新疆昌吉市教育共同体2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题

新疆昌吉市教育共同体2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题

昌吉市教育共同体2019-2020年高二年级第二学期期中质量检测 物理试卷 一、选择题（共48分，1-9单选，10-12双选）‎ ‎1.在下列四幅u-t图像中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】我们日常生活中用的都是交流电，电压是220V，频率是50Hz．周期为0.02s；电压的最大值为：220V=311V，只有C正确。 故选C。‎ ‎2.质量为‎5 kg的小球以‎5 m/s的速度竖直落到地板上，随后以‎3 m/s的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为(　 　)‎ A. ‎10 kg·m/s B. －‎10 kg·m/s C. ‎40 kg·m/s D －‎40 kg·m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ 动量的变化是末动量减去初动量，规定了竖直向下为正方向，初动量 ，末动量，动量的变化 ，故D正确 综上所述本题答案：D ‎3.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，如图所示，穿过该线圈的磁通量随时间按正弦规律变化．则（ ）‎ A. t＝0时，线圈位于中性面位置 B. t＝0.5 s时，线圈中的磁通量变化率为零 C. t＝0.8 s时，线圈产生的感应电动势处于减小的过程中 D. t＝1.0 s时，线圈产生的感应电动势为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．t＝0时，磁通量最小为零，所以磁场与线圈平行，线圈位于与中性面垂直的位置，A错误 B．图像的斜率表示磁通量的变化率，，t＝0.5 s时，斜率为零，磁通量变化率为零，B正确 C.．t＝0.8 s时，线圈处于斜率变大的过程中，所以感应电动势处于增大的过程中，C错误 D．t＝1.0 s时，磁通量为零，但是斜率不为零，感应电动势不为零，D错误 ‎4.根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)(　　)‎ A. B. C. hλ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 光子能量为：E=hv，光子频率、波长、光速之间关系为，联立可得：，故A正确，BCD错误．‎ ‎5.如图为一交流电的电压随时间而变化的图象，则此交流电的有效值是（ ）‎ A. V B. 5V C. V D. 25V ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据有效值的概念可得：，解得U=5V，故选B.‎ ‎6.体操运动员在落地时总要屈腿，这样做可以( )‎ A. 减小地面对于腿的冲量 B. 减小人的动能变化量 C. 减小人的动量变化量 D. 减小地面对腿的冲击力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】落地时屈退，这样可以增加脚与地接触的时间，根据动量定理得：‎ 得：‎ 当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，动能的变化量也不变；动量的变化率减小，即地面对脚的作用力减小.‎ A．描述与分析不符，故A错误.‎ B．描述与分析不符，故B错误.‎ C．描述与分析不符，故C错误.‎ D．描述与分析相符，故D正确.‎ ‎7.如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=4∶1，电压表V和电流表A均为理想电表，灯泡电阻RL=12Ω，AB端电压．下列说法正确的是（ ）‎ A. 电流频率为100Hz B. 电压表V读数为96V C. 电流表A的读数为‎0.5A D. 变压器输入功率为6W ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：由可知交流电的频率为50Hz，A错误；原线圈输入的电压有效值为24V，由于n1∶n2=U1∶U2可知，U2=6V，即电压表的示数为6V，B错误；这样电流表的示数，C正确；灯泡消耗的功率P=U2I=3W，而变压器为理想变压器，本身不消耗能量，因此变压器输入功率也为3W，D错误 考点：考查了理想变压器 ‎8.一个质量为M的静止原子核, 当它放出质量为m、速度为v的粒子时, 新核的反冲速度大小为 （ ）‎ A. v B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】规定质量为m的粒子的速度方向为正，根据动量守恒定律研究整个原子核：0=mv-（M-m）v′，得：v′=，即剩余部分获得的反冲速度大小为，方向与规定正方向相反；故选C．‎ ‎【点睛】一般情况下我们运用动量守恒解决问题时要规定正方向，本题中速度中负号表示原子核剩余部分的速度方向与质量为m粒子速度方向相反．‎ ‎9.如图所示，电路中完全相同的三个灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到“220V　50Hz”的交流电源上，三只灯泡的亮度相同。若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60Hz，则发生的现象为（　　）‎ A. 三灯亮度不变 B. 三灯均变亮 C. L1不变、L2变亮、L3变暗 D. L1不变、L2变暗、L3变亮 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率增大时，电感对电流的感抗增大，L2变暗；根据电容器的特性：通高频，阻低频，当电源的频率增大时，电容器对电流的容抗减小，L3变亮，而电阻的亮度与频率无关，L1不变。故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎10.用图甲所示的装置研究光电效应，闭合电键S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a, 0)，与纵轴的交点坐标为(0,－b)。下列说法正确的是（ ）‎ A. 该光电管阴极的极限频率为a B. 普朗克常量为h＝‎ C. 断开开关S后，电流表G的示数一定为零 D. 仅增大入射光的频率，则遏止电压也随之增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查光电效应方程的理解应用。‎ ‎【详解】A．根据光电效应方程 ‎，‎ 当时，对应的 值是极限频率，此时，所以该光电管阴极的极限频率为a，A正确；‎ B．根据光电效应方程 ‎，‎ 图线的斜率即为普朗克常量 ，B错误；‎ C．没有外加电压，只要最大初动能够大，光电子就能到达另一极板，电流表示数可能不为零，C错误；‎ D．仅增大入射光频率，能量增大，最大初动能增大，，遏止电压也随之增大，故D正确。‎ 故选AD ‎11.如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器和理想降压变压器 向远处用户供电，输电线的总电阻为的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和设的输入电压一定，当用户消耗的电功率变大时，有　　‎ A. 不变，变小 B. 减小，变大 C. 变大，变大 D. 不变，变小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】当用户消耗的电功率变大时，变大，根据变压器原理可知，变大，而输入电压一定，则不变，所以变大，变大，，输电线上电流变大，导线上损失电压变大，，所以变小，则变小，AC正确BD错误．‎ ‎12.如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰，两小球的质量分别为m1和m2． 图乙为它们碰撞前后的位移一时间图像（x—t图像）．己知m1=‎0.1kg，由此可判断 A. 碰前小球2保持静止 B. 碰后小球1和小球2都向右运动 C. 两球的碰撞为弹性碰撞 D. 小球2的质量m2=‎‎0.2kg ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由x-t图像可知，碰前小球2的位移不随时间变化，处于静止状态，故选项A 正确．‎ B.碰后小球2的速度为正方向，说明向右运动，小球1的速度为负方向，说明向左运动，故选项B错误．‎ CD.由图读出，碰前小球1速度为v1=‎4 m/s，碰后小球2和小球1的速度分别为v′2 =‎2m/s，v′1=‎-2m/s，根据动量守恒定律得m1v1= m1v′1+m2v′2，解得m2=‎0.3kg，故选项D错误．由于碰撞前后满足m1v12=m1v′12+m2v′22，故为弹性碰撞，选项C正确．本题正确答案为AC．‎ 二、填空题（共12分，每空3分）‎ ‎13.根据如图所示图象写出电压的瞬时值表达式________________。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】图象描述的是电压随时间的变化关系，由图可知周期为 角速度 该交流电的电压的峰值是 交变电的电压的瞬时值表达式 ‎14.如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．‎ 若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为则______ ‎ A.                  ‎ ‎ ‎ C.                  ‎ ‎ ‎ 为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是______ 填下列对应的字母 ‎ A.直尺      ‎ 游标卡尺         ‎ 天平          ‎ 弹簧秤          ‎ 秒表 设入射小球的质量为，被碰小球的质量为为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式用、及图中字母表示 ______ 成立，即表示碰撞中动量守恒．‎ ‎【答案】 (1). (1)C (2). (2)AC (3). (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；‎ ‎（2）两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．‎ ‎【详解】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2 在碰撞过程中动能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22 解得v1=v0 要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2‎ ‎，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1=r2，故选C （2）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝ ；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：m1 =m1+m2，所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平；故选AC．‎ ‎（3）若关系式m1 =m1+m2成立，即表示碰撞中动量守恒．‎ ‎【点睛】本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．‎ 三、解答题（共40分，15题8分，16.17各10分，18题12分）‎ ‎15.质量是‎50kg的铁锤从‎5m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间为0.05s，击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？‎ ‎【答案】1.05×104N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据匀变速直线运动的速度位移公式求出铁锤与桩碰撞前的速度，结合动量定理求出桩对锤的作用力，从而根据牛顿第三定律求出撞击过程中铁锤对水泥桩的平均冲击力。‎ ‎【详解】铁锤碰前的速度为 取向下为正，对铁锤由动量定理得 代入数据解得 F=10500N 由牛顿第三定律可得，铁锤对桩的作用力 ‎16.有一正弦交流电，它的电压随时间变化的图象如图所示，试写出：‎ ‎(1)电压的峰值；‎ ‎(2)交变电流的有效值(结果保留3位有效数字)；‎ ‎(3)交变电流的频率；‎ ‎(4)电压的瞬时表达式．‎ ‎【答案】(1)537 V;(2)380 V;(3)50 Hz;(4)u＝537sin 314t V ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)由图读出,电压最大值为：‎ ‎(2) 交变电流有效值：‎ ‎(3)由图读出周期为：‎ 频率为：‎ ‎(4) 电压的瞬时表达式：‎ ‎17.如图所示，小明站在静止在光滑水平面上的小车上用力向右推静止的木箱，木箱最终以速度v向右匀速运动．已知木箱的质量为m，人与车的总质量为‎2m，木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞，反弹回来后被小明接住．求：‎ ‎(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小；‎ ‎(2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小．‎ ‎【答案】①；②‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①取向左为正方向，由动量守恒定律有：0=2mv1-mv 得 ‎②小明接木箱的过程中动量守恒，有mv+2mv1=（m+‎2m）v2‎ 解得 考点：动量守恒定律 ‎18.如图所示，质量为m=‎1kg的木块A，静止在质量M=‎2kg的长木板B的左端，长木板停止在光滑的水平面上，一颗质量为m0=‎20g的子弹，以v0=‎600m/s的初速度水平从左向右迅速射穿木块，穿出后速度为，木块此后恰好滑行到长木板的中央相对木板静止。已知木块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，g=‎10m/s2，并设A被射穿时无质量损失。求：‎ ‎(1)木块与木板的共同滑行速度是多大？‎ ‎(2)A克服摩擦力做了多少功？ ‎ ‎(3)摩擦力对B做了多少功？‎ ‎(4)A在滑行过程中，系统增加了多少内能？‎ ‎【答案】(1)；(2)4J；(3)1J；(4)3J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)子弹射穿小物体A的过程中，两者组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得 代入数据解得 设木块与木板的共同滑行速度是，A、B组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 解得 ‎(2)对A根据动能定理得 解得A克服摩擦力做功 ‎(3)对B根据动能定理得 解得摩擦力对B做功 ‎(4)A在滑行过程中，根据能量守恒定律得系统增加的内能 解得 ‎ ‎