安徽省马鞍山市第二中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

安徽省马鞍山市第二中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

安徽省马鞍山市第二中学 2020 学年高二物理下学期期末考试试题 一、选择题（本题共 12 小题，共 56 分。其中 1〜8 题，每题 4 分，有且只有一个正 确选项;9〜12 题，每题 6 分，有多个正确选项，全部选对的得 6 分，选对但不全的 得 3 分，有选错或不选的得 0 分。） 1.大科学工程“人造太阳”卞要足将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变 反应方程是： 。己知 的质量 2.0136 u， 的质量 3.0150u， 的质量 1.0087u，1u=931MeV/c2。氚核聚变反应中释放的核能约为 A. 0.93 MeV B. 2.7 MeV C. 3.3 MeV D. 3.7 MeV 2.下列说法正确的是 A.某种放射性元素的半衰期为 T，则这种元素的 12 个原子核在经过 2T 时间后，这 些原子核一定还有 3 个没有发生衰变 B.根据爱因斯坦的光电效应方程 ,若频率分别为 和 ( < )的光均 能使某种金属生光电效应，则频率为 的光照射该金属时产生的光电子的初动能一 定比频率为 的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大 C.氢原子由高能级向低能级跃迁时，从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级所放出的光子恰能 使某种金属发生光电效应，则处在 n=4 能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中 有 4 种光子能使该金属发生光电效应 D.放射性元素发生 衰变吋，放射性元素的原子放出核外电子，形成高速电子流即 射线。 3.当两分子间距为 时，它们之间的引力和斥力相等。关于分子之间的相互作用， 下列说法错误的是 A.当两个分子间的距离等于 时，分子势能最小 B.在两个分子间的距离由很远逐渐减小到 的过程中，分子间作用力的合力一直 nHeHH 1 0 3 2 2 1 2 1 +→+ H2 1 He3 2 n1 0 WhvEk −= 1v 2v 1v 2v 1v 2v β β 0r 0r 0rr = 增大 C.在两个分子间的距离由很远逐渐减小到 的过程中，分子间的斥力一直在增大 D.在两个分子间的距离由 逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力一直增大 4.研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K 为光电管的两个电极，电压表 V、 电流计 G 均为理想电表。已知该光电管阴极 K 的极限频率为， 电荷为 e，普朗克 常量为 h，开始时滑片 P、P'上下对齐。现用频率为 的光照射阴极 K( > )，则下 列说法正确的是 A.该光电管阴极材料的逸出功为 B.若加在光电管两端的正向电压为 U，则到达阳极 A 的光电子的最大动能为 若将滑片 P 向右滑动，则电流计 G 的示数一定会小断增大 若将滑片 F 向右滑动，则当滑片 P、F 间的电压为 时，电流计 G 的示数恰好 为 0 6.关于动量、冲量、动能，下列说法正确的是 A.物体的动量越大，表明它受到的冲量越大 B.物体的动量变化，其动能有可能不变 C.物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化 D.运动的物体在仟一时刻的动量方向不一定是该时刻的速度方向 7.太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行，质量为 M 的飞船飞入太空尘埃密 集区域时，需要开动引擎提供大小为 F 的平均推力才能维持飞船以恒定速度 匀速 飞行。己知尘埃与飞船碰摘后将完全黏附在飞船上，则在太空尘埃密集区域单位时 0rr = 0rr = 0v v v 0r hv 0hvhv − e hvhv 0− v 间内黏附在飞船上尘埃的质量为 A. B. C. D. 7.如图所示，静止在光滑水平而上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板 相连，木板质量 M=3kg，质量 m=1kg 的铁块以水平速度 从木板的左端沿板 面向右滑行，压缩弹簧后又被弹簧 (弹簧始终在弹性限度以内），最后恰好停在木 板的左端，则下列说法中错误的是 A.铁块和木板最终共同以 1m/s 的速度向右做匀 速 直线运动 B.运动过程中弹簧的最大弹性势能为 3J C.运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为 3J D.运动过程中铁块对木板的摩擦力对木板先做正功、后做负功 8.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为 M 的小车，其左侧有半径为 R 的四 分之一光滑圆弧轨道 AB，轨道最低点 B 与水平轨道 BC 相切，整个轨道处于同一竖 直平面内，将质量为 m 的物块（可视为质点）从 A 点无初速释放，物块沿轨道滑行 至轨道末端 C 处恰好没有滑出。己知重力加速度为 g，小物块与 BC 部分的动摩擦因 数为 ，空气阻力可忽略不计。关于物块从 A 位置运动至 C 位置的过程，下列说法 中正确的是 A.小车和物块构成的系统动量守恒 B.摩擦力对物块和轨道 BC 所做功的代数和为零 C.物块的最大速度为 D.校车发生的位移 9.质量为 M 的小车静止于光滑的水平面上，小车的上表面和 圆弧的轨道相切且都 光滑，一个质量为 m 的小球以速度 水平冲向小车，当小球返回左端脱离小车时， 下列说法正确的是 A.小球一定沿水平方向向左做平抛运动 B.小球可能沿水平方向向左做平抛运动 C.小球吋能沿水平方向向右做平抛运动 D.小球可能做自由落体运动 v FM + Mv F − v FM − v F smv /40 = µ gR2 )( µ RRMm m ++ 4 1 υ 10.在匀强磁场中，一个 100 匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速 转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为 ，则 A.t=0 时，线圈平面平行于磁感线 B.t=ls 时，线圈中的电流改变方向 C.t=1.5s 时，线圈中的感应电动势最大 D. —个周期内，线圈产生的热量为 11. 理想变压器原线圈 a 匝数 n1=200 匝, 副线圈 6 匝数 n2=100 匝，线圈 a 接在 的 交流电源上，“12V 6W”的灯泡恰好正常发光，电阻 ,电压表 V 为理想电表。下列推断正确的是 A.交变电流的频率为 100 Hz B.穿过铁芯的磁通量的最变化率为 C.电压表 V 的示数为 22 V D.R1 消耗的功率是 1 W 12.如图所示，一质量为 m、边长为 L、电阻为 R 的正方形金属线框在绝缘水平地面 上向一磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的有界匀强磁场滑去（磁场宽度 d>L)，ab 边刚进入磁场时，线框 abef 的速度大小为 。己知线框 abef 与地面间的动摩擦因 数为 ，线框 abef 恰好能完全进入磁场。下列说法正确 的 是 A.线框 abef 进入磁场过程中的加速度不断减小 B. 线 框 abef 进 入 磁 场 过 程 中 所 产 生 的 焦 耳 热 为 C.整个过程中线框 abef 损失的机械能等于线框 abef 克服安培力所做的功 D.通过以上数据不能求出线框 abef 进入磁场所用的时间 二、实验题（每空 2 分，共 8 分） 13.为了验证碰撞中的动贵守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选収 Ω2 J28π tVu 314sin244= Ω=162R sWb/5 2 0v µ mgLmv µ−2 02 1 了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验： ①用天平测出两个小球的质量(分别为 和 ，且 > ）。 ②按照如图所示的那样，安装好实验装置。将斜槽 AB 固定在桌边，使槽的末端处的 切线水平，将一斜面连接在斜槽末端。 ③先不放小球 m，让小球从斜槽顶端 A 处由静止开始滚 下，记下小球在斜面上的落点位置。 ④将小球放在斜槽末端边缘处，让小球 从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球在斜面上的落点位置。 ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽木端点 B 的距离，图中 D、E、F 点是该同 学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到 B 点的距离分别为 LD、LE、LF。 (1)小球 和 发生碰撞后， 的落点是图中的 点， 的落点是图中的 点。 (2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式 ，则说明碰撞中动量守恒。 (3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式 ，则说明两小球的碰撞是弹性 碰撞。 三、计算题（本题共 3 小题，共 36 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。有数值计算的题，解答中必须明确写 出数值和单位。） 14.(10 分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放罝，管内有一段高度为 2.0 cm 的水银柱， 水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为 2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温 度与环境温度相同。已知大气压强为 76cmHg，环境温度为 296 K。 (1)求细管的长度； (2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表 面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。 15.(12 分）如下图所示，MN、PQ 为足够长的光滑平行导轨，间 距 L=0.5m.导轨平面与水平面间的夹角 = 30°，NQ 1m 2m 1m 2m 1m 1m 2m 1m 2m θ 丄 MN，NQ 间连接有一个 的电阻，有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度 为 ，将一根质量为 m=0.02kg 的金属棒 ab 紧靠 NQ 放置在导轨上，且与导轨接 触良好，金属棒的电阻 ，其余部分电阻不计，现由静止释放金属棒，金属棒沿 导轨向下运动过程中始终与 NQ 平行，当金属棒滑行至 cd 处时速度大小开始保持不 变，cd 距离 NQ 为 s=0.5 m，g=10m/s2。 (1)求金属棒达到稳定时的速度是多大； (2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中，电阻 R 上产生的热量是多少？ (3)若将金属棒滑行至 cd 处的时刻记作 t=0,从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小， 可使金属棒中不产生感应电流，则 t=1s 时磁感应强度应为多大？ 16.(14 分）如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块 B 上，另一端与滑块 C 接触但 未连接， 该整体静止放在离地面高为 H=5m 的光滑水平桌面上，现有一滑块 A 从光 滑曲面上离桌面 h=l.8m 高处由静止开始滑下，与滑块 B 发生碰撞并粘在一起压缩弹 簧推动滑块 C 向前运动, 经一段时间，滑块 C 脱 离弹簧， 继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘 飞出。己 知 mA=lkg，mB=2kg, mC=3kg，g=10m/s2，求: (1)滑块 A 与滑块 B 碰撞结束瞬间的速度； (2)被压缩弹簧的最大弹性势能； (3)滑块 C 落地点与桌而边缘的水平距离。 Ω= 3R TB 10 = Ω=1r