2020-2021学年甘肃省嘉谷关市第一中学高二下学期期中考试物理试题（Word版）

甘肃省嘉谷关市第一中学2020-2021学年高二下学期期中考试

（考试时间：90分钟     试卷满分：100分  ）

一、              选择题 (本题包括l2个小题，每小题4分，共48分。1--8题为单选题，9—12题为多选题，选全的得4分，漏选得2分，多选或错选不得分)

1．以下说法符合物理学史的是(　　)

A．为了解释黑体辐射规律，康普顿提出了电磁辐射的能量是量子化的

B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性

C.汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构

D．普朗克将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征

2.在电磁感应现象中，下列说法正确的是

A. 感应电流磁场总是跟原磁场的方向相同

B. 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流

C. 闭合线框放在磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流

D. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化

3.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入正弦式交流电的电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是

A．电压表的读数为31 V            

B．副线圈输出电压的频率为5 Hz

C．P向右移动时，原线圈的电流变小 

D．P向右移动时，变压器的输入功率变大

4. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，其电阻几乎为零．A和B是两个完全相同的灯泡，下列说法中正确的是（ ）

A. 当开关S闭合瞬间，A灯先亮B灯后亮

B. 当开关S闭合瞬间，A灯比B灯亮

C. 当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流是由b到a

D. 当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流是由a到b

5.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈的面积S＝400 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是(　　)

A. 线圈中的感应电流方向为顺时针方向  B. 电阻R两端的电压随时间均匀增大

C. 线圈电阻r消耗的功率为1.6×10－3 W  D. 前4 s内通过R的电荷量为8×10－4C

6. 如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2．在先后两种情况下：

A. 通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶1   

B. 线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶1

C. 线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2   

D. 通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=2∶1

7. 质量为1kg的物体沿直线运动，其v-t图象如图所示，则此物体在前4s和后4s内受到的合外力冲量为（　　）

A．0，-8N·s　

B．8N·s，-8N·s

C．0， 8N·s　

D．8N·s，8N·s

8.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（　　）

A. pA=3kg·m/s，pB=9kg·m/s            B. pA=6kg·m/s，pB=6kg·m/s

C. pA=-2kg·m/s，pB=14kg·m/s           D. pA=-4kg·m/s，pB=17kg·m/s

9. 如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙．用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E．这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是(      )

A. 撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒

B. 撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒

C. 撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/4

D. 撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3

10.如图甲所示，线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50 cm2，线圈总电阻r＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在开始的0.1 s内(　　)

A．磁通量的变化量为2.5×10－3 Wb      

B．磁通量的变化率为2.5Wb/s

C．a、b间电压为0       

D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A

11．1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是(　　)

A．图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电

B．图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度无关

C．图丙中，若电子电荷量用e表示，ν1、νc、U1已知，由Uc－ν图像可求得普朗克常量的表达式为h＝

D．图丁中，由光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像可知该金属的逸出功为E或hν0

12.如图1所示为氢原子能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图2所示光电管的阴极K时,电路中有光电流产生,则(　　)

A.若将滑片右移,电路中光电流不一定增大

B.若将电源反接,电路中不可能有光电流产生

C.若阴极K的逸出功为1.05 eV,则逸出的光电子最大初动能为2.4×10-19 J

D.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应

二、实验题（共12分。请把正确答案填在答题卡相应横线上。）

13.如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

(1)实验中必须要求的条件是______．

A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B．斜槽轨道末端的切线必须水平

C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同

D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

(2)图10中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于小平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次．本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)．

A．用天平测量两个小球的质量m1、m2

B．测量抛出点距地面的高度H

C．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

D．测量平抛射程OM、ON

(3)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是_______________________________．（用“（2）”中所给的有关字母表示）

(4)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________．

三、计算题(本题共有4个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的解题步骤，只写出答案的不能得分)

14. (9分)如图所示，面积为0.3m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.3t）T，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求：

(1)回路中的感应电动势大小；

(2)回路中电流的大小和方向；

(3)a、b两点间的电势差。

15．（9分）细线下端吊着一个质量为7.8kg的沙袋，形成一个单摆，摆长为2m。一个质量为0.2kg的子弹以200m/s的速度水平射入沙袋并留在沙袋里，随沙袋一起摆动。求：

（1）子弹射入沙袋的瞬间，沙袋获得的速度是多大；

（2）子弹射入沙袋中随沙袋一块上升的最大高度；

（3）子弹打木块过程中损失的机械能？

16．（10分）如图所示,质量为2m的小车紧靠平台的边缘静止在光滑的水平面上,小车AB段是长为L的水平粗糙轨道,BC段是四分之一圆弧光滑轨道,两段轨道相切于B点。小车AB段轨道与平台在同一水平面上。质量为m的滑块(可视为质点)沿着光滑的平台以某一速度向右运动并滑上小车,若滑块与AB段轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g

(1)使滑块不滑过B点,则滑块在平台上运动的速度v不超过多大?

(2)当滑块在平台上运动的速度为时,恰好能到达C点,则BC段圆弧轨道的半径R是多大?

17. （12分）如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3 Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1 m．整个装置处于磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量m＝1 kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1 Ω，电路中其余电阻不计．金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好．不计空气阻力影响．已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2.

(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；

(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；

(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5 J，求流过电阻R的总电荷量q.

高二物理试卷答案

一  选择题

13.【答案】(1)BD     (2)ACD       (3) m1OP=m1OM+m2ON   (4)4∶1

14.【答案】(1)9V； (2)0.9A； 逆时针方向；(3)5.4V

（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：E=N△B•S/△t=100×0.3×0.3=9V；  

（2）根据楞次定律，垂直向里的磁通量增加，则电流方向是逆时针方向；

依据闭合电路欧姆定律，则有：I=E/(R1+R2)=9/(4+6)=0.9A

（3）根据欧姆定律，则有：Uab=IR=0.9×6=5.4V；

答：（1）回路中的感应电动势大小9V；

（2）回路中电流的大小0.9A和逆时针方向；

（3）a、b两点间的电势差5.4V．

15.（1） 5m/s；（2）1.25m；（3）3900J

 解：（1）规定子弹的速度方向为正方向，根据动量守恒得，mv0=（M+m）v， 解得v= m v 0 /(M + m) =5m/s． （2）根据机械能守恒得， 1/ 2 （ M + m ） v 2 = （ M + m ） g h解得h= 1.25m． （3）根据能量守恒得，子弹射入沙袋过程中损失的机械能 △ E = 1 /2 m v 0 2 – 1/ 2 （ M + m ） v 2 =3900J．

16.解析：(1)若滑块在平台上运动的速度为v时,恰好滑到小车的B点,此时滑块和小车的共同速度为v1地面光滑,满足动量守恒的条件,有mv=(2m+ m)v1

解得

由功能关系,该过程中产生的内能ΔE=μmgL

减少的动能

已知减少的动能全部转化为内能,联立可得

v=
(2)当滑块在平台上运动的速度时,恰好能到达C点,即滑块和小车恰好达到共同速度,设此时速度为v2,根据动量守恒定律mv′=(2m+ m)v2

解得

该过程减少的动能

增加的内能和重力势能ΔE′=μmgL+ mgR

系统减少的动能全部转化为内能和重力势能,联立可得R=2μL

17【答案】（1）；（2）；（3）1C．

【详解】解：（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动．有：

      mgsinθ﹣μmgcosθ﹣FB＝0       ①

      FB＝BI L           ②

      ③

       E＝BLvm ④

 联解①②③④得：vm＝2m/s       ⑤

（2）金属棒以最大速度vm匀速运动时，电阻R上的电功率最大，根据功率公式有：

    ⑥

    联解③④⑤⑥得：PR＝3W     ⑦

（3）设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律：

     ⑧

    根据焦耳定律：⑨

              ⑩

           ⑪

            ⑫

联解⑧⑨⑩⑪⑫得：q＝1C…⑬