升到最大高度,设该高度为h,则:Mv0=2M•v…③,Mv02=•2Mv2+Mgh …④,联立③④解得:h=,故D错误.故选:BC.12.一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象.由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是()A. m B. m C.1m D. m【考点】F5:波长、频率和波速的关系;F4:横波的图象.【分析】熟练应用由质点振动关系判断质点间距公式,把振动图象和波动图象联系起来.【解答】解:图(b)所示质点在t=0时在正向最大位移处,图(c)所示质点在t=0时,x=﹣0.05(振幅的一半),运动方向沿y轴负方向,结合波形图找到对应的点,若图(c)所示质点在图(b)所示质点的左侧有,当n=0时,B正确;若图(c)所示质点在图(b)所示质点的右侧有,当n=0时,D正确.故选BD二、实验题(3×5=15分)13.某同学用“插针法”做测定玻璃折射率实验时,他的方法和操作步骤都正确无误,但他处理实验记录时,发现玻璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行,如图所示,则()A.P1P2与P3P4两条直线平行B.P1P2与P3P4两条直线不平行C.他测出的折射率偏大D.他测出的折射率不受影响【考点】O3:测定玻璃的折射率.【分析】用插针法测定玻璃折射率的实验原理是折射定律n=,玻璃砖的两个光学面不平行,根据折射定律和光路可逆性分析入射光线与出射光线的关系,判断测量值是否正确.【解答】解:A、光线由aa′进入玻璃砖时,由折射定律得n=,光线由bb′射出玻璃砖时,由折射定律得n=.若aa′∥bb′,则有θ3=θ2,进而有θ1=θ4,出射光线O′B与入射光线OA平行.若aa′和bb′不平行,则有θ3≠θ2,进而有θ1≠θ4,出射光线O′B与入射光线AO不平行,故选项B正确,A错误;C、在用插针法测玻璃的折射率时,只要实验方法正确,光路准确无误,结论必定是正确的,它不会受玻璃砖的形状的影响,选项D正确,C错误.故选:B、D.14.用单摆测重力加速度的实验中,组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧.如图1所示.(1)(单选)这样做的目的是 A(A)保证摆动过程中摆长不变(B)可使周期测量得更加准确(C)使摆长不可调节(D)保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)(单选)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量得四种操作过程,图象横坐标原点表示计时开始,ABCD均为30次全振动的图象,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 A(3)某小组发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,但仍将悬点到球心的距离当成摆长L,通过改变摆线长度,测得6组L和对应的周期T,画出图象L﹣T2,选取A、B两点,坐标如图2.则重力加速度的表达式g= ,此得到的结果与摆球重心在球心处相比,将相同(选填“偏大”、“偏小”或“相同”).【考点】MF:用单摆测定重力加速度.【分析】(1)单摆的摆长在摆动中不能变化.而摆长是影响周期的因素,应该在研究的时候予以改变,看看周期与摆长的关系;(2)完成一次全振动的时间为一个周期,根据周期和摆长,结合单摆的周期公式求出重力加速度;(3)根据单摆周期公式得出L﹣T2的表达式,结合图线的斜率求出重力加速度的表达式,然后判断测量值与真实值间的关系.【解答】解:(1)在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,是为了防止动过程中摆长发生变化,如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时,方便调节摆长,故A正确,BCD错误.故选:A.(2)当摆角小于等于5°时,我们认为小球做单摆运动,所以振幅约为:1×0.087m=8.7cm,当小球摆到最低点开始计时,误差较小,测量周期时要让小球做30﹣50次全振动,求平均值,所以A合乎实验要求且误差最小.(3)由单摆周期公式T=2π得,L=,则k=,g=4π2k;由图象可知,图象的斜率k=,则g=,由图象可知l与T2成正比,由于单摆摆长偏大还是偏小不影响图象的斜率k,因此摆长偏小不影响重力加速度的测量值,用图线法求得的重力加速度准确,该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将相同.故答案为:(1)A;(2)A;(3),相同.三、计算题15.用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示.现有一质量为m的子弹自左方水平地射向木块并停留在木块中,子弹初速度为v0,求:(1)子弹射入木块瞬间子弹和木块的速度大小;。
2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、2018年6月5日21时07分,我国风云二号H星在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功发射,随后风云二号H星顺利进入预定地球静止轨道做匀速圆周运动。
已知地球静止轨道离地面的高度为36000km,地球半径R=6400km,则下列说法中正确的是()A.可以计算风云二号H星的线速度B.可以计算风云二号H星的动能C.可以计算风云二号H星的机械能D.可以计算风云二号H星的质量2、如下图所示,圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与零刻度在中央的电流表连接起来形成回路。
转动摇柄,使圆盘逆时针匀速转动。
下列说法正确的是A.由于圆盘的磁通量不变,所以电流表读数为零B.圆盘产生的是交变电流,若圆盘转动的角速度增大,产生的交变电流周期将减小C.若保持其他条件不变,磁场的磁感应强度变为原来的2倍,产生的电流为原来的2倍D.若保持其他条件不变,圆盘的角速度变为原来2倍,产生的电流为原来的4倍3、下列说法中正确的是A.只有声波才有多普勒效应B.惠更斯原理只适用于机械波C.电磁波都是由振荡电路工作时产生的D.单缝衍射中,缝越宽衍射现象越不明显4、A、B两个分子的距离等于分子直径的10倍,若将B分子向A分子靠近,直到不能再靠近的过程中,关于分子力做功及分子势能的变化下列说法正确的是()A.分子力始终对B做正功,分子势能不断减小B.B分子始终克服分子力做功,分子势能不断增大C.分子力先对B做正功,而后B克服分子力做功,分子势能先减小后增大D.B分子先克服分子力做功,而后分子力对B做正功,分子势能先增大后减小5、质量相同温度相同可看成理想气体的氢气和氧气,它们的A.分子数相同B.内能相同C.分子的平均速率相同D.分子的平均动能相同6、一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,则金属杆在滑行的过程中,说法不正确的是( )A.向上滑行的时间小于向下滑行的时间B.在向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量C.金属杆从开始上滑至返回出发点,电阻R上产生的热量为12m(22v v)D.向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2024年吉林省长春市东北师大附中中考模拟(第五次大练习)物理试卷一、单选题(★) 1. 智能机器人能识别主人语音指令,是通过主人语音的()A.音调B.音色C.响度D.声速(★★) 2. 现代科学技术在生产、生活军事等多个领域得到广泛应用。
下列说法正确的是()A.潜艇利用超声波探测水下目标B.无线WiFi利用超声波传递信息C.噪声监测仪可以在传播途中控制噪声D.遥感卫星利用紫外线拍摄照片发现森林火情(★★★) 3. 有两个灯泡L 1、L 2,它们的额定电压分别是3V、6V。
将它们串联到6V电源上时,它们的实际功率相同。
将它们并联到3V的电源上时,下列说法正确的是()A.灯L1较亮B.灯L2较亮C.灯L1的额定功率较大D.两灯的实际功率相同(★★★) 4. 取两个相同的不带电的验电器A和B,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球,使A带电,绝缘手柄如图甲所示。
用金属杆把A和B连接起来, A的金属箔片张开的角度减小, B的金属箔张开,如图乙所示。
则()A.甲图中验电器A带的是负电荷B.乙图中A带正电, B带负电C.连接的瞬间正电荷从A往B定向移动D.连接的瞬间电流方向从A到B(★★) 5. 体重是评价人体健康状况的重要指标.小明同学用图中电路设计电子体重秤,两电表中适合改装为体重秤表盘的是A.只能是电压表B.只能是电流表C.两者都适合D.两者都不适合(★★★) 6. 如图所示,B端固定在转轴上的均匀木板AB,可在竖直面内转动,用水平力F 由A向B缓慢匀速推动垫在木板下水平放置的长方形木块C,若推动过程中,各表面粗糙程度不变,推力F将()A.大小不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小(★★★) 7. 水平地面上的绝缘平板小车内竖直固定一个压敏电阻R(其电阻值会随着所受压力的增大而减小),与定值电阻R0、电流表、电源接成串联电路。
压敏电阻旁紧靠一个重物M。
重物可左右移动,已知小车静止时电流表的示数为I0,如果现在发现电流表示数I> I0,则可知小车的运动状态是()A.向左减速运动B.向右减速运动C.向左加速运动D.向右匀速运动(★★★) 8. 如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b向a 端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响),下列说法正确的是()A.电压表V1示数的减小量与电压表V2示数的增加量相等B.小灯泡的电压变大C.电流表示数变大D.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变二、多选题(★★★★) 9. 如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出,物体的底面积为20cm 2,杯子的底面积为100cm 2,拉力随时间的变化关系如图乙所示。
东北师大附中2023—3024学年下学期高(二)年级期末考试(数学)科试卷注意事项:1.答题前,考生需将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效.4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.一、单项选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1 设集合{}0,1,2,3,5A =,{}2|20B x xx =−>,则A B = ()A.{}0,1,2 B.{}0,3,5 C.{}3,5 D.{}5【答案】C 【解析】【分析】由不等式220x x −>,解得2x >或0x <,再运用集合的交集即可. 【详解】由不等式220x x −>,解得2x >或0x <,则集合{|2x x >或0}x <,又{}0,1,2,3,5A =,∴ {}3,5A B = .故选:C.2.在等差数列{}n a 中,2a ,5a 是方程280x x m −+=的两根,则{}n a 的前6项和为( ) A.48 B.24C.12D.8【答案】B 【解析】【分析】利用韦达定理确定258a a +=,根据等差数列性质有25168a a a a +=+=,在应用等差数列前n 项和公式即可求解..【详解】因为2a ,5a 是方程280x x m −+=的两根,所以258a a +=, 又因为{}n a 是等差数列,根据等差数列的性质有:25168a a a a +=+=, 设{}n a 的前6项和为6S ,则()166638242a a S +×==×=.故选:B3. 二次函数()2213y x a x =+−−在[]1,3x ∈−上最大值为1,则实数a 值为( )A. 12−B. 13−C. 12−或13−D. 1−或13−【答案】D 【解析】【分析】根据顶点的位置分两种情况讨论即可.【详解】()2213y x a x =+−−,则图像开口向上,对称轴为直线122ax −=. 当1212a −≤时,即12a ≥−,3x =时有最大值1,即9(21)331a +−×−=,解得13a =−; 当1212a−≥时,即12a ≤−,=1x −时有最大值1,即1(21)(1)31a +−×−−=,得1a =−; 故1a =−或13a =−.故选:D .4. 命题0:(0,)p x ∞∃∈+,使得20010x x λ−+<成立.若p 为假命题,则λ的取值范围是( )A. {}2λλ≤ B. {}2λλ≥C. {}22λλ−≤≤ D. {2λλ≤−或}2λ≥【答案】A 【解析】【分析】根据题意可得p ¬为真命题,再参变分离求解即可.【详解】由题意,p 为假命题,故p ¬为真命题,故()20,,10x x x λ∀∈+∞−+≥﹐故()10,,x x xλ∀∈+∞≤+,又当()0,x ∈+∞时,12x x +≥=,当且仅当1x =时,等号成立, 所以λ的取值范围是{}2|λλ≤ 故选:A .5. 已知x ∈R ,条件2:p x x <,条件1:q a x≥,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值不可能是( ) A.12B. 1C. 2D. 2−【答案】C 【解析】【分析】先解出命题所对应的集合,再将条件之间的关系转化为集合间的关系,即可得解. 【详解】因为x R ∈,条件2:p x x <,条件1:q a x≥, 所以p 对应的集合()0,1A =,q 对应的集合1B x a x=≥, 又p 是q 的充分不必要条件,所以A B , 当0a =时,集合{}100B xx x x=≥=>,满足题意;当>0a 时,集合110Bx a x x x a=≥=<≤ ,此时需满足11a ≥即01a <≤;当0a <时,集合()11,0,B xa x a ∞∞=≥=−∪+,满足题意; 所以实数a 的取值范围为(],1−∞. 所以实数a 的取值不可能是2. 故选:C.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是把命题间的关系转化为集合间的关系及分类求解命题q 对应的集合.6. 已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,1lg lg lg 2n n n a a ++=,*n ∈N ,则9S =( ) A. 511B. 61C. 41D. 9【答案】B 【解析】【分析】利用对数运算法则可求得12nn n a a +=,即可知数列{}n a 的奇数项与偶数项分别成等比数列,再由分组求和可得结果.【详解】由1lg lg lg 2n n n a a ++=可得1lg lg 2nn n a a +=, 即12nn n a a +=,所以1122n n n a a +++=,两式相除可得22n na a +=; 即356413242a a a a a a a a =⋅==⋅⋅==, 由11a =可得22a =,因此数列{}n a 的奇数项是以11a =为首项,公比为2的等比数列, 偶数项是以22a =为首项,公比为2的等比数列,所以()()91239139248S a a a a a a a a a a =+++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+()()54112212611212×−×−=+=−−.故选:B7. 已知函数(1)y f x =+R 上的偶函数,且2()31)(f x f x ++−=,则( )A. ()10f =B. ()20f =C. ()31f =D. ()41f =【答案】D 【解析】【分析】函数(1)y f x =+是定义在R 上的偶函数,可知()f x 对称轴为1x =,又2()31)(f x f x ++−=可推出周期为4,根据函数的对称性和周期性即可判断正误.【详解】解:因为函数(1)y f x =+是定义在R 上的偶函数,所以()f x 关于1x =对称,则(1)(1)f x f x −=+,又2()31)(f x f x ++−=,所以2(1)3)(f f x x +++=,即()()()()()22,422f x f x f x f x f x +=−++=−++=, 函数()f x 的周期为4,取0x =,则()()()()(0)2222201f f f f f ⇒=+===, 所以()()401f f ==,则D 选项正确,B 、C 选项错误;由已知条件不能确定()1f 的值,A 选项错误; 故选:D. 8. 已知函数()()1e x f x x =+和()()ln g x x x a =+有相同的最小值.若()()12(0)f x g x t t ==>,则()22121ln 1tx x ++的最大值为( )A. e2B. eC. 2e 2D. 2e【答案】A 【解析】【分析】首先利用导数求出两个最小值,从而得到1a =,再代入得12ln x x =,化简得()222121ln 1ln 1ttt x x ++=+,最后设新函数()21ln (0)th t t t+=>,利用导数求解其最大值即可. 【详解】依题意,()()2e x f x x ′=+,可知<2x −时,()0f x ′<,此时()f x 单调递减;2x >−时,()0f x '>,此时()f x 单调递增;则2x =−时,()f x 取得极小值()212ef −=−,也即为最小值; 又()1ln 1,0ea g x x a x −−′=++<<时,()0g x ′<,此时()f x 单调递减;1e a x −−>时,()0g x ′>,此时()f x 单调递增;则1e a x −−=时,()g x 取得极小值()11e ea a g −−−−=−,也即为()g x 最小值.由121e ea −−−=−,解得1a =. 因为()()12(0)f x g x t t ==>,所以()()11221e ln 1(0)xx x x t t +=+=>,可知1211,e x x >−>,且12ln x x =,所以()()2222212221ln 1ln 1ln 1ln 1t t tt x x x x +++==++,令()21ln (0)t h t t t +=>,则()312ln t h t t −−=′,当()120e ,0t h t −<′<>,此时()f x 单调递增; 当()12e ,0t h t −>′<,此时()f x 单调递减;故12e t −=时,()h t 取极大值12ee 2h − = ,也即为最大值.故选:A .【点睛】关键点点点睛:本题的关键是通过导数求出两函数最小值,从而解出1a =,再代入减少变量得()222121ln 1ln 1ttt x x ++=+,最后设新函数,利用导数求出其最大值即可. 二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分,有选错的得0分.9. 已知函数()1xxf x a a=−,其中0a >且1a ≠,则下列结论正确的是( )A. 函数()f x 是奇函数B. 函数()f x 的图象过定点()0,1C. 函数()f x 0=在其定义域上有解D. 当1a >时,函数()f x 在其定义域上单调递增函数 【答案】ACD 【解析】【分析】对选项A ,利用奇函数的定义即可判断A 正确,对选项B ,根据()00f =即可判断B 错误,对选项C ,令()0xxf x a a−==−求解即可判断C 正确,对选项D ,根据指数函数单调性即可判断D 正确.【详解】函数()1xx x x f x a a a a − =−=−, 对选项A ,()xxf x a a−=−,定义域为R ,()()xxf x a a f x −−=−=−, 所以函数()f x 是奇函数,故A 正确. 对选项B ,()000f a a ==−,故B 错误.对选项C ,()xxf x a a−=−,定义域为R ,令()0xxf x a a−==−,解得0x =,为故C 正确.对选项D ,当1a >时,101a <<,所以x y a =和1xy a=−在R 上为增函数,所以函数()1xxf x a a=−在R 上为单调递增函数,故D 正确.故选:ACD10. 定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足e()()x xf x f x x′+=,则( )A.(π)(e)e πf f >B. 若2e (2)2f =,则2x =为()f x 的极值点C. 若(1)e f =,则1x =为()f x 的极值点D. 若(1)e f <,则()f x 在(0,)+∞上单调递增 【答案】ABD 【解析】【分析】令()()g x xf x =且,()0x ∈+∞,结合已知可得()0g x ′>,即可判断A ;将已知条件化为2e ()()x xf x f x x−′=且,()0x ∈+∞,再令()e ()x h x xf x =−并应用导数研究单调性得()(1)e (1)h x h f ≥=−,进而判断B 、C 、D.【详解】令()()g x xf x =且,()0x ∈+∞,则e ()()()0xg x f x xf x x′′=+=>,所以()g x 在(0,)+∞上递增,则(π)(e)π(π)e π((e π)(e))e f g f f g f >>⇒>⇒,A 对; 由题设2e ()()x xf x f x x−′=且,()0x ∈+∞, 令()e ()x h x xf x =−,则1()e ()()e (1)x xh x f x xf x x′′=−−=−, 当01x <<时()0h x ′<,即()h x 递减;当1x >时()0h x ′>,即()h x 递增;所以()(1)e (1)h x h f ≥=−, 若2e (2)2f =,则2(2)e 2(2)0(1)h f h =−=>,所以(1,2)上2()()0h x f x x′=<,()f x 递减;(2,)+∞上2()()0h x f x x ′=>,()f x 递增; 故2x =为()f x 的极值点,B 对;若(1)e f =,则()0h x ≥,即()0f x ′≥,故()f x 在(0,)+∞上递增,故1x =不是()f x 的极值点,C 错; 若(1)e f <,则()0h x >,即()0f x ′>,故()f x 在(0,)+∞上单调递增,D 对. 故选:ABD【点睛】关键点点睛:对于B 、C 、D ,由2e ()()x xf x f x x−′=且,()0x ∈+∞,并构造()e ()x h x xf x =−且应用导数研究其单调性和极值为关键.11. 记数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}2n a 的前n 项和为n T ,若112a =,点()1,n n a a +在函数()21f x x x =−+的图像上,则下列结论正确的是( )A. 数列{}n a 递增B.112n a ≤< C. ()1112n n a a +≥+ D. ()12n n S T n <+【答案】ABD 【解析】【分析】根据题意得到n a ,1n a +的关系式,选项A ,将式子变形,可判断数列{}n a 的增减性;选项B ,利用递推关系式得到1n a −与11n a +−同号,结合112a =即可判断;选项C ,将式子变形,利用B 中的结论即可判断;选项D ,将2n n S T −转化为数列{}22n n a a −的前n 项和,然后结合递推关系式即可求解. 【详解】由题意知211n n n a a a +=−+, 选项A :所以()2110n n n a a a +−=−≥,故1n n a a +≥,若存在1n n a a +=,则有()2110n n n a a a +−=−=,即存在1n a =,当1n =时,11a =,与112a =矛盾, 当2n ≥时,由211n n n a a a +=−+得2111n n n a a a −−=−+,若1n a =,有2110n n a a −−−=,则10n a −=或11n a −=,若10n a −=与112a =且1n n a a +≥矛盾;若1n a =时有11n a −=,递推可得11a =,与112a =矛盾, 综上,不存在1n n a a +=,所以1n n a a +>,故数列{}n a 递增,故A 正确. 选项B :数列{}n a 递增,112a =,故12n a ≥,故()2111n n n n n a a a a a +=−−=−,所以1n a −与11n a +−同号, 因11102a −=−<,所以10n a −<,即1n a <. 综上,112n a ≤<,故B 正确. 选项C :由选项B 知112n a ≤<,所以()()2211212112312102n n n n n n n n n a a a a a a a a a +−−=−+−−=−+=−−≤ ,即()1112n n a a +≤+,故C 错误.选项D :由题意,2n n S T −可视为数列{}22n n a a −的前n 项和,因为2121n n n n a a a a +−=+−, 所以()()()12231112111n n n n n S T a a a a a a n a a ++−=+−++−+++−=+− , 又{}n a 递增,所以110n a a +−<,故112n n n S T n a a n +−=+−<,即()12n n S T n <+,故D 正确. 故选:ABD.【点睛】思路点睛:选项中的不等式,要通过已知条件进行构造,如C 选项需要构造121n n a a +−−的形式,并判断121n n a a +−−的符号;D 选项则需构造2n n S T −,比较2n n S T −与n 的大小关系,将2n n S T −转化为数列{}22n n a a −的前n 项和是解题关键.三、填空题:本大题共3小题,每小题4分,共12分.12. 设等比数列{}n a 的前n 项和是n S .已知3630,120S S ==,则12S =__________. 【答案】1200 【解析】【分析】根据等比数列片段和的性质分析求解.【详解】因为n S 是等比数列{}n a 的前n 项和且30S ≠,为可知3S ,63S S −,96S S −,129S S −也成等比数列, 又因为330S =,6120S =,则6333S S S −=, 可得296303270S S −=×=,3129303810S S −=×=,所以96270390S S =+=,1298101200S S =+=. 故答案为:1200.13. 已知正实数x ,y 满足3x y +=,若2111m m x y+>−+恒成立,则实数m 的取值范围为____________.【答案】【解析】【分析】根据基本不等式求得不等式左边的最小值,建立不等式21m m −<,解出即可.【详解】因为0,0x y >>且3x y +=,则()14x y ++= 则()11111111214141y x x y x y x y x y+ +=+++=++ +++1214 ≥×+= , 当且仅当11y x x y+=+,即1,2x y ==时,等号成立, 因为不等式2111m m x y +>−+恒成立,则21m m −<m <<, 所以实数m的取值范围为.故答案为:.14. ()1,0e1e ,02x x xx f x x + ≥ = −−<,若()()2g x mf x =−有且只有两个零点,则实数m 的取值范围是______.【答案】()(),42e,−∞−+∞【解析】【分析】当0x ≥时,求导得到单调区间,根据平移和翻折得到函数图象,变换得到()2f x m =,根据函数图象得到102e m <<或1202m−<<,解得答案. 【详解】当0x ≥时,()e x x f x =,()1e x x f x =′−, 当[)0,1x ∈时,()0f x ′>,函数()f x 单调递增;当[)1,x ∞∈+时,()0f x ′≤,函数()f x 单调递减,且()11ef =, 当0x <时, ()11e 2x f x +=−−,其图象可以由e x y =的图象向左平移一个单位, 再向下平移12个单位,再把x 轴上方的图象翻折到x 轴下方得到,画出函数图象,如图所示:()()2g x mf x =−,当0m =时,()2g x =−,无零点;当0m ≠时,()()20g x mf x =−=,即()2f x m=, 函数()g x 有两个零点,即函数()f x 与函数2y m=的图象有两个交点, 根据图象知:102e m <<或1202m−<<,解得2e m >或4m <− 故实数m 的取值范围是()(),42e,∞∞−−∪+.故答案为:()(),42e,∞∞−−∪+.【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数解决函数的零点问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中画出函数图象,将零点问题转化为函数图象的交点问题是解题的关键,数形结合的思想.需要熟练掌握.四、解答题:本大题共5小题,共58分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15. 已知函数()()1e x f x x =+.(1)求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)求函数()f x 的单调区间和极值. 【答案】(1)30e e x y −−=(2)答案见详解【解析】【分析】(1)求导,根据导数的几何意义求切线方程;(2)根据导数求单调区间,进而可得极值.【小问1详解】因为()()1e x f x x =+,则()()()1e e 2e x x x f x x x =++=+′,可得()12e f =,()13e f ′=,即切点坐标为()1,2e ,斜率3e k =,所以切线方程为()2e3e 1y x −=−,即30e e x y −−=. 【小问2详解】因为函数()f x 的定义域为R ,由(1)可知:()()2e xf x x +′=, 令()0f x ′>,解得2x >−;令()0f x ′<,解得<2x −;所以函数()f x 的单调递减区间为(),2∞−−,单调递增区间为()2,∞−+,且函数()f x 的极小值为()212e f −=−,无极大值. 16. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且212nn S n =−. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前11项和11T . 【答案】(1)213na n =−(2)111− 【解析】【分析】(1)利用n a 与n S 的关系求解即可;(2)利用裂项相消法求解即可.【小问1详解】因为212nn S n =−, 当1n =时,1111a S ==−;当2n ≥时,()()()122111221321n n n n n a S S n n n − ==−−−−=− −−; 经检验:111a =−满足213n a n =−,所以213na n =−. 【小问2详解】由(1)得:()()1111112132112213211n n n b a a n n n n + ===×− −−−− , 所以11111111111112119979112111111T =−+−++−=−−=− −−−− . 17. 已知等差数列{}n a 满足124564,27a a a a a +=++=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令3nn n b a =⋅,求数列{}n b 的前n 项和n S . 【答案】(1)21na n =− (2)()1133n n S n +=−⋅+ 【解析】【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,根据等差数列通项公式列式解出1,a d ,即可得到答案; (2)由条件可得()()11233n n n n n b +−⋅−−⋅=,利用裂项相消法运算求解.【小问1详解】设等差数列{}n a 公差为d , 的则()1214561243427a a a d a a a a d +=+= ++=+= ,解得112a d = = , 所以()12121n a n n =+−=−. 【小问2详解】由(1)可知:()()()121333123n n n n nn n n b n a +=−⋅=−⋅−−⋅=⋅, 则()()()()343110313023133331213n n n n n n S n ++=−−+×−+×−×+⋅⋅⋅−⋅−−⋅=−⋅++, 所以()1133n n S n +=−⋅+.18. 已知函数()e ,()2ln(1)x f x ax g x x x =−=+−,其中a ∈R .(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)令()()()F x f x g x =−,证明:当()()0,e ,0,a x ∈∈+∞时,()12ln2F x >−.【答案】(1)答案见详解(2)证明见详解【解析】【分析】(1)求导,分0a ≤和0a >两种情况,利用导数求原函数的单调性;(2)根据题意利用导数分析原函数单调性和最值可得ff (xx )>e xx −aaxx ≥0,()()12ln 21g x g ≤=−,即可得结果.【小问1详解】由题意可知:()f x 的定义域为R ,且()e ′=−x f x a ,若0a ≤,则()e 0x f x a ′=−>对任意x ∈R 恒成立,可知()f x 在(),∞∞−+内单调递增;若0a >,令()0f x ′>,解得ln x a >;令()0f x ′<,解得ln x a <;可知()f x 在(),ln a ∞−内单调递减,在()ln ,a ∞+内单调递增;综上所述:若0a ≤,()f x 在(),∞∞−+内单调递增;若0a >,()f x 在(),ln a ∞−内单调递减,在()ln ,a ∞+内单调递增.【小问2详解】若e a =,则()e e xf x x =−, 由(1)可知:()f x 在(),1∞−内单调递减,在()1,∞+内单调递增,所以()()10f x f ≥=,即e e 0x x −≥当且仅当1x =时,等号成立, 因为()()0,e ,0,a x ∞∈∈+,则ff (xx )>e xx −aaxx ≥0,即()0f x >; 因为()2ln(1)g x x x =+−,则()21111x g x x x −=−=′++, 且0x >,令()0g x ′>,解得01x <<;令()0g x ′<,解得1x >;可知()f x 在()1,∞+内单调递减,在()0,1内单调递增,可得()()12ln 21g x g ≤=−,即()12ln 2g x −≥−;所以FF (xx )=ff (xx )−gg (xx )>1−2ln 2.【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤(1)作差或变形;(2)构造新的函数()h x ; (3)利用导数研究()h x 的单调性或最值;(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.特别地:一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题. 19. 已知0a >,函数()()2πsin ,2sin ,0,24ax f x ax x g x x ==∈ . (1)当2a =时,证明:()()f x g x >; (2)若()()f x g x >恒成立,求a 的取值范围;(3)设集合()*1πcos ,21n n n k A a a n k k = ==∈ + ∑N ,对于正整数m ,集合{}2m B x m x m =<<,记m A B 中元素的个数为m b ,求数列{}m b 的通项公式.【答案】(1)证明见详解(2)(]0,2(3)m b m =【解析】【分析】(1)令()()()π,0,4F x f x g x x=−∈,求导,利用导数判断函数单调性,求最小值即可证明; (2)对a 的值分类讨论,利用导数判断函数单调性,求最小值,判断能否满足()0F x >;(3)利用(1)中结论,cos π2kk (kk+1)>1−π2kk (kk+1),通过放缩并用裂项相消法求()1πcos21n k k k =+∑,有()1π1cos21n k n n k k =−<<+∑,可得m b m =. 【小问1详解】令()()()2πsin 2sin,0,24ax F x f x g x ax x x =−=−∈ , 若2a =,则()()22sin 2sin 2sin sin F x x x x x x x =−=−, 又因为π04x <<,2sin 0x >. 设()sin h x x x =−,π04x <<, 则ℎ′(xx )=1−cos xx >0,可知()h 在π0,4上单调递增, 可得()()00h x h >=, 即()0F x >,所以()()f x g x >.【小问2详解】因为()22sin 1cos 22ax g x ax ==−, 由(1)可知:()sin cos 1F x ax x ax +−,π04x <<, 原题意等价于()0F x >对任意π0,4x∈恒成立, 则()()sin cos sin Fx a x x x ax −′=+, 当02a <≤时,注意到π022ax x <≤<,则sin sin2ax x ≤, 可得()()()()sin cos sin2sin 1cos sin cos F x a x x x x a x x x x x ′ ≥+−=−+− ,由(1)得sin 0x x −>,则()0F x ′>,可知()F x 在π0,4上单调递增,则()()00F x F >=,满足题意; 当2a >时,令()()()sin cos sin x F x a x x x ax ϕ==+−′,π04x <<, 则()()()222cos sin cos 2cos cos x a x x x a ax a a ax a ax a ϕ =−−<−=−′, 因为201a <<,可知存在0,2a πθ ∈ ,使得2cos a a θ=, 当(0,)x θ∈时,0,()ax a θ∈,()2220x a a a ϕ < ′−=, 可知()x ϕ在()0,θ上单调递减,则()()00x ϕϕ<=, 即()0F x ′<在()0,θ上恒成立,可知()F x 在()0,θ上单调递减,则()()00F F θ<=,不合题意; 综上所述:a 的取值范围为(]0,2.所以a 的取值范围为(]0,2.【小问3详解】由(1)可知2a =时,cos212sin 12x x x x >−>−,则cos π2kk (kk+1)>1−π2kk (kk+1)=π�1kk −1kk+1�, 1n =时,()1πcos21n kk k ==+∑; 2n =时,()1πcos21n k k k =+∑ 3n ≥时,∑cos nn kk=1π2kk (kk+1)≥√22+√6+√24+nn −2−π2�13−1nn+1�>nn −2+3√2+√6π, √2√6�2−202√12184>0,则√2√6�2>202,即200−>,π411066−>−−=>π16>, 得∑cos nn kk=1π2kk (kk+1)>nn −2+3√2+√64−π6>nn −1,又()1πcos21n k n k k =<+∑, 1n =时,01<<,2n =时,12<<, 所以N n ∗∈时,都有()1π1cos 21n k n n k k =−<<+∑, ()*1πcos ,21n n n k A a a n k k = ==∈ +∑N ,则N n ∗∈时,集合A 在每个区间()1,n n −都有且只有一个元素, 对于正整数m ,集合{}2m B x m x m =<<,记m A B 中元素的个数为m b, 由2m m m −=,所以m b m =.【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用; 二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理,利用导数解决含参函数的单调性问题时,一般将其转化为不等式恒成立问题,解题过程中要注意分类讨论和数形结合思想的应用,不等式问题,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.。
东北师大附中2023—3024学年下学期高(二)年级期末考试(数学)科试卷注意事项:1.答题前,考生需将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效.4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀. 一、单项选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1. 设集合{}0,1,2,3,5A =,{}2|20B x xx =−>,则A B = ( ) A. {}0,1,2 B. {}0,3,5C. {}3,5D. {}52. 在等差数列{}n a 中,2a ,5a 是方程280x x m −+=的两根,则{}n a 的前6项和为( ) A. 48B. 24C. 12D. 83. 二次函数()2213y x a x =+−−在[]1,3x ∈−上最大值为1,则实数a 值为( ) A. 12−B. 13−C 12−或13−D. 1−或13−4. 命题0:(0,)p x ∞∃∈+,使得20010x x λ−+<成立.若p 为假命题,则λ的取值范围是( )A. {}2λλ≤ B. {}2λλ≥C. {}22λλ−≤≤D. {2λλ≤−或}2λ≥5. 已知x ∈R ,条件2:p x x <,条件1:q a x≥,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值不可能是( ) A.12B. 1C. 2D. 2−6. 已知各项均为正数数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,1lg lg lg 2n n n a a ++=,*n ∈N ,则9S =.的( ) A. 511B. 61C. 41D. 97. 已知函数(1)y f x =+是定义在R 上偶函数,且2()31)(f x f x ++−=,则( )A. ()10f =B. ()20f =C. ()31f =D. ()41f =8. 已知函数()()1e x f x x =+和()()ln g x x x a =+有相同的最小值.若()()12(0)f x g x t t ==>,则()22121ln 1tx x ++的最大值为( )A. e2B. eC. 2e 2D. 2e二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分,有选错的得0分.9. 已知函数()1xxf x a a=−,其中0a >且1a ≠,则下列结论正确的是( )A. 函数()f x 是奇函数B. 函数()f x 的图象过定点()0,1C. 函数()f x 0=在其定义域上有解D. 当1a >时,函数()f x 在其定义域上为单调递增函数10. 定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足e()()x xf x f x x′+=,则( )A.(π)(e)e πf f >B. 若2e (2)2f =,则2x =为()f x 的极值点C. 若(1)e f =,则1x =为()f x 的极值点D. 若(1)e f <,则()f x 在(0,)+∞上单调递增11. 记数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}2n a 的前n 项和为n T ,若112a =,点()1,n n a a +在函数()21f x x x =−+的图像上,则下列结论正确的是( )的A. 数列{}n a 递增B.112n a ≤< C ()1112n n a a +≥+ D. ()12n n S T n <+三、填空题:本大题共3小题,每小题4分,共12分.12. 设等比数列{}n a 的前n 项和是n S .已知3630,120S S ==,则12S =__________. 13. 已知正实数x ,y 满足3x y +=,若2111m m x y+>−+恒成立,则实数m 的取值范围为____________.14. ()1,0e1e ,02x x xx f x x + ≥ = −−<,若()()2g x mf x =−有且只有两个零点,则实数m 的取值范围是______.四、解答题:本大题共5小题,共58分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 已知函数()()1e x f x x =+.(1)求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程; (2)求函数()f x 的单调区间和极值.16. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且212nn S n =−. (1)求数列{}n a 通项公式; (2)令11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前11项和11T . 17. 已知等差数列{}n a 满足124564,27a a a a a +=++=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令3nnn b a =⋅,求数列{}n b 的前n 项和n S . 18. 已知函数()e ,()2ln(1)x f x ax g x x x =−=+−,其中a ∈R . (1)讨论函数()f x 的单调性;(2)令()()()F x f x g x =−,证明:当()()0,e ,0,a x ∈∈+∞时,()12ln2F x >−..的19. 已知0a >,函数()()2πsin ,2sin ,0,24ax f x ax x g x x==∈. (1)当2a =时,证明:()()f x g x >;(2)若()()f x g x >恒成立,求a 的取值范围;(3)设集合()*1πcos,21nn n k A a a n k k ===∈ +∑N ,对于正整数m ,集合{}2mB x m x m =<<,记m A B 中元素的个数为m b ,求数列{}m b 的通项公式.东北师大附中2023—3024学年下学期高(二)年级期末考试(数学)科试卷注意事项:1.答题前,考生需将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效.4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀. 一、单项选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1 设集合{}0,1,2,3,5A =,{}2|20B x xx =−>,则A B = ( ) A. {}0,1,2 B. {}0,3,5C. {}3,5D. {}5【答案】C 【解析】【分析】由不等式220x x −>,解得2x >或0x <,再运用集合的交集即可. 【详解】由不等式220x x −>,解得2x >或0x <,则集合{|2x x >或0}x <, 又{}0,1,2,3,5A =, ∴ {}3,5A B = . 故选:C.2. 在等差数列{}n a 中,2a ,5a 是方程280x x m −+=的两根,则{}n a 的前6项和为( ) A. 48 B. 24C. 12D. 8【答案】B 【解析】【分析】利用韦达定理确定258a a +=,根据等差数列性质有25168a a a a +=+=,在应用等差数列前n 项和公式即可求解..【详解】因为2a ,5a 是方程280x x m −+=的两根,所以258a a +=, 又因为{}n a 是等差数列,根据等差数列的性质有:25168a a a a +=+=, 设{}n a 的前6项和为6S ,则()166638242a a S +×==×=.故选:B3. 二次函数()2213y x a x =+−−在[]1,3x ∈−上最大值为1,则实数a 值为( )A. 12−B. 13−C. 12−或13−D. 1−或13−【答案】D 【解析】【分析】根据顶点的位置分两种情况讨论即可.【详解】()2213y x a x =+−−,则图像开口向上,对称轴为直线122ax −=. 当1212a −≤时,即12a ≥−,3x =时有最大值1,即9(21)331a +−×−=,解得13a =−; 当1212a−≥时,即12a ≤−,=1x −时有最大值1,即1(21)(1)31a +−×−−=,得1a =−; 故1a =−或13a =−.故选:D .4. 命题0:(0,)p x ∞∃∈+,使得20010x x λ−+<成立.若p 为假命题,则λ的取值范围是( )A. {}2λλ≤ B. {}2λλ≥C. {}22λλ−≤≤ D. {2λλ≤−或}2λ≥【答案】A 【解析】【分析】根据题意可得p ¬为真命题,再参变分离求解即可.【详解】由题意,p 为假命题,故p ¬为真命题,故()20,,10x x x λ∀∈+∞−+≥﹐故()10,,x x xλ∀∈+∞≤+,又当()0,x ∈+∞时,12x x +≥=,当且仅当1x =时,等号成立, 所以λ的取值范围是{}2|λλ≤ 故选:A .5. 已知x ∈R ,条件2:p x x <,条件1:q a x≥,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值不可能是( ) A.12B. 1C. 2D. 2−【答案】C 【解析】【分析】先解出命题所对应的集合,再将条件之间的关系转化为集合间的关系,即可得解. 【详解】因为x R ∈,条件2:p x x <,条件1:q a x≥, 所以p 对应的集合()0,1A =,q 对应的集合1B x a x=≥, 又p 是q 的充分不必要条件,所以A B , 当0a =时,集合{}100B xx x x=≥=>,满足题意;当>0a 时,集合110Bx a x x x a=≥=<≤ ,此时需满足11a ≥即01a <≤;当0a <时,集合()11,0,B xa x a ∞∞ =≥=−∪+,满足题意; 所以实数a 的取值范围为(],1−∞. 所以实数a 的取值不可能是2. 故选:C.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是把命题间的关系转化为集合间的关系及分类求解命题q 对应的集合.6. 已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,1lg lg lg 2n n n a a ++=,*n ∈N ,则9S =( ) A. 511B. 61C. 41D. 9【答案】B 【解析】【分析】利用对数运算法则可求得12nn n a a +=,即可知数列{}n a 的奇数项与偶数项分别成等比数列,再由分组求和可得结果.【详解】由1lg lg lg 2n n n a a ++=可得1lg lg 2nn n a a +=, 即12nn n a a +=,所以1122n n n a a +++=,两式相除可得22n na a +=; 即356413242a a a a a a a a =⋅==⋅⋅==, 由11a =可得22a =,因此数列{}n a 的奇数项是以11a =为首项,公比为2的等比数列, 偶数项是以22a =为首项,公比为2的等比数列,所以()()91239139248S a a a a a a a a a a =+++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+()()54112212611212×−×−=+=−−.故选:B7. 已知函数(1)y f x =+R 上的偶函数,且2()31)(f x f x ++−=,则( )A. ()10f =B. ()20f =C. ()31f =D. ()41f =【答案】D 【解析】【分析】函数(1)y f x =+是定义在R 上的偶函数,可知()f x 对称轴为1x =,又2()31)(f x f x ++−=可推出周期为4,根据函数的对称性和周期性即可判断正误.【详解】解:因为函数(1)y f x =+是定义在R 上的偶函数,所以()f x 关于1x =对称,则(1)(1)f x f x −=+,又2()31)(f x f x ++−=,所以2(1)3)(f f x x +++=,即()()()()()22,422f x f x f x f x f x +=−++=−++=, 函数()f x 的周期为4,取0x =,则()()()()(0)2222201f f f f f ⇒=+===, 所以()()401f f ==,则D 选项正确,B 、C 选项错误;由已知条件不能确定()1f 的值,A 选项错误; 故选:D. 8. 已知函数()()1e x f x x =+和()()ln g x x x a =+有相同的最小值.若()()12(0)f x g x t t ==>,则()22121ln 1tx x ++的最大值为( )A. e2B. eC. 2e 2D. 2e【答案】A 【解析】【分析】首先利用导数求出两个最小值,从而得到1a =,再代入得12ln x x =,化简得()222121ln 1ln 1ttt x x ++=+,最后设新函数()21ln (0)th t t t+=>,利用导数求解其最大值即可. 【详解】依题意,()()2e x f x x ′=+,可知<2x −时,()0f x ′<,此时()f x 单调递减;2x >−时,()0f x '>,此时()f x 单调递增;则2x =−时,()f x 取得极小值()212ef −=−,也即为最小值; 又()1ln 1,0ea g x x a x −−′=++<<时,()0g x ′<,此时()f x 单调递减;1e a x −−>时,()0g x ′>,此时()f x 单调递增;则1e a x −−=时,()g x 取得极小值()11e ea a g −−−−=−,也即为()g x 最小值.由121e ea −−−=−,解得1a =. 因为()()12(0)f x g x t t ==>,所以()()11221e ln 1(0)xx x x t t +=+=>,可知1211,e x x >−>,且12ln x x =,所以()()2222212221ln 1ln 1ln 1ln 1t t tt x x x x +++==++,令()21ln (0)t h t t t +=>,则()312ln t h t t −−=′,当()120e ,0t h t −<′<>,此时()f x 单调递增; 当()12e ,0t h t −>′<,此时()f x 单调递减;故12e t −=时,()h t 取极大值12ee 2h − = ,也即为最大值.故选:A .【点睛】关键点点点睛:本题的关键是通过导数求出两函数最小值,从而解出1a =,再代入减少变量得()222121ln 1ln 1ttt x x ++=+,最后设新函数,利用导数求出其最大值即可. 二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分,有选错的得0分.9. 已知函数()1xxf x a a=−,其中0a >且1a ≠,则下列结论正确的是( )A. 函数()f x 是奇函数B. 函数()f x 的图象过定点()0,1C. 函数()f x 0=在其定义域上有解D. 当1a >时,函数()f x 在其定义域上单调递增函数 【答案】ACD 【解析】【分析】对选项A ,利用奇函数的定义即可判断A 正确,对选项B ,根据()00f =即可判断B 错误,对选项C ,令()0xxf x a a−==−求解即可判断C 正确,对选项D ,根据指数函数单调性即可判断D 正确.【详解】函数()1xx x x f x a a a a − =−=−, 对选项A ,()xxf x a a−=−,定义域为R ,()()xxf x a a f x −−=−=−, 所以函数()f x 是奇函数,故A 正确. 对选项B ,()000f a a ==−,故B 错误.对选项C ,()xxf x a a−=−,定义域为R ,令()0xxf x a a−==−,解得0x =,为故C 正确.对选项D ,当1a >时,101a <<,所以x y a =和1xy a=−在R 上为增函数,所以函数()1xxf x a a=−在R 上为单调递增函数,故D 正确.故选:ACD10. 定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足e()()x xf x f x x′+=,则( )A.(π)(e)e πf f >B. 若2e (2)2f =,则2x =为()f x 的极值点C. 若(1)e f =,则1x =为()f x 的极值点D. 若(1)e f <,则()f x 在(0,)+∞上单调递增 【答案】ABD 【解析】【分析】令()()g x xf x =且,()0x ∈+∞,结合已知可得()0g x ′>,即可判断A ;将已知条件化为2e ()()x xf x f x x−′=且,()0x ∈+∞,再令()e ()x h x xf x =−并应用导数研究单调性得()(1)e (1)h x h f ≥=−,进而判断B 、C 、D.【详解】令()()g x xf x =且,()0x ∈+∞,则e ()()()0xg x f x xf x x′′=+=>,所以()g x 在(0,)+∞上递增,则(π)(e)π(π)e π((e π)(e))e f g f f g f >>⇒>⇒,A 对; 由题设2e ()()x xf x f x x−′=且,()0x ∈+∞, 令()e ()x h x xf x =−,则1()e ()()e (1)x xh x f x xf x x′′=−−=−, 当01x <<时()0h x ′<,即()h x 递减;当1x >时()0h x ′>,即()h x 递增;所以()(1)e (1)h x h f ≥=−, 若2e (2)2f =,则2(2)e 2(2)0(1)h f h =−=>,所以(1,2)上2()()0h x f x x′=<,()f x 递减;(2,)+∞上2()()0h x f x x ′=>,()f x 递增; 故2x =为()f x 的极值点,B 对;若(1)e f =,则()0h x ≥,即()0f x ′≥,故()f x 在(0,)+∞上递增,故1x =不是()f x 的极值点,C 错; 若(1)e f <,则()0h x >,即()0f x ′>,故()f x 在(0,)+∞上单调递增,D 对. 故选:ABD【点睛】关键点点睛:对于B 、C 、D ,由2e ()()x xf x f x x−′=且,()0x ∈+∞,并构造()e ()x h x xf x =−且应用导数研究其单调性和极值为关键.11. 记数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}2n a 的前n 项和为n T ,若112a =,点()1,n n a a +在函数()21f x x x =−+的图像上,则下列结论正确的是( )A. 数列{}n a 递增B.112n a ≤< C. ()1112n n a a +≥+ D. ()12n n S T n <+【答案】ABD 【解析】【分析】根据题意得到n a ,1n a +的关系式,选项A ,将式子变形,可判断数列{}n a 的增减性;选项B ,利用递推关系式得到1n a −与11n a +−同号,结合112a =即可判断;选项C ,将式子变形,利用B 中的结论即可判断;选项D ,将2n n S T −转化为数列{}22n n a a −的前n 项和,然后结合递推关系式即可求解. 【详解】由题意知211n n n a a a +=−+, 选项A :所以()2110n n n a a a +−=−≥,故1n n a a +≥,若存在1n n a a +=,则有()2110n n n a a a +−=−=,即存在1n a =,当1n =时,11a =,与112a =矛盾, 当2n ≥时,由211n n n a a a +=−+得2111n n n a a a −−=−+,若1n a =,有2110n n a a −−−=,则10n a −=或11n a −=,若10n a −=与112a =且1n n a a +≥矛盾;若1n a =时有11n a −=,递推可得11a =,与112a =矛盾, 综上,不存在1n n a a +=,所以1n n a a +>,故数列{}n a 递增,故A 正确. 选项B :数列{}n a 递增,112a =,故12n a ≥,故()2111n n n n n a a a a a +=−−=−,所以1n a −与11n a +−同号, 因11102a −=−<,所以10n a −<,即1n a <. 综上,112n a ≤<,故B 正确. 选项C :由选项B 知112n a ≤<,所以()()2211212112312102n n n n n n n n n a a a a a a a a a +−−=−+−−=−+=−−≤ ,即()1112n n a a +≤+,故C 错误.选项D :由题意,2n n S T −可视为数列{}22n n a a −的前n 项和,因为2121n n n n a a a a +−=+−, 所以()()()12231112111n n n n n S T a a a a a a n a a ++−=+−++−+++−=+− , 又{}n a 递增,所以110n a a +−<,故112n n n S T n a a n +−=+−<,即()12n n S T n <+,故D 正确. 故选:ABD.【点睛】思路点睛:选项中的不等式,要通过已知条件进行构造,如C 选项需要构造121n n a a +−−的形式,并判断121n n a a +−−的符号;D 选项则需构造2n n S T −,比较2n n S T −与n 的大小关系,将2n n S T −转化为数列{}22n n a a −的前n 项和是解题关键.三、填空题:本大题共3小题,每小题4分,共12分.12. 设等比数列{}n a 的前n 项和是n S .已知3630,120S S ==,则12S =__________. 【答案】1200 【解析】【分析】根据等比数列片段和的性质分析求解.【详解】因为n S 是等比数列{}n a 的前n 项和且30S ≠,为可知3S ,63S S −,96S S −,129S S −也成等比数列, 又因为330S =,6120S =,则6333S S S −=, 可得296303270S S −=×=,3129303810S S −=×=,所以96270390S S =+=,1298101200S S =+=. 故答案为:1200.13. 已知正实数x ,y 满足3x y +=,若2111m m x y+>−+恒成立,则实数m 的取值范围为____________.【答案】【解析】【分析】根据基本不等式求得不等式左边的最小值,建立不等式21m m −<,解出即可.【详解】因为0,0x y >>且3x y +=,则()14x y ++= 则()11111111214141y x x y x y x y x y+ +=+++=++ +++1214≥×+= , 当且仅当11y x x y+=+,即1,2x y ==时,等号成立, 因为不等式2111m m x y +>−+恒成立,则21m m −<m <<, 所以实数m的取值范围为.故答案为:.14. ()1,0e1e ,02x x xx f x x + ≥ = −−<,若()()2g x mf x =−有且只有两个零点,则实数m 的取值范围是______.【答案】()(),42e,−∞−+∞ 【解析】【分析】当0x ≥时,求导得到单调区间,根据平移和翻折得到函数图象,变换得到()2f x m=,根据函数图象得到102e m <<或1202m−<<,解得答案. 【详解】当0x ≥时,()exx f x =,()1e x xf x =′−, 当[)0,1x ∈时,()0f x ′>,函数()f x 单调递增;当[)1,x ∞∈+时,()0f x ′≤,函数()f x 单调递减,且()11ef =, 当0x <时, ()11e 2x f x +=−−,其图象可以由e x y =的图象向左平移一个单位, 再向下平移12个单位,再把x 轴上方的图象翻折到x 轴下方得到, 画出函数图象,如图所示:()()2g x mf x =−,当0m =时,()2g x =−,无零点;当0m ≠时,()()20g x mf x =−=,即()2f x m =, 函数()g x 有两个零点,即函数()f x 与函数2y m=的图象有两个交点,根据图象知:102e m <<或1202m−<<,解得2e m >或4m <− 故实数m 的取值范围是()(),42e,∞∞−−∪+. 故答案为:()(),42e,∞∞−−∪+.【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数解决函数的零点问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中画出函数图象,将零点问题转化为函数图象的交点问题是解题的关键,数形结合的思想.需要熟练掌握.四、解答题:本大题共5小题,共58分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 已知函数()()1e x f x x =+.(1)求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程; (2)求函数()f x 的单调区间和极值.【答案】(1)30e e x y −−=(2)答案见详解 【解析】【分析】(1)求导,根据导数的几何意义求切线方程; (2)根据导数求单调区间,进而可得极值. 【小问1详解】 因为()()1e x f x x =+,则()()()1e e 2e x x x f x x x =++=+′,可得()12e f =,()13e f ′=,即切点坐标为()1,2e ,斜率3e k =,所以切线方程为()2e3e 1y x −=−,即30e e x y −−=. 【小问2详解】因为函数()f x 的定义域为R , 由(1)可知:()()2e xf x x +′=,令()0f x ′>,解得2x >−;令()0f x ′<,解得<2x −;所以函数()f x 的单调递减区间为(),2∞−−,单调递增区间为()2,∞−+,且函数()f x 的极小值为()212e f −=−,无极大值. 16. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且212nn S n =−. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)令11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前11项和11T . 【答案】(1)213na n =−(2)111−【解析】【分析】(1)利用n a 与n S 的关系求解即可; (2)利用裂项相消法求解即可. 【小问1详解】因为212nn S n =−, 当1n =时,1111a S ==−; 当2n ≥时,()()()122111221321n nn n n a S S n n n − ==−−−−=−−−;经检验:111a =−满足213n a n =−,所以213na n =−. 【小问2详解】由(1)得:()()1111112132112213211n n n b a a n n n n +===×− −−−−, 所以11111111111112119979112111111T =−+−++−=−−=−−−−− . 17. 已知等差数列{}n a 满足124564,27a a a a a +=++=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令3nnn b a =⋅,求数列{}n b 的前n 项和n S . 【答案】(1)21na n =− (2)()1133n n S n +=−⋅+【解析】【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,根据等差数列通项公式列式解出1,a d ,即可得到答案; (2)由条件可得()()11233n n n n n b +−⋅−−⋅=,利用裂项相消法运算求解.【小问1详解】设等差数列{}n a 公差为d ,的则()1214561243427a a a d a a a a d +=+= ++=+= ,解得112a d = = ,所以()12121n a n n =+−=−. 【小问2详解】由(1)可知:()()()121333123nn n n nn n n b n a +=−⋅=−⋅−−⋅=⋅,则()()()()343110313023133331213n n n n n n S n ++=−−+×−+×−×+⋅⋅⋅−⋅−−⋅=−⋅++,所以()1133n n S n +=−⋅+.18. 已知函数()e ,()2ln(1)x f x ax g x x x =−=+−,其中a ∈R . (1)讨论函数()f x 的单调性;(2)令()()()F x f x g x =−,证明:当()()0,e ,0,a x ∈∈+∞时,()12ln2F x >−.【答案】(1)答案见详解 (2)证明见详解 【解析】【分析】(1)求导,分0a ≤和0a >两种情况,利用导数求原函数的单调性;(2)根据题意利用导数分析原函数单调性和最值可得ff (xx )>e xx −aaxx ≥0,()()12ln 21g x g ≤=−,即可得结果.【小问1详解】由题意可知:()f x 的定义域为R ,且()e ′=−x f x a , 若0a ≤,则()e 0x f x a ′=−>对任意x ∈R 恒成立, 可知()f x 在(),∞∞−+内单调递增;若0a >,令()0f x ′>,解得ln x a >;令()0f x ′<,解得ln x a <; 可知()f x 在(),ln a ∞−内单调递减,在()ln ,a ∞+内单调递增; 综上所述:若0a ≤,()f x 在(),∞∞−+内单调递增;若0a >,()f x 在(),ln a ∞−内单调递减,在()ln ,a ∞+内单调递增. 【小问2详解】若e a =,则()e e xf x x =−,由(1)可知:()f x 在(),1∞−内单调递减,在()1,∞+内单调递增,所以()()10f x f ≥=,即e e 0x x −≥当且仅当1x =时,等号成立, 因为()()0,e ,0,a x ∞∈∈+,则ff (xx )>e xx −aaxx ≥0,即()0f x >;因为()2ln(1)g x x x =+−,则()21111xg x x x −=−=′++, 且0x >,令()0g x ′>,解得01x <<;令()0g x ′<,解得1x >; 可知()f x 在()1,∞+内单调递减,在()0,1内单调递增, 可得()()12ln 21g x g ≤=−,即()12ln 2g x −≥−; 所以FF (xx )=ff (xx )−gg (xx )>1−2ln 2. 【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤(1)作差或变形; (2)构造新的函数()h x ;(3)利用导数研究()h x 的单调性或最值; (4)根据单调性及最值,得到所证不等式.特别地:一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题.19. 已知0a >,函数()()2πsin ,2sin ,0,24ax f x ax x g x x==∈. (1)当2a =时,证明:()()f x g x >;(2)若()()f x g x >恒成立,求a 的取值范围;(3)设集合()*1πcos ,21nn n k A a a n k k ===∈ +∑N ,对于正整数m ,集合{}2m B x m x m =<<,记m A B 中元素的个数为m b ,求数列{}m b 的通项公式.【答案】(1)证明见详解 (2)(]0,2 (3)m b m =【解析】【分析】(1)令()()()π,0,4F x f x g x x=−∈,求导,利用导数判断函数单调性,求最小值即可证明;(2)对a 的值分类讨论,利用导数判断函数单调性,求最小值,判断能否满足()0F x >; (3)利用(1)中结论,cosπ2kk (kk+1)>1−π2kk (kk+1),通过放缩并用裂项相消法求()1πcos21nk k k =+∑,有()1π1cos21nk n n k k =−<<+∑,可得m b m =.【小问1详解】令()()()2πsin 2sin,0,24ax F x f x g x ax x x =−=−∈, 若2a =,则()()22sin 2sin 2sin sin F x x x x x x x =−=−, 又因为π04x <<,2sin 0x >. 设()sin h x x x =−,π04x <<, 则ℎ′(xx )=1−cos xx >0,可知()h 在π0,4上单调递增, 可得()()00h x h >=, 即()0F x >,所以()()f x g x >. 【小问2详解】 因为()22sin1cos 22axg x ax ==−, 由(1)可知:()sin cos 1F x ax x ax +−,π04x <<, 原题意等价于()0F x >对任意π0,4x∈恒成立, 则()()sin cos sin Fx a x x x ax −′=+, 当02a <≤时, 注意到π022ax x <≤<,则sin sin2ax x ≤, 可得()()()()sin cos sin2sin 1cos sin cos F x a x x x x a x x x x x ′ ≥+−=−+− ,由(1)得sin 0x x −>,则()0F x ′>,可知()F x 在π0,4上单调递增,则()()00F x F >=,满足题意; 当2a >时,令()()()sin cos sin x F x a x x x ax ϕ==+−′,π04x <<, 则()()()222cos sin cos 2cos cos x a x x x a ax a a ax a ax a ϕ =−−<−=−′, 因为201a <<,可知存在0,2a πθ ∈ ,使得2cos a a θ=, 当(0,)x θ∈时,0,()ax a θ∈,()2220x a a a ϕ < ′−=, 可知()x ϕ在()0,θ上单调递减,则()()00x ϕϕ<=, 即()0F x ′<在()0,θ上恒成立,可知()F x 在()0,θ上单调递减,则()()00F F θ<=,不合题意; 综上所述:a 的取值范围为(]0,2.所以a 的取值范围为(]0,2.【小问3详解】由(1)可知2a =时,cos212sin 12x x x x >−>−,则cos π2kk (kk+1)>1−π2kk (kk+1)=π�1kk −1kk+1�, 1n =时,()1πcos21n kk k ==+∑; 2n =时,()1πcos21n k k k =+∑ 3n ≥时,∑cos nn kk=1π2kk (kk+1)≥√22+√6+√24+nn −2−π2�13−1nn+1�>nn −2+3√2+√6π, √2√6�2−202√12184>0,则√2√6�2>202,即200−>,π411066−>−−=>π16>, 得∑cos nn kk=1π2kk (kk+1)>nn −2+3√2+√64−π6>nn −1,又()1πcos21n k n k k =<+∑, 1n =时,01<<,2n =时,12<<, 所以N n ∗∈时,都有()1π1cos 21n k n n k k =−<<+∑, ()*1πcos ,21n n n k A a a n k k = ==∈ +∑N ,则N n ∗∈时,集合A 在每个区间()1,n n −都有且只有一个元素, 对于正整数m ,集合{}2m B x m x m =<<,记m A B 中元素的个数为m b, 由2m m m −=,所以m b m =.【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用; 二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理,利用导数解决含参函数的单调性问题时,一般将其转化为不等式恒成立问题,解题过程中要注意分类讨论和数形结合思想的应用,不等式问题,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.。
2024届东北师范大学附属中学物理高二第一学期期中检测试题 注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、对于欧姆定律,理解正确的是A .从R = 可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零B .从R = 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C .从I= 可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比D .从U=IR 可知,导体两端的电压随电阻的增大而增高2、一个钢球做自由落体运动,取g = 10 m/s 2,则3s 末钢球的速度大小为( ) A .15m/s B .20 m/s C .25 m/s D .30 m/s3、关于电流和电动势说法,正确的是A .导体中有电荷运动就会形成电流B .电动势由电源中非静电力做功决定,与外电路无关C .通过导线横截面的自由电子数越多,导线中的电流就越大D .电动势的单位与电压的单位相同,所以电动势就是电压4、锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中,现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器的输出电压为U ,输出电流为I ,手机锂电池的内阻为r ,下列说法正确的是A .锂电池两端的电压为IrB .锂电池产生的热功率2I rC .电能转化为化学能的功率为2UI I r +D .充电器输出的电功率为2UI I r +5、两个电容器,两极板间的电势差之比为2:3,带电量之比为3:2,则C1/C2等于( ) A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:46、如图所示,在等量异号或等量同号点电荷的电场中,有分别距两个点电荷连线中点O等距的a、b两点,将同一负电荷分别放在a点和b点,其中在两点受到的电场力和具有的电势能都相同的是A.B.C.D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2024届东北师大附中中考联考物理试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)1.如图,小轶用水平推力推静止在水平地面上的箱子,但箱子却没有运动,下列说法正确的是()A.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对相互作用力B.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对平衡力D.箱子所受的推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力2.下列各成语中,能反映分子无规则运动的是A.坐如针毡B.镜花水月C.桂馥兰香D.步履如飞3.日常生活中,处处有物理.下列分析正确的是()A.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力B.汽车关闭发动机后会停下来,说明物体的运动需要力来维持C.用力压钢尺,钢尺变弯,说明力可以改变物体的形状D.短跑运动员冲过终点后,不能立刻停下,说明物体的速度越大则惯性越大4.如图所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,这个实验说明了A.发声的音叉正在振动B.声音可以在空气中传播C.声音的传播不需要介质D.声音在空气中传播速度最快5.如图所示为一台电压力锅,它结合了高压锅和电饭锅的优点,省时省电、安全性高.当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作.下图中S1为过压保护开关,S2为过热保护开关,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开.下图分别表示S1、S2和锅内发热器的连接情况,其中符合上述工作要求的是A.B.C.D.6.1911年,卢瑟福建立了原子的核式结构模型.下列关于这个模型的说法中正确的是A.原子核位于原子的中心B.原子核带负电C.电子静止在原子核周围D.原子核占据了原子内大部分空间7.关于厨房中涉及到的物理知识,下列说法正确的是A.天然气炉上的铁锅热得烫手,说明铁锅含有的热量多B.电饭煲工作时将内能转化为电能C.划燃火柴,是利用做功的方法使火柴头温度升高D.炒菜时能闻到菜香味,是因为分子间存在引力二、填空题(本大题7小题,共21分)8.如图所示为水位测量仪的示意图.A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化.A点与光屏在水中所成的像是__像(选填“虚”或“实”);A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为__m;若光斑B向右移动了1m,说明水位_______(选填“上升” 或“下降”)了_____m.9.小明用天平和量筒测量矿石的密度.先杷天平放在_____桌面上,调节好天平后,测出矿石的质量为52g,接着他测出矿石的体积为20cm1.则矿石的密度为_____kg/m1。
北京市师大附中2010-2011学年下学期高二年级期中考试物理试卷本试卷共2卷,满分100分,另选做题20分,考试时间为100分钟。
第一卷一、不定项选择题(2分×23=46分)1. 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动。
线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示。
下面说法中正确的是A.1t 时刻通过线圈的磁通量为零B. 2t 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C. 3t 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D. 每当e 变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大2. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。
已知发电机线圈内阻为5.0Ω,则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示,则A. 电压表的示数为220VB. 电路中的电流方向每秒钟改变50次C. 灯泡实际消耗的功率为484WD. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J3. 如图所示,当交流电源的电压为220V ,频率为50Hz 时,三只灯泡1L 、2L 、3L 亮度相同。
若保持交流电源的电压不变,只将其频率改变为100Hz ,则A. 1L 、2L 、3L 亮度都比原来亮B. 只有1L 的亮度比原来亮C. 只有2L 的亮度比原来亮D. 只有3L 的亮度比原来亮 4. 理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡1L 和2L ,输电线的等效电阻为R ,开始时,开关S 是断开的,如下图所示,在S 接通后,以下说法正确的是A. 灯泡1L 两端的电压减小B. 通过灯泡1L 的电流增大C. 原线圈中的电流增大D. 变压器的输入功率增大5. 如下图所示为加在电灯上的电压图象,即在正弦交流电的每二分之一周期中,前面四分之一周期被截去,那么现在电灯上的电压有效值为A. 2/0UB. 4/0UC. 6/0UD. 8/0U 6. 如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形图。
原、副线圈匝数比1:10:21 n n ,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A ,下列说法正确的是A. 变压器输出端所接电压表的示数为220VB. 变压器的输出功率为200WC. 变压器输出端的交流电的频率为50HzD. 穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为2220n Wb/s 7. “二分频”音箱内有高频、低频两个扬声器。
辽宁省高二下学期物理期中考试试卷 A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共14题;共33分)1. (3分) (2015高二下·桐乡期中) 如图所示,一束复色光从真空射向半圆形玻璃砖的圆心,经过玻璃砖折射后,从O点分别沿Oa、Ob方向射出,则关于a光与b光以下说法正确的是()A . 玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率B . 玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率C . 在玻璃砖中a光传播的时间比b光长D . 在玻璃砖中b光传播的时间比a光长2. (2分)(2018·全国Ⅰ卷) 如图,导体OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM是有一定电阻。
可绕O转动的金属杆。
M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。
空间存与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ):再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B’(过程II)。
在过程I、II中,流过OM的电荷量相等,则B’/B等于。
()A .B .C .D . 23. (2分) (2017高二上·景德镇期末) 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表的示数是12mA,则电流表的示数为()A . 3 mAB . 0C . 48 mAD . 与负载R的值有关4. (3分)如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样,则()A . 甲、乙均是干涉条纹B . 甲、乙均是衍射条纹C . 甲对应的光的波长较长D . 乙对应的光的波长较长5. (3分)(2020·广州模拟) 如图所示,金属圆环放置在水平桌面上,一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合,永磁体下端为N极,将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v,向下的加速度大小为a,圆环的质量为M,重力加速度为g,不计空气阻力,则()A . 俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向B . 永磁体下落的整个过程先加速后减速,下降到某一高度时速度可能为零C . 永磁体运动到P点时,圆环对桌面的压力大小为Mg+mg-maD . 永磁体运动到P点时,圆环中产生的焦耳热为mgh+ mv26. (2分)彩色电视机荧光屏上呈现出的各种颜色,都是由三种基本色光混合而成的,这三种基本色光是()A . 红、绿、蓝B . 红、蓝、黄C . 黄、绿、蓝D . 红、绿、黄7. (2分) (2017高二下·巴彦期中) 一理想变压器的原,副线圈的匝数比为3:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上,如图所示,设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则()A . U=66V,k=B . U=22V,k=C . U=66V,k=D . U=22V,k=8. (2分)(2017·黑龙江模拟) 如图所示,一个理想变压器的原线圈的匝数为50匝,副线圈的匝数为100匝,原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上,导轨的间距为0.4m,导轨上垂直于导轨由一长度略大于导轨间距的导体棒,导轨与导体棒的电阻忽略不计,副线圈回路中电阻R1=5Ω,R2=15Ω,图中交流电压为理想电压表,导轨所在空间由垂直于导轨平面,磁感应强度大小为1T的匀强磁场,导体棒在水平外力的作用下运动,其速度随时间变化的关系式为v=5sin10πt(m/s),则下列说法中正确的是()A . R1的功率为0.2WB . 电压表的示数为4VC . 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04Wb/sD . 变压器常用的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是为了增大涡流,提高变压器的效率9. (2分)如图所示,在光滑水平地面上放着两个物体,其间用一根不能伸长的细绳相连,开始时B静止,A 具有4kg•m/S的动量(以向右为正),刚开始绳松弛.在绳拉紧(可能拉断)的过程中,A、B动量的变化量可能为()A . △PA=4kg•m/S,△PB=﹣4kg•m/SB . △PA=2kg•m/S,△PB=﹣2kg•m/SC . △PA=﹣2kg•m/S,△PB=2kg•m/SD . △PA=△PB=2kg•m/S10. (2分)关于感应电流,下列说法中正确的是()A . 只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B . 穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C . 线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D . 以上说法都不正确11. (2分)介质Ⅰ中光速为v1=c,介质Ⅱ中的光速为v2=c/2,临界角为30°,如果光线a,b如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上,那么正确的是()A . a,b均不能发生全反射B . a,b均能发生全反射C . a能发生全反射D . b能发生全反射12. (3分) (2017高二下·汉中期中) 如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一根质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离d时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程()A . 杆的速度最大值为B . 流过电阻R的电量为C . 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D . 恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量13. (2分) (2017高二下·绵阳期中) 如图所示,间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形,竖直导轨面与水平导轨面均足够长,整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中.质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd 均垂直于导轨放置,两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ,当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时,释放导体棒ab,它在竖直导轨上匀加速下滑.某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去,经过一段时间,导体棒cd静止,此过程流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计,已知重力加速度为g),则下列判断错误的是()A . 导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流I=B . 导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小a=g﹣C . 导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为s=D . 导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为Q= mv02﹣14. (3分) (2017高二下·松原期中) 如图是通过街头变压器降压给用户供电的示意图.输入电压是市区电网的电压,负载变化时输入电压不会有大的波动.输出电压通过输电线送给用户,两条输电线总电阻用R0表示.当负载增加时,则()A . 电压表、的读数几乎不变B . 电流表的读数增大,电流表的读数减小C . 电压表的读数增大,电流表的读数增大D . 电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变二、填空题 (共3题;共6分)16. (3分) (2019高二下·阳高月考) 利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。
东北师大附中2010—2011学年度下学期期中考试 高二物理试题
注意事项: 1.试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,总分100分,考试时间100分钟. 2.答题前,考生须将自己的姓名、考号、班级填写在答题卡和答题纸指定的位置上. 3.选择题答案请填涂在答题卡上,非选择题答案请按照题号顺序在答题纸上各题目的答题区域内作答.超出答题区域或在其它题的答题区域内书写的答案无效. 4.考试结束后,请将答题卡和答题纸一并交回. 第Ⅰ卷(选择题) 一、选择题(本题共14小题,共56分.在每小题给的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对不全的得2分,有选错或不选的得0分) 1.如图所示,矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动时产生交变电流,下列说法正确的是 A.当线框位于中性面时,线框中感应电动势最大 B.当穿过线框的磁通量为零时,线框中的感应电动势也为零 C.每当线框经过中性面时,感应电动势方向就改变一次 D.线框垂直中性面时,线框中感应电动势最大 2.关于机械波,下列说法正确的是 A.波的传播方向跟质点振动的方向总是垂直的 B.由fv可知,波速是由波源振动的频率和波长两个因素决定的 C.在一个周期内,沿着波的传播方向,振动形式在介质中传播的距离等于一个波长 D.机械波的频率是由波源振动的频率决定的,与波在哪种介质中传播无关 3.下列说法正确的是 A.电磁波的波长越长,其在真空中的传播速度越大 B.变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场 C.赫兹通过实验观察到了电磁波的偏振现象,这说明电磁波是横波 D.可以利用紫外线杀菌消毒,但是过强的紫外线会伤害皮肤 4.水中同样深度处悬浮着红、黄、绿、紫四种颜色的小球,若人从小球正上方观察水中的小球,看起来最浅的小球是
B A.红球 B.黄球 C.绿球 D.紫球 5.如图所示为某物体做简谐运动的振动图象,在所画的曲线范围内,下列关于物体的判断中正确的是 A.在0到t1时间内,速度变大,加速度变小 B.在t1到t2时间内,速度变大,加速度变小 C.在t2到t3时间内,动能变大,势能变小 D.在t3到t4时间内,动能变大,势能变小 6.如图所示为加在电灯上的电压图象,即在正弦交流电的 每二分之一周期中,前面四分之一周期被截去,那么现在电灯上的电压的有效值为 A.U0/2 B.U0/4 C.U0/6 D.U0/8 7.如图所示,理想变压器原、副线圈的两端有四个完全相同的灯泡,且均正常发光,则 A.变压器的输入、输出端功率之比1:3 B.原、副线圈电流之比3:1 C.原、副线圈电压之比1:3 D.原、副线圈匝数之比3:1 8.如图所示左图为某时刻一列波的部分波形图, 右图为质点P以该时刻为计时起点的振动图象,则 A.Q点速度向y轴正方向 B.P点振幅为10cm C.波向右传播,v=2m/s D.波向左传播,v=2m/s 9.甲、乙两图是利用蓝光所做的干涉、衍射图样,下列判断正确的是 A.图甲是干涉图样,图乙是衍射图样,如果其他条件保持不变,改用红光进行实验,则条纹间距都变窄 B.图甲是干涉图样,图乙是衍射图样,如果其他条件保持不变,改用红光进行实验,则条纹间距都变宽 C.图甲是衍射图样,图乙是干涉图样,如果其他条件保持不变,改用红光进行实验,则
~ n1 n2 L1 L2 L3 L4
t/s O U/V U0
-U0
y/cm y/cm
x/m t/s 10 10 2 4 1 2
P Q 0 0
O x/cm t1 t2 t3 t4 t/s
图甲 图乙 条纹间距都变窄 D.图甲是衍射图样,图乙是干涉图样,如果其他条件保持不变,改用红光进行实验,则条纹间距都变宽 10.2011年春节期间,按照公安部统一部署,全国各大中城市进行了大规模集中整治酒驾行动.执法交警所使用的酒精测试仪主要原件是一种氧化物半导体传感器.这种氧化物的电阻与酒精气体的浓度c成反比,在如图所示的简化原理图中,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是 A.U越大,表示c越小,但c与U不成反比 B.U越大,表示c越小,c与U成反比 C.U越大,表示c越大,但c与U不成正比 D.U越大,表示c越大,c与U成正比 11.如图所示,水面下的光源S向水面A点发射一束光线,反射光线为c,折射光线分成a、b两束,则 A.在水中a光的速度比b光的速度小 B.经水面反射的光线c也可能分为两束 C.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 D.若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,则从水面上方观察,a光先消失 12.在光滑水平面上,原来静止的物体在水平力F的作用下,经过时间t,通过位移l后,动量变为p,动能变为Ek.以下说法正确的是 A.在F作用下,这个物体若经过位移2l,其动量将等于2p B.在F作用下,这个物体经过时间2t,其动量将等于2p C.在F作用下,这个物体经过时间2t,其动能将等于2Ek D.在F作用下,这个物体若经过位移2l,其动能将等于2Ek 13.某贮液池的横截面如图所示,底边AB长度为L,当贮液池中没有液体时,从P处发出的光线恰好能照射到A点,保持光线方向不变,向贮液池中注入某种液体,当液面高度为10cm时,光线恰好能照射到底面上的C点,LAC31,当液面高度为15cm时,光线照到底面上的D点,则C、D间的距离为
R R0 氧化物 传感器
V
E r
a b
c S A
A B P C D 10cm A.L31 B.L61 C.L33 D.L63 14.一列简谐横波沿x轴的正向传播,振幅为2cm,已知在t=0时刻平衡位置相距1m的两质点a、b的位移都是1cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负向,在t=1s时b质点第一次到达波峰,如图所示,则 A.周期一定为8s B.波长有可能为0.8m C.质点a的速度最大时,质点b的速度为零 D.当质点b的位移为2cm时,质点a的速度最大,且沿y轴负方向运动错误!链接无效。
第Ⅱ卷(非选择题) 二、实验题(15题6分,16题4分,共10分) 15.在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长为L,用游标卡尺测得摆球的直径为d. ①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=______ ②实验中有个同学发现他测得的重力加速度的值总是偏小,其原因可能是下述原因中的______. A.悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了 B.单摆所用的摆球质量太大 C.把n次全振动的时间误作为(n-1)次全振动的时间 D.以摆线长作为摆长来计算 16.一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面PQ是镀银的(光线不能通过此表面),现要测定此玻璃砖的折射率.某同学实验中先将玻璃砖固定在水平桌面上的白纸上,画出玻璃砖两侧界面MN、PQ,在玻璃砖的一侧插好P1、P2大头针后,在P1、P2同侧通过玻璃砖在图中所示位置即可观察到P1、P2的像.于是他在白纸上插大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,同样方法,他又插入大头针P4,使P4挡
M N P Q
h
L O O′
P1 P2 P3
P4
1 1 -1 2 y/cm x/m a b 0 2 3 -2 住P3和P1、P2的像.取走玻璃砖,P1、P2连线交MN于O点,P3、P4连线交MN于O′点.测出P1P2连线与MN间的夹角=30°,玻璃砖的厚度h=2.00cm,OO′两点间的距离L=3.00cm,则该同学计算的玻璃砖的折射率n=______(结果保留3位有效数字) 三、计算题(本题共4小题,共34分.解答时应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、答案中必须明确写出数值和单位) 17.(6分)质量为60kg的人,不慎从高空支架上跌落,由于弹性安全绳的保护,使他悬挂在空中.已知安全绳自然长度为5m,缓冲时间为1.2s,求安全带受到的平均冲力.(取g=10m/s2)
18.(8分)某交流发电机端电压为220V,输出功率为44kW,输电线路电阻为0.5.若发电机输出电压经1:10变压器升压后送电,经输电线路,用10:1变压器降压再送到用户,设变压器都是理想变压器,求用户得到的电压和电功率.
19.(10分)如图所示,实线是一列简谐横波在某时刻的波形图的一部分,虚线是经过0.2s后该波的波形图的一部分,求: (1)该列波在0.2s内传播的可能距离; (2)该列波所有的可能周期中的周期最大值; (3)假定波速是35m/s,求波的传播方向. 20.(10分)如图所示,空气中有一折射率为2n的玻璃柱体,其横截面是半径为R的半圆.一束平行光平行于横截面,以如图所示与半径OA成45°的方向入射,若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,求圆弧AB上有光透出部分的弧长.(要求:画出光路图,并写出必要的计算过程和文字说明) A B O 0
y/m
1 2 x/m