2020靖远县四中高二下学期期中考试物理（实验班）试题含答案

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靖远四中2019-2020学年第二学期期中考试高二物理（实验班）时间：90分钟，满分：100分一．单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共 40 分。）1.关于分子动理论的规律，下列说法正确的是（　　）A. 已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，若认为气体分子为球形，则该气体分子的直径可以表示为B. 布朗运动是指悬浮在液体里的微小固体颗粒的运动C. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故D. 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能2.如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断正确的是（　　）A. A→B过程温度升高，压强变大 B. B→C过程体积不变，压强变小C. B→C过程体积不变，压强不变 D. C→D过程温度不变，压强变小3.原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有（　　）A 核比核更稳定B. 核的结合能约为14MeVC. 两个核结合成核时吸收能量D. 核中核子的平均结合能比核中的大4.下列说法中正确的是（ ）A. 钍的半衰期为24天。1g 钍经过 120 天后还剩0.2g 钍B. 一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，延长入射光照射时间，光电子的最大初动能不会变化C. 放射性同位素经α、β衰变会生成，其中经过了2次α衰变和 3 次β衰变D. 大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子5.短道速滑接力赛中，质量为60kg的甲以大小为10m/s的速度在前面滑行，质量为50kg的乙以大小为12m/s的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出，之后乙的速度大小变为4m/s，乙的方向与原速度方向相反（整个过程均在同一条直线上），则推后瞬间甲的速度大小为（　　）A. B. C. 30m/s D. 33m/s6．一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则（　　）原线圈电流表的示数是22 A B．与电阻并联的电压表的示数是VC. 经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103 W7．高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上。则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（ ）A． B． C． D．8．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻其阻值随光强增大而减小，和是两个完全相同的灯泡原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是　　电压u的频率为100Hz B．电压表V的示数为C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大 D．当的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大9．下列说法正确的是（ ）A．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律B．在绝热条件下压缩理想气体，气体的内能一定增加C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径D．一定质量的理想气体，压强不变、温度升高时，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将增多10、图为氢原子能级图。现有一群处于 n=4 激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV 的某金属，已知电子的电荷量为 1.6×10-19C，则（ ） A.这群氢原子能够发出 8 种不同频率的光 B.如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应,其中一种一定是由 n=3能级跃迁到 n =1 能级发出的C. 从 n=4 能级跃迁到 n=3 能级发出的光的波长最短D. 该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值为 1.7×1018J二．多项选择题（本题共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分。每小题有多个选项是正确的，全选对得5分，漏选得3分，错选或不选得 0 分） 11.如图是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量，由图可知　　A. 该金属的截止频率为 B. 该金属的截止频率为C. 该图线的斜率表示普朗克常量 D. 该金属的逸出功为12.如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是A. 原、副线圈匝数之比为9：1 B. 原、副线圈匝数之比为1：9C. 此时a和b的电功率之比为9：1D. 此时a和b的电功率之比为1：913.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压不变，闭合电键S，下列说法正确的是A. P向下滑动时，灯L变亮B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变C. P向上滑动时，变压器的输入电流变小D. P向上滑动时，变压器的输出功率变大14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 4：1，电压表、电流表为理想电表．L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220V，60W”的相同灯泡．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．电流表的示数为 0.82A B．电压表的示数为 660 VC．a、b 两点的电压是 1100V D．a、b 两点的电压是 1045V15．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（ ）A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为m1：m2=1:2D．在t2时刻A与B的动能之比为Ek1：Ek2=1:8三．实验题（共8分）16（每空2分，共8分）.图示是验证动量守恒的实验示意图，已知小球a的质量为ma，小球b的质量为mb，且，A、B、C均为某小球的着地点，OA、OB、OC的长度分别为x1、x2、x3，不计空气阻力。(1)下列说法正确的是____；A．小球a每次应从同一位置由静止释放B．斜槽末端应保持水平C．必须测量斜槽末端到水平地面的高度H(2)___点是小球a单独以水平速度平抛落地的着地点，___点是碰撞后小球a落地的着地点。（均选填图中的“A”、“B”或“C”）(3)验证a、b两小球在碰撞前后总动量守恒的关系式为______。靖远四中2019-2020学年第二学期期中考试高二物理（实验班）答题卡选择题（本题共10小题，每小题4分，共 40 分。）三．实验题（共8分）16. （8分）（1）______, （2）______,________ （3）_________________四．计算题（共27分）17（6分）．如图（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绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值及有效值；（2）电路中交流电压表的示数；（3）一个周期内，整个回路的焦耳热座号：18（9分）.如图所示，除右侧壁导热良好外，其余部分均绝热的汽缸水平放置，MN为汽缸右侧壁．汽缸的总长度为L＝80 cm，一厚度不计的绝热活塞将一定质量的氮气和氧气分别封闭在左右两侧(活塞不漏气)．在汽缸内距左侧壁d＝30 cm处设有卡环A、B，使活塞只能向右滑动，开始时活塞在AB右侧紧挨AB，缸内左侧氮气的压强p1＝0.8×105 Pa，右侧氧气的压强p2＝1.0×105 Pa，两边气体和环境的温度均为t1＝27 ℃，现通过左侧汽缸内的电热丝缓慢加热，使氮气温度缓慢升高，设外界环境温度不变．①求活塞恰好要离开卡环时氮气的温度；②继续缓慢加热汽缸内左侧氮气，使氮气温度升高至227 ℃，求活塞移动的距离．19（12分）.如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.1 m，半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1 kg的小球B，水平面上有一个质量为M=0.3 kg的小球A以初速度v0=4.0 m/ s开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80 s与B发生弹性碰撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（1）两小球碰前A的速度；（2）球碰撞后A,B的速度大小；（3）小球B运动到最高点C时对轨道的压力；靖远四中2019-2020学年第二学期期中考试实验班试题高二物理时间90分钟，满分100分一．单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共 40 分。）1.关于分子动理论的规律，下列说法正确的是（　　）A. 已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，若认为气体分子为球形，则该气体分子的直径可以表示为B. 布朗运动是指悬浮在液体里的微小固体颗粒的运动C. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故D. 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能【答案】B2.如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断正确的是（　　）A. A→B过程温度升高，压强变大 B. B→C过程体积不变，压强变小C. B→C过程体积不变，压强不变 D. C→D过程温度不变，压强变小【答案】B3.原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有（　　）A 核比核更稳定B. 核的结合能约为14MeVC. 两个核结合成核时吸收能量D. 核中核子的平均结合能比核中的大【答案】A4.下列说法中正确的是（ ）A. 钍的半衰期为24天。1g 钍经过 120 天后还剩0.2g 钍B. 一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，延长入射光照射时间，光电子的最大初动能不会变化C. 放射性同位素经α、β衰变会生成，其中经过了2次α衰变和 3 次β衰变D. 大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子【答案】B5.短道速滑接力赛中，质量为60kg的甲以大小为10m/s的速度在前面滑行，质量为50kg的乙以大小为12m/s的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出，之后乙的速度大小变为4m/s，乙的方向与原速度方向相反（整个过程均在同一条直线上），则推后瞬间甲的速度大小为（　　）A. B. C. 30m/s D. 33m/s【答案】B6．一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则（　　）A．原线圈电流表的示数是22 A B．与电阻并联的电压表的示数是VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103 W答案D7．高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上。则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（ ）A． B． C． D．答案B 8．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻其阻值随光强增大而减小，和是两个完全相同的灯泡原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是　　A．电压u的频率为100HzB．电压表V的示数为C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大D．当的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大答案C9．下列说法正确的是A．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律B．在绝热条件下压缩理想气体，气体的内能一定增加C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径D．一定质量的理想气体，压强不变、温度升高时，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将增多答案B10、图为氢原子能级图。现有一群处于 n=4 激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV 的某金属，已知电子的电荷量为 1.6×10-19C，则（ ） A.这群氢原子能够发出 8 种不同频率的光 B.如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应,其中一种一定是由 n=3能级跃迁到 n =1 能级发出的C. 从 n=4 能级跃迁到 n=3 能级发出的光的波长最短D. 该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值为 1.7×1018J答案B二．多项选择题（本题共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分。每小题有多个选项是正确的，全选对得5分，漏选得3分，错选或不选得 0 分） 11.如图是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量，由图可知　　A. 该金属的截止频率为B. 该金属的截止频率为C. 该图线的斜率表示普朗克常量D. 该金属的逸出功为【答案】AC12.如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是A. 原、副线圈匝数之比为9：1 B. 原、副线圈匝数之比为1：9C. 此时a和b的电功率之比为9：1 D. 此时a和b的电功率之比为1：9【答案】AD13.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压不变，闭合电键S，下列说法正确的是A. P向下滑动时，灯L变亮B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变C. P向上滑动时，变压器的输入电流变小D. P向上滑动时，变压器的输出功率变大 【答案】BD14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 4：1，电压表、电流表为理想电表．L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220V，60W”的相同灯泡．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．电流表的示数为 0.82A B．电压表的示数为 660 VC．a、b 两点的电压是 1100V D．a、b 两点的电压是 1045VAD15．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（ ）A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为m1：m2=1:2D．在t2时刻A与B的动能之比为Ek1：Ek2=1:8CD三．实验题（共8分）16（每空2分，共8分）.图示是验证动量守恒的实验示意图，已知小球a的质量为ma，小球b的质量为mb，且，A、B、C均为某小球的着地点，OA、OB、OC的长度分别为x1、x2、x3，不计空气阻力。(1)下列说法正确的是____；A．小球a每次应从同一位置由静止释放B．斜槽末端应保持水平C．必须测量斜槽末端到水平地面的高度H(2)___点是小球a单独以水平速度平抛落地的着地点，___点是碰撞后小球a落地的着地点。（均选填图中的“A”、“B”或“C”）(3)验证a、b两小球在碰撞前后总动量守恒的关系式为______。【答案】 (1). AB (2). B (3). A (4). 17．如图（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绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值及有效值；（2）电路中交流电压表的示数；（3）一个周期内，整个回路的焦耳热17．（1）200V，（2）（3）18（9分）.如图所示，除右侧壁导热良好外，其余部分均绝热汽缸水平放置，MN为汽缸右侧壁．汽缸的总长度为L＝80 cm，一厚度不计的绝热活塞将一定质量的氮气和氧气分别封闭在左右两侧(活塞不漏气)．在汽缸内距左侧壁d＝30 cm处设有卡环A、B，使活塞只能向右滑动，开始时活塞在AB右侧紧挨AB，缸内左侧氮气的压强p1＝0.8×105 Pa，右侧氧气的压强p2＝1.0×105 Pa，两边气体和环境的温度均为t1＝27 ℃，现通过左侧汽缸内的电热丝缓慢加热，使氮气温度缓慢升高，设外界环境温度不变．①求活塞恰好要离开卡环时氮气的温度；②继续缓慢加热汽缸内左侧氮气，使氮气温度升高至227 ℃，求活塞移动的距离．【答案】（1）375K（2）5.6【解析】试题分析：活塞恰好要离开卡环时，两侧气体的压强相等，左侧氮气发生等容变化，根据查理定律即可求出活塞恰好要离开卡环时氮气的温度；对左侧氮气运用理想气体的状态方程，①对右侧运用玻意耳定律，联立即可求出活塞移动的距离．“恰好要离开”即汽缸内氮气压强与氧气压强相等，取封闭的氮气为研究对象：初状态：p1＝0.8×105 Pa，T1＝300 K，V1＝dS末状态：p2＝1.0×105 Pa，T2，V2＝V1由查理定律，有代入数据解得T2＝375 K②继续缓慢加热汽缸内气体，使氮气温度升高至T3＝(227＋273) K＝500 K，设活塞移动距离为x取氮气为研究对象：初状态：p1＝0.8×105 Pa，T1＝300 K，V1＝dS末状态：p3，T3＝500 K，V3＝dS＋xS由理想气体状态方程有：取氧气为研究对象：初状态：p2＝1.0×105 Pa，T1＝300 K，V4＝(L－d)S末状态：p5＝p3，T5＝300 K，V5＝LS－V3由玻意耳定律有p2V4＝p5V5代入数据解得向右移动距离x≈5.6 cm.点睛：本题主要考查了气体定律的综合运用，解题关键是要知道活塞离开卡环后左右两侧压强始终相等，左右两侧的体积之和恒为LS，分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，选择合适的规律解决．19.19（12分）.如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.1 m，半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1 kg的小球B，水平面上有一个质量为M=0.3 kg的小球A以初速度v0=4.0 m/ s开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80 s与B发生弹性碰撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（1）两小球碰前A的速度；（2）球碰撞后A,B的速度大小；（3）小球B运动到最高点C时对轨道的压力；题号123456789101112131415答案