广东省广州外国语学校2020学年高二物理下学期期中试题 理（含解析）

广东省广州外国语学校2020学年高二物理下学期期中试题 理（含解析）

‎2020学年第二学期高二期中考试 ‎ 高二物理（理科）‎ 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得3分，有错选或不答的得0分）‎ ‎1.如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（     ）‎ A. M点的电势小于N点的电势 B. 粒子带正电 C. 粒子在M点的电势能小于N点的电势能 D. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：根据沿电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N的电势，故A错误；‎ B项：根据做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，所以粒子带正电，故B正确；‎ C项：由于M点的电势高于N点的电势，且粒子带正电，所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故C错误；‎ D项：M点的电场线比N点电场线更疏，所以M点的电场强度比N点电场强度更小，在M点的电场力比N点的小，故D错误。‎ ‎2.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁 左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（ ）‎ A. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，在根据左手定则判断安培力方向，如图：‎ 根据牛顿第三定律，电流对磁体作用力向右下方；选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力方向向左；故C正确，ABD错误；故选C.‎ 点睛：本题关键先对电流分析，根据左手定则得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况.‎ ‎3.如图，在水平面上放着两个木块a和b，质量分别为ma,mb ‎,它们与水平面间的动摩擦因数为μ。两木块之间连接一个劲度系数为k的轻弹簧，弹簧原长为L.对b施加水平向右的拉力F,a,b以相同的速度做匀速直线运动,弹簧的伸长量x.则下列关系正确的是（ ）‎ A. 弹簧的拉力等于μmag B. b受的合力为F-μmbg C. 拉力F=μ(mag+mbg)+kx D. a、b之间的距离为L+μ(mag+mbg)/k ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：对a受力分析可知，水平方向上弹簧的弹力与地面对a的摩擦力等大反向，即，故A正确；‎ B项：由于匀速直线运动，所示b受的合力为0，故B错误；‎ C项：对a、b整体有：，故C错误；‎ D项：弹簧的伸长量为：，所以ab间的距离为：，故D错误。‎ ‎4.如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=4:1，V和A均为理想电表，灯泡电阻RL=110 Ω，AB端电压（V）。下列说法正确的是（ ）‎ A. 副线圈输出的交流电频率为25 Hz B. V的读数为V C. A的读数为1.0 A D. 变压器输入功率为27.5 W ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：交流电频率为：，解得：，故A错误；‎ B项：原线圈两端的电压有效值为：，由变压器的变压原理可知，电压表的示数为55V，故B错误；‎ C项：电流表的示数为：，故C错误；‎ D项：变压器输入功率等输出功率即为：，故D正确。‎ ‎5.如图所示，灯泡LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。则（ ）‎ A. S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA变暗、LB更亮，最后LA熄灭 B. S闭合的瞬间，LA不亮，LB立即亮 C. S闭合的瞬间，LA、LB都不立即亮 D. 稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，LA闪亮后熄灭，且闪亮时电流方向向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、C项：S闭合瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光，由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐变小，流过B灯的电流变大，则A灯变暗，B灯变亮，最后A灯熄灭，故A正确，B错误；‎ D项：断开开关S时，通过B的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，线圈与灯A构成回路，所以电流会通过A，所以灯泡A闪亮后熄灭，由于自感回路内的电流方向与线圈中原来的方向相同，所以通过A的电流方向向左，故D错误。‎ ‎6.如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经过相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（　　）‎ A. 停止运动 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 运动方向不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:由动能定理：，可知撤去力时二者有相同的动能，两物体发生碰撞前的动量，可得动量，碰撞后（取向右为正方向）由动量守恒定律：，则方向向右。故选C。‎ 考点：本题考查了动量守恒定律、动能定理。‎ ‎7.用图示装置研究光电效应现象，光阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，当滑动头P从a移到c的过程中，光电流始终为零。为了产生光电流，可采取的措施是 ( )‎ A. 增大入射光的强度 B. 增大入射光的频率 C. 把P向a移动 D. 把P从c向b移动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：能否产生光电效应与入射光的强度无关，增大入射光的强度，仍不能产生光电流．故A错误．‎ 增大入射光的频率，当入射光的频率大于金属的极限频率时，产生光电效应，金属有光电子发出，电路中能产生光电流．故B正确．把P向a移动．P点电势大于的c点电势，光电管加上正向电压，但不能产生光电效应，没有光电流形成．故C错误．把P从c向b移动，不能产生光电效应，没有光电流形成．故D错误．故选B。‎ 考点：光电效应 ‎【名师点睛】本题考查光电效应的条件．当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属才能产生光电效应，与入射光的强度、光照时间、所加电压无关。‎ ‎8.早上太阳从东方升起时，人们看到太阳是红色的，这是因为( )‎ A. 光的散射 B. 红光的波长长，衍射现象明显 C. 红光的折射率小，传播速度大 D. 红光更容易引起人眼的视觉 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在七种可见光中，红色光的波长最长，最容易发生衍射现象，早上太阳从东方升起时，人们看到太阳是红色，就是因为红光的波长长，衍射现象明显。故B正确。‎ ‎9.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）‎ A. 图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B. 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 C.‎ ‎ 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 D. 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型。故A错误。图乙： 用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能。故B错误。 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构。故D错误。 故选C。‎ ‎10. 如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( )‎ A. ①表示γ射线，③表示α射线 B. ②表示β射线，③表示α射线 C. ④表示α射线，⑤表示γ射线 D. ⑤表示β射线，⑥表示α射线 ‎【答案】C ‎【解析】‎ α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。‎ 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，少选且正确的得3分，有错选或不答的得0分）‎ ‎11.在下列核反应方程中，x代表质子的方程是 （ 　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 根据核反应的质量数和电荷数相等可知，A中X代表中子 ；B中X代表质子；C中X代表质子；D中X代表氘核；故选BC.‎ ‎12. 如图所示，闭合小金属球从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 若是匀强磁场，球在左侧滚上的高度小于h B. 若是匀强磁场，球在左侧滚上的高度等于h C. 若是非匀强磁场，球在左侧滚上的高度等于h D. 若是非匀强磁场，球在左侧滚上的高度小于h ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 若是匀强磁场，穿过小环的磁通量不变，没有感应电流产生，其机械能守恒，高度不变，则环在左侧滚上的高度等于h．故A正确，B错误；若是非匀强磁场，穿过小环的磁通量变化，小环中将产生感应电流，机械能减小转化为内能，高度将减小，则环在左侧滚上的高度小于h．故C错误，D正确．故选AD.‎ 点睛：本题关键根据产生感应电流的条件，分析能否产感应电流，从能量的角度分析高度的变化.‎ ‎13. 氢原子基态能级为-13．6ev，一群氢原子处于量子数n=3的激发态，它们向较低能级跃迁时，放出光子的能量不可能的是（ ）‎ A. 1．51eV B. 1．89eV C. 10．2eV D. 12．09eV ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：基态能级为-13．6eV，根据，知E2=-3．4eV，E3=-1．51eV，一群氢原子处于量子数n=3的激发态，可能从能级3跃迁到能级2或能级1，也可能从能级2跃迁到能级1．若从能级3跃迁到能级2，根据hγ=Em-En，放出的光子能量为1．89eV；从能级3跃迁到基态，放出的光子能量为12．09eV；从能级2跃迁到基态，放出的光子能量为10．2eV．故BCD错误，A正确．故选A。‎ 考点：波尔理论 ‎【名师点睛】此题是对波尔理论的考查；要知道一群氢原子处于量子数n=3的激发态，激发态不稳定，会向基态跃迁，放出的光子能量hγ=Em-En．‎ ‎14.如图所示，在光滑的水平面上，静止小车内有一劲度系数很大的弹簧被A和B两物体压缩，且弹簧被锁定。A和B的质量之比为1∶2，它们与小车间的动摩擦因数相等。解除锁定后两物体在极短时间内与弹簧分开，分别向左、右运动，两物体相对小车先后静止下来，且都未与车壁相碰，则（　　）‎ A. 小车始终静止在水平面上 B. B先相对小车静止下来 C. 最终小车水平向右匀速运动 D. 最终小车静止在水平地面上 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：A、B的质量之比为1：2，动摩擦因数相等，则A对小车的摩擦小于B对小车的摩擦力，B对小车的摩擦力向右，A对小车的摩擦力向左，所以小车向右运动，放开弹簧后物体在极短时间内与弹簧分开，弹簧弹开的瞬间，B的速度小于A的速度，两物体的加速度大小相等，可知B先相对小车静止，故A错误，B正确；‎ C、D项：因为A、B知小车组成的系统动量守恒，可知，两物体相对小车静止时，由于开始总动量为0，最终相对小车静止，可知最终小车静止在不平面上，故C错误，D正确。‎ 三、实验题（共12分）‎ ‎15.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．‎ ‎(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选 _______ 段来计算A的碰前速度，应选_________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”)．‎ ‎(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前m1v1+m2v2=____________ kg•m/s；碰后m1v1'+m2v2'= _________kg•m/s．并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等．‎ ‎【答案】 (1). BC (2). DE (3). 0.840 (4). 0.834‎ ‎【解析】‎ ‎（1）小车A碰前做匀速直线运动，打在纸带上的点应该是间距均匀的，故计算小车碰前速度应选BC段；CD段上所打的点由稀变密；可见在CD段A、B两小车相互碰撞．A、B撞后一起做匀速运动，所打出的点又应是间距均匀的．故应选DE段计算碰后速度．‎ ‎（2）碰前mAvA十mBVB==0.420kg·m/s．‎ 碰后 mAvA/十mBvB’=(mA十mB)v=0．417kg·m／s．‎ 其中，vA=BC/Δt=1．05m／s。‎ vA’=vB’=" DE/Δt" = 0．695m／s．‎ 通过计算可以发现，在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的．‎ 四、计算题（本大题共3小题，共34分。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，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16.如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2 射出.重力加速度为g.求：‎ ‎（1）此过程中系统损失的机械能；‎ ‎（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为V，由动量守恒得 mv0=m+MV ①‎ 解得 ‎②‎ 系统的机械能损失为 ΔE=③‎ 由②③式得 ΔE=④‎ ‎（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s,则 ‎⑤‎ s=Vt ⑥‎ 由②⑤⑥得 S=⑦‎ 考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ 点评：本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易．‎ ‎17.用频率为ν的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，光电子在磁场中做圆周运动的圆轨道的最大半径为R，电子的电荷量为e、质为量m，普朗克常量为h。求：‎ ‎（1）光电子的最大初动能；‎ ‎（2）该金属发生光电效应极限频率。‎ ‎【答案】(1) （2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，有：‎ 解得：‎ 电子的最大初动能为：；‎ ‎（2）入射光子的能量为：ε=hν 根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功为：W0=hν-Ek；‎ 而金属的逸出功为：W0=hν0；‎ 解得该金属发生光电效应的极限频率 ‎18.如图所示，在光滑水平面上有一块长为L的木板B，其上表面粗糙．在其左端有一个光滑的1/4圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上．现有很小的滑块A以初速度v0从右端滑上B并以v0/2的速度滑离B，恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为m，试求：‎ ‎①木板B上表面的动摩擦因数μ.‎ ‎②1/4圆弧槽C的半径R.‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ 由于水平面光滑，A与B、C组成的系统动量守恒和能量守恒，有：‎ mv0＝m(v0)＋2mv1 ①‎ μmgL＝mv02－m(v0) 2－×2mv12 ②‎ 联立①②解得：μ＝ .‎ ‎②当A滑上C，B与C分离，A、C间发生相互作用．A到达最高点时两者的速度相等．A、C组成的系统水平方向动量守恒和系统机械能守恒：‎ m(v0)＋mv1＝(m＋m)v2 ③‎ m(v0)2＋mv12＝ (2m)v22＋mgR ④‎ 联立①③④解得：R＝‎ 点睛：该题考查动量守恒定律的应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，列出动量守恒以及能量转化的方程；注意使用动量守恒定律解题时要规定正方向．‎