【物理】陕西省宝鸡市渭滨区2018-2019学年高二下学期期末考试试题（解析版）

【物理】陕西省宝鸡市渭滨区2018-2019学年高二下学期期末考试试题（解析版）

渭滨区2018-2019-2高二年级物理试题 一、选择题 ‎1.交流发电机正常工作时的电动势变化规律为，如果将此发电机的转速提高一倍，线圈的匝数同时增加一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】发电机的转速提高一倍，根据可知角速度变为原来的两倍，交流发电机工作时的最大电动势表达式 发电机的转速提高一倍，线圈的匝数同时增加一倍，交流发电机工作时的最大电动势变为原来的4倍。故ACD错误，B正确。故选B。‎ ‎2.如图所示，理想变压器的原线圈两端接在u＝220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈两端接R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（）‎ A. 原线圈中电流表读数为‎1A ‎B. 原线圈中的输入功率为 C. 副线圈中电压表的读数为110V D. 副线圈中输出交流电的周期为0.01s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．原线圈中电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可得，副线圈中电压的有效值为110V，因为电阻R=55Ω，故副线圈中的电流为‎2A，则原线圈中的电流为‎1A，电流表的示数为‎1A，故A正确；‎ B．由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为 P=I2R=（‎2A）2×55Ω=220W 故B错误；‎ C．电压表的读数为电压的有效值，由A的分析可知，副线圈的有效值为110V，所以电压表的读数为110V，故C错误；‎ D．原线圈中交流电的周期为 则副线圈中输出交流电的周期也为0.02s，故D错误。故选A。‎ ‎3. 下列关于传感器的说法正确的是（ ）‎ A. 话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号 B. 在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器 C. 光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化 D. 电子秤中所使用测力装置是温度传感器 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A、话筒是一种常用的传感器，其作用是将声音信号转换为电信号；错误 B、天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器；错误 C、光敏电阻随光照强弱变化，其阻值会发生变化，即它够把光照强弱变化转换为电阻大小变化；正确 D、电子秤中所使用的测力装置是，应变式力传感器；错误 故选C 考点：传感器 点评：本题考查的知识点是传感器，但是不同的传感器有不同的具体应用，要具体问题具体分析，常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累．‎ ‎4.蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为‎50kg的运动员从‎1.8m高出自由下落到蹦床上，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.4s，则这段时间内蹦床对运动员的平均弹力大小为(取g=‎10m/s2，不计空气阻力) ( )‎ A. 500N B. 750N C. 875N D. 1250N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设运动员的质量为m，他刚落到蹦床瞬间的速度为v，运动员自由下落的过程，只受重力作用，故机械能守恒，即 mgh＝mv2‎ 解得 v＝ ＝‎6m/s 选取小球接触蹦床的过程为研究过程，取向上为正方向．设蹦床对运动员的平均作用力为F，由动量定理得 ‎(F−mg)t＝0−(−mv)‎ 可得 F＝1250N 故D正确、ABC错误．故选D．‎ 点睛：本题题型是用动量定理求解一个缓冲过程平均作用力的冲量问题，一定要注意选取合适的研究过程和正方向的选取；本题也可选小球从开始下落到最低点全过程来解答．‎ ‎5.如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为和的、两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧（弹簧与、不拴连），由于被一根细绳拉着而处于静止状态。当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是（　　）‎ A. 两滑块的动能之比 ‎ B. 两滑块的动量大小之比 C. 两滑块速度大小之比 ‎ D. 弹簧对两滑块做功之 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】开始整体处于静止状态，当两滑块刚好脱离弹簧时，根据动量守恒定律 两滑块的动量大小之比为，故B错误；‎ 由上分析 可得 ‎ ‎ 解得， 则两滑块的速度大小之比 ，故C正确；‎ 动能的表达式 两滑块的动能之比，故A错误；‎ 根据动能定理可知，弹簧对滑块做的功等于滑块的动能变化量，则弹簧对两滑块做功之比为 ‎，故D错误。故选C。‎ ‎6.如图，当电键断开时，用光子能量为的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为（　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意光电子的初动能为，根据爱因斯坦光电方程有 可知阴极材料的逸出功，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎7.一群氢原子中的电子从较高能级自发地跃迁到较低能级的过程中 A. 原子要吸收一系列频率的光子 B. 原子要吸收某一种频率的光子 C. 原子要发出一系列频率的光子 D. 原子要发出某一种频率的光子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁，能量减小，原子要发出光子，由于放出光子的能量满足 hγ=Em-En 处于较高能级的电子可以向较低的激发态，激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子，故ABD错误，C正确。‎ ‎8.关于、、三种射线，下列说法正确的是（　　）‎ A. 射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强 B. 射线是原子核外电子电离形成的电子流，它的穿透能力强 C. 射线一般伴随着或射线产生，它的穿透能力最强 D. 射线是电磁波，它的穿透能力最弱 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最弱，故A错误；‎ B．射线是原子核内放射出的电子流，它的穿透能力强，故B错误；‎ C．射线一般伴随着或射线产生，它的穿透能力最强，故C正确；‎ D．射线是电磁波，它的穿透能力最强，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎9.下列核反应方程中，属于裂变的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 中，有粒子参与，为人工核反应，故A错误；的过程中有粒子生成，是衰变，故B错误；为核聚变反应，故 ‎ C错误；为裂变，是重核裂变成轻核，故D正确；故选D．‎ ‎【点睛】裂变是重核裂变成轻核，据此结合和核反应的特点分析即可确定．‎ ‎10.一质点做简谐运动．质点的位移随时间变化的规律如图所示，则从图中可以看出（ ）‎ A. 质点做简谐运动周期为5s B. 质点做简谐运动的振幅为‎4cm C. t=3s时，质点的速度为零 D. t=3s时，质点沿y轴正向运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图知，该质点的周期为4s，故A错误；‎ B．由图知，该质点的振幅为‎2cm，故B错误；‎ C．t=3s时，质点处于平衡位置，加速度为零，速度最大，故C错误；‎ D．根据图象可知，t=3s时，质点处于平衡位置，下个时刻位移为正，则质点沿y轴正向运动，故D正确。故选D。‎ ‎11.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）‎ A. 在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B. 线圈先后两次转速之比为3:2‎ C. 交流电a的瞬时值为 D. 交流电b的最大值为 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】t ‎=0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，穿过线圈的磁通量都最大，故A错误；由图读出两电流周期之比为Ta：Tb=0.4s：0.6s=2：3，而，则线圈先后两次转速之比为3：2．故B正确；正弦式电流a的瞬时值为：，故C正确；根据电动势最大值公式，得到两电动势最大值之比为Ema：Emb=Tb：Ta=3：2，Ema=10V，则得到正弦式电流b的最大值为，故D正确．‎ ‎12.如图所示，在光滑水平面上放置A、B两物体，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内．A物体质量为m，以速度v0逼近B，并压缩弹簧，在压缩的过程中（ ）‎ A. 任意时刻系统的总动量均为mv0‎ B. 任意时刻系统的总动量均为 C. 任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反 D. 当A、B两物体距离最近时，其速度相等 ‎【答案】ACD ‎【解析】AB．在AB碰撞并压缩弹簧，在压缩弹簧的过程中，系统所受合外力为零，系统动量守恒，在任意时刻，A、B两个物体组成的系统的总动量都为mv0，故A正确，B错误； C．在任意的一段时间内，A、B两个物体受到的弹力大小相等，方向相反，根据冲量I=Ft 得冲量大小相等，方向相反，故C正确； D．当A、B两个物体有最小的距离时，其速度相等，即弹簧被压缩到最短，故D正确。 故选ACD。‎ ‎13.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的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0,则下列判断正确的是（ ） ‎ A. 从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒 B. 子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为 C. 忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能 D. 子弹和木块一起上升的最大高度为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、C、从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，因此A、C均错误；‎ B、由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为，B正确；‎ D、之后子弹和木块一起上升，该阶段机械能守恒，可得上升的最大高度为，D正确.‎ 故选BD.‎ ‎【点睛】子弹射木块是一种常见的物理模型，由于时间极短，内力远大于外力，故动量守恒；系统接下来的运动是摆动，也是一种常见的物理模型，机械能守恒，当然，能用机械能守恒定律解的题通常都能用动能定理解决！‎ ‎14.下列说法不正确的是（　　）‎ A. 卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了中子，并预言了质子的存在 B. 爱因斯坦成功地解释了光电效应现象 C. 玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了各种原子的光谱 D. 地球上的核电站与太阳内部主要进行的核反应类型相同 ‎【答案】ACD ‎【解析】A．卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，故A错误；‎ B．爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应现象，故B正确；‎ C．玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了氢原子的光谱，但不能解释其他原子光谱，故C错误；‎ D．核电站的反应是核裂变，太阳内部主要进行的核反应是核聚变，故D错误。‎ 故选ACD。‎ ‎15.如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是 A. 甲、乙两摆的振幅之比为2∶1‎ B. 时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零 C. 甲、乙两球的摆长之比为4∶1‎ D. 甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等 ‎【答案】AB ‎【解析】A．由图知甲、乙两摆的振幅分别为‎2cm、‎1cm，振幅之比为2：1，故选项A正确；‎ B．t=2s时，甲摆在平衡位置处，则甲单摆的重力势能为零；乙摆在振动的最大位移处，动能为零，故选项B正确；‎ C．由单摆的周期公式 得到甲、乙两摆的摆长之比为1：4，故选项C错误；‎ D．因摆球摆动的最大偏角未知，无法判断两单摆摆球在最低点时向心加速度大小关系，故选项D错误。故选AB。‎ 二、填空与实验题 ‎16.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)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________．‎ ‎【答案】（1）BD （2）ACD （3）4:1‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可，不需要要求轨道光滑，故A错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平；故B正确；为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错误；为保证小球每次平抛的速度均相同；故应入射小球每次从同一点由静止释放；故D正确；‎ ‎（2）实验时，先让入射球ml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静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2‎ 相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中CD是必须的，而且C要在D之前．至于用天平秤质量先后均可以．所以答案是ACD；‎ ‎（3）由图2所示可知，OP=25．‎5cm，OM=15．‎5cm，ON=40．‎0cm，如果两球碰撞过程动量守恒，则：，代入数据求得：；‎ 考点：验证碰撞中的动量守恒实验 ‎【名师点睛】验证碰撞中的动量守恒，入射球质量应大于被碰球的质量；验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒 ‎17.一个电热器接在的直流电源上，在时间内产生的热量为，今将该电热器接在一正弦交流电源上，它在内产生的热量为，则这一交流电源的交流电压的最大值为_____，有效值为_______。‎ ‎【答案】 (1). 10V (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据交变电流有效值得定义有 解得有效值 交流电压的最大值为 ‎18.发现中子的科学家叫__________ ；其核反应方程式为 ________________ 。‎ ‎【答案】 (1). 查德威克 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】发现中子的科学家是查德威克，其核反应方程式为 ‎19.利用垃圾发电可减少垃圾堆放，消除细菌和减少传染病传播，减少大气污染。中国第一座垃圾电站在深圳市，日处理垃圾吨，发电功率。当采用电压输电时，安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差 ，则输电线上的总电阻为__，若要使输电线上损失的功率变为输送功率的 ，则输电电压应提高到______。‎ ‎【答案】 (1). 40 (2). 40000‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】输电线上的电流为 输电线上损耗功率为 ‎ ‎ 功率公式为 解得 输电线上损耗功率 可得 解得 ‎20.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，‎ ‎①测摆长时，若正确测出悬线长L和摆球直径d，则摆长为_______;‎ ‎②测周期时，当摆球经过___________位置（填平衡位置或最高点）时开始计时并计数1次，测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t，则周期为_______．‎ ‎【答案】 (1). L+ (2). 平衡位置 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]测摆长时，若正确测出悬线长L和摆球直径d，则摆长为 ‎(2)[2][3]测周期时，经过平衡位置时物体速度较快，时间误差较小，当摆球经过平衡位置时开始计时并数1次，测出经过该位置N次（约60～100次）的时间为t，则周期为 T=‎ 三、综合题 ‎ ‎21.一个直流电动机的内电阻，与 的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为，共匝，线圈的电阻为，线圈在的匀强磁场中绕以转速匀速转动时，在合上开关后电动机正常工作时，电压表的示数为，求电动机正常工作时的输出功率。‎ ‎【答案】800W ‎【解析】‎ ‎【详解】线圈转动时产生电动势的最大值为 有效值为 电路的电流为 电动机正常工作时的输出功率 ‎22.如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为‎10m、‎12m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v0、v0．为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．（不计水的阻力）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】在抛货物的过程中，乙船与货物组成的动量守恒，在接货物的过程中，甲船与货物组成的系统动量守恒，在甲接住货物后，甲船的速度小于等于乙船速度，则两船不会相撞，应用动量守恒定律可以解题．‎ ‎【详解】设抛出货物的速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：乙船与货物：12mv0=11mv1-mv，甲船与货物：‎10m×2v0-mv=11mv2，两船不相撞的条件是：v2≤v1，解得：v≥4v0，则最小速度为4v0．‎ ‎【点睛】本题关键是知道两船避免碰撞的临界条件是速度相等，应用动量守恒即可正确解题，解题时注意研究对象的选择以及正方向的选择．‎ ‎23.如图所示，平板车P的质量为M，质量为m的小物块Q大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球(大小不计)．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失．已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M∶m＝4∶1，重力加速度为g．求：‎ ‎(1)小物块Q离开平板车时速度为多大？‎ ‎(2)平板车P的长度为多少？‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，满足动量守恒的条件且能量守恒．小物块Q在平板车P上滑动的过程中，二者相互作用，动量守恒，部分动能转化为内能．‎ ‎【详解】(1) 小球由静止摆到最低点的过程中，机械能守恒，则有：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ 小球与Q进行弹性碰撞，质量又相等，二者交换速度．‎ 小物块Q在平板车P上滑动的过程中，Q与P组成的系统动量守恒：mV0=mV1+MV2‎ 其中，M=‎4m，解得：，；‎ ‎ (2) 小物块Q在平板车P上滑动的过程中，部分动能转化为内能，由能的转化和守恒定律，知：‎ ‎ ‎ 解得：L=．‎ ‎【点睛】逐一分析物体间的相互作用过程，分析得到物体间相互作用时满足的规律：动量守恒、能量守恒等，进而求出要求的物理量．‎