宁夏银川一中2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题

银川一中2020/2021学年度(下)高二期中考试

物  理  试  卷

                                           命题教师：

第Ⅰ卷（选择题，共54分）

一、单项选择题（每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。）

1. 某磁场磁感线如图所示，有铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，铜盘中的涡流方向是(　　)

A. 始终顺时针

B. 始终逆时针

C. 先顺时针再逆时针

D. 先逆时针再顺时针

2. 如图所示，闭合线框ABCD和abcd可分别绕轴线OO′转动。当线框abcd绕OO′轴逆时针转动时(俯视图)，下列关于线框ABCD的转动情况的说法正确的是(　　)

A. 线框ABCD也随abcd逆时针转动，只不过稍微慢了些

B. 线框ABCD也随abcd逆时针转动，只不过稍微快了些

C. 线框ABCD顺时针转动，只不过稍微慢了些

D. 线框ABCD顺时针转动，只不过稍微快了些

3. 某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是(　　)

A. 沿AB方向磁场在迅速减弱

B. 沿AB方向磁场在迅速增强

C. 沿BA方向磁场恒定不变

D. 沿BA方向磁场在迅速减弱

4. 碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有(　　)

A.      B.         C.     D.  

5. 下图为氢原子能级的示意图。现有大量的氢原子处于n=4的激

发态，向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些

光下列说法正确的是(　　)

A. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B. 频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生

C. 最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的

D. 用由n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应

6. 原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断正确的是(      )

A. 重核裂变成和要吸收能量

B. 核的结合能约为1MeV

C. 中等质量的原子核最不稳定

D. 两个核结合成核要释放能量

7. 图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路

图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关

S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭

合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的

灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。

下列说法正确的是(　　)

A. 图1中，A1与L1的绕线电阻值相同

B. 图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C. 图2中，变阻器R与L2的绕线电阻值相同

D. 图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

8. 如图所示，虚线左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁

场空间，将两个粗细相同，边长比为的铜质正方形闭合线框由图

示位置以同样的速度ν向右完全拉出匀强磁场，下列说法中正确的是

A．拉出过程中线框中感应电动势之比1:4

B．完全拉出通过导线某一横截面的电荷量之比是

C．拉出过程中所用拉力大小之比为

D．完全拉出线框中产生的电热之比为

9．如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）．

取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规

定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线

框中电流与时间关系的是（　　）

A． B． C． D．

10．如图甲中，两平行光滑金属导轨放置在水平面上且间距为L，左端接电阻R，导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。将质量为m、电阻为r的金属棒ab置于导轨上。当ab受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动时，F与金属棒速度v的关系如图乙所示。

已知ab与导轨始终垂直且接触良好，设ab中的感

应电流为I，ab受到的安培力大小为F安，R两端的

电压为UR，R的电功率为P，则下图中正确的是(　　)

二、多项选择题（每小题4分，共24分。 每小题有多个选项符合题意，全部选对4分，选对不全2分，错选 0 分。）
11. 下列说法正确的是(   )

A. 普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说

B. 汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构

C. 卢瑟福的α粒子散射实验，揭示了原子核具有复杂的结构

D. 玻尔对原子模型提出了三点假设，成功解释了氢原子发光现象

12. 图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数I1增大了0.2 A，电流表A2的示数I2增大了0.8 A，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，则下列说法正确的是 (　　)

A. 电压表V1示数增大

B. 电压表V2、V3示数均增大

C. 该变压器起降压作用

D. I1U1=I2U2

13．某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则(　　)

A．电感L1的作用是通高频

B．电容C2的作用是通高频

C．扬声器甲用于输出高频成分

D．扬声器乙用于输出高频成分

14. 如图甲所示为一个水平放置的电容器和一个竖直放置的环形导体构成的电路，电容器的电容为C，两板间距为d，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示，质量为m的带电粒子在平行板电容器间恰好保持静止状态，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 电容器上极板带正电，所带电荷量为

B. 电容器上极板带负电，所带电荷量为

C. 带电粒子带正电，所带电荷量为

D. 带电粒子带负电，所带电荷量为

15．如图1所示，一个带正电的物块m，由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来．已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失，现在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，如图2，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D´点停下．后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，如图3，再次让物块从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D"点停下来．则下列说法中正确的是(　　)

A．D´点一定在D点左侧   B．D´点一定与D点重合

C．D"点一定在D点右侧   D．D"点一定与D点重合

16．如图所示，宽为L的两固定足够长光滑金属导轨水平放置，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为质量均为m、电阻值均为r的两导体棒ab和cd静止置于导轨上，其间距也为L，现给cd一向右的初速度V0，对它们之后的整个运动过程说法正确的是(　　)

A. ab的加速度越来越大，cd的加速度越来越小
B. cd克服安培力所做的总功为
C. 通过ab的电荷量为
D. 两导体棒间的距离最终变为

第Ⅱ卷（非选择题，共46分）

三、实验题（共12分）
17.（6分）

在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是： ①电流计 ②直流电源 ③ 带铁芯(图中未画出)的线圈A　④线圈B　⑤开关　⑥滑动变阻器

(1)按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．

(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出两种方法：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________.

18.（6分）

图(甲)为观测光电效应的实验装置示意图,已知实验

中测得某种金属的遏止电压Uc与入射频率ν之间的关系

如图(乙)所示,则根据图像可知,普朗克常量h=　　　　,

该金属的逸出功W0=　　　　;如果实验中入射光的频

率为ν2(ν2>ν1),则产生的光电子的最大初动能Ek=　　  

(已知电子的电荷量为e). 

四、计算题（34分）

19.（8分）

如图所示，线圈的面积S＝1.0×10-2 m2，匝数N＝100匝，线圈电阻

为r＝1 Ω，外接电阻R＝4 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，当线圈

以角速度ω＝20π rad/s匀速旋转时。求：

(1)写出线圈转动过程中感应电动势的最大值；

(2)电路中电压表的示数是多少；

(3)线圈从图示位置转过10 s的过程中，电阻R产生的热量Q。

20．（8分）

有一种聚变反应是四个氢核聚变成一个氦核，同时放出两个正电子．求：

(1)若1 g氢完全聚变，能释放多少能量？

(2)1 g氢完全聚变，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的热能？(已知煤的燃烧值q＝3.36×107 J/kg，氢核质量为1.008 142 u，氦核质量为4.001 509 u，电子的质量为0.000 549 u，质量亏损为1 u时,释放的能量为931.5 MeV，结果均保留3位有效数字)

21．（8分）

某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为200 kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为40 Ω，导线上损耗的电功率为16 kW，该村的用电电压是220 V。

（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；

（2）如果该村某工厂用电功率为84 kW，则该村还可以装“220 V，40 W”的电灯多少盏？

22.（10分）

如图所示，两根等高的四分之一光滑圆弧轨道，半径为r、间距为L，图中Oa水平，cO竖直，在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg.整个

过程中金属棒与导轨接触良好，轨道电阻不计，求：

(1)金属棒到达轨道底端cd时的速度大小和通过电阻R的电流；

(2)金属棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量；

(3)若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？

高二物理期中考试答案(2021下)

一、选择题（1-10单选，每题3分，11-16多选，每题4分）

17.（6分）(1)实物电路图如图所示：

(2)  ①断开或闭合开关的过程中

②闭合开关后移动滑片的过程中

18.（6分）            

19.（8分）答案　(1)20 V　(2)16 V　(3)640 J

　(1)线圈转动过程中感应电动势的最大值

Em＝NBSω＝20 V。

(2)电压表的示数U＝R＝＝16 V。

(3)线圈从图示位置转过10 s的过程中，电阻R产生的热量为Q＝t＝640 J。

20.（8分）答案　(1)6.73×1011 J      (2)2.00×104 kg

　(1)核反应方程为：4H―→He＋2e，所以Δm＝4mH－mHe－2me＝4×1.008 142 u－4.001 509 u－2×0.000 549 u＝0.029 961 u

ΔE＝Δmc2＝0.029 961uc2＝0.029 961×931.5 MeV＝27.91 MeV＝4.47×10－12 J

1 g氢完全聚变释放的能量为

E＝×6.02×1023×4.47×10－12 J＝6.73×1011 J

(2)相当于煤完全燃烧的质量为：m＝ kg＝2.00×104 kg

21．（8分）

解：（1）根据如图所示输电线路，设高压输电线电流I2，输电电压为U2，

由题意可知：P损＝I22r；            

所以有：I2＝＝A＝20 A；         

而I1＝＝A＝400 A。          ]

根据电流与匝数成反比，则有：＝＝，        

U3＝U2－I2R线＝（500×20－20×40）V＝9200 V，        

根据电压与匝数成正比，则＝＝460∶11。       

（2）据降压变压器输入功率等于输出功率，有：P3＝P4＝200－16＝184 kW；  

灯可以消耗的功率是：P灯＝100 kW；所以还可装灯的盏数为：n＝＝2500盏。

22.（10分）答案(1)　(2)mgr　　(3)mgr＋

(1)到达轨道底端cd时由牛顿定律：2mg－mg＝m解得v＝

感应电动势E＝BLv     

感应电流I＝    

所以I＝

(2)由能量守恒定律得：Q＝mgr－mv2

产生的焦耳热Q＝mgr   

平均感应电动势＝   

平均感应电流＝

通过R的电荷量q＝·Δt     解得q＝.

(3)金属棒中产生正弦交变电流的有效值I＝

在四分之一周期内产生的热量Q＝I2R·

由功能关系有WF－mgr＝Q

解得拉力做的功为WF＝mgr＋.