四川省泸县第五中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题

四川省泸县第五中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题

‎2020年春四川省泸县第五中学高二期中考试 物理试题 注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。‎ ‎2．答题时请按要求用笔。 ‎ ‎3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。‎ ‎4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。‎ ‎5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。‎ ‎6.考试时间：150分钟；物理化学生物同堂分卷考试，物理110分，化学100分，生物90分，共300分 第I卷 选择题（54分）‎ 一、单选题（每小题6分，共9个小题，共54分；其中1-6题为单选题，7-9题多选题，少选得3分，多选错选得0分。）‎ ‎1．下列说法正确的是 A．是α衰变 B．α粒子散射实验中，极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据 C．核反应方程：中的x为质子 D．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核 ‎2．下列说法正确的是 A．传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置 B．真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的 C．紫外线常用于医院和食品消毒，是因为它具有显著的热效应 D．波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率 ‎3．如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是 ‎ A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C．当r等于r2时，分子间的作用力最大 D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 ‎4．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可知 A．在A和C时刻线圈处于中性面位置 B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从A时刻起到D时刻，线圈转过的角度为π弧度 D．在A和C时刻磁通量变化率的绝对值最大 ‎5．如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则 A．弹簧的最大伸长量为4m B．t=0.2s时，弹簧的弹性势能最大 C．t=0.2s到t=0.6s内，小球的重力势能逐渐减小 D．t=0到t=0.4s内，回复力的冲量为零 ‎6．如图所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为100 kW，输出电压U1=500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20，输电线电阻为40Ω，用户需要的电压U4=220 V，变压器均为理想变压器。则 A．输电线上的输送电流为250A B．输电线上损失的电压为280V C．输电线上损失的电功率为4kW D．降压变压器的原、副线圈的匝数比为n3:n4=48:11‎ ‎7．图中T是绕有两组线圈的闭合铁心,线圈的绕向如图所示,D是理想的二极管,金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行,磁场方向垂直纸面向里.若电流计G中有电流通过,则ab棒的运动可能是 ‎ A．向右匀减速运动, B．向右匀速运动 C．向左匀加速运动 D．向左匀速运动 ‎8．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1＝R2＝R3，电感L的直流电阻可忽略，D为理想二极管，电源内阻不计。闭合开关S，电路电流稳定后，再断开开关S，下列说法中正确的是 A．闭合开关S，L1逐渐变亮 B．闭合开关S，L2逐渐变亮 C．断开开关S前后，L3中有电流且方向相同 D．断开开关S后，L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗 ‎9．如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ<90°），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，在滑动过程中导体棒始终保持与导轨良好接触，光滑导体棒EF经过C点瞬间作为计时起点。若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料组成的导体，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是 A．B．C．D．‎ 第II卷 非选择题（56分）‎ 二、实验题（16分）‎ ‎10．（6分）如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则：‎ ‎（1）出射光线与入射光线________（填“平行”或“不平行”）；‎ ‎（2）以入射点O为圆心，以R=5 cm长度为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68 cm，FE=1.12 cm，则该玻璃砖的折射率n=________．‎ ‎11．（10分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．‎ ‎（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）‎ A． 长度为1m左右的细线  B． 长度为30cm左右的细线 C． 直径为1.8cm的塑料球 D． 直径为1.8cm的铁球 ‎（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t， 则重力加速度g=________ （用L、n、t表示）‎ ‎（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理．‎ 请计算出第3组实验中的T=________ s，g= ________ ‎ ‎（4）用多组实验数据做出图像，也可以求出重力加速度g， 已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b， 下列分析正确的是 （选填选项前的字母）．‎ A． 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B． 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C． 图线c对应的g值小于图线b对应的g值 ‎（5）某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为和时，测得相应单摆的周期为、，由此可得重力加速度g=________ （用、、、表示）．‎ 三、解答题（40分）‎ ‎12．（10分）如图所示，是一个半径为 R的半圆柱形透明物体的截面图．现有平行于轴线OA的单色光从左侧射入透明物体，已知从距圆心R‎2‎的P点射入透明物体的光，经过透明物体后通过轴线OA上的Q点，Q点距圆心O的距离为‎3‎R．求： ‎ ‎（1）该透明物体的折射率； （2）能够从透明物体圆形边界射出的光（不考虑多次反射的情况），其入射光的范围．‎ ‎13．（12分）如图所示，光滑的水平面AB 与半径R=0.32m，光滑竖直半圆 轨道BCD在B点相切，D为轨道最高点.用轻质细线连接甲、乙两小球，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为m‎1‎‎=0.1kg，乙球的质量为m‎2‎‎=0.3kg，甲、乙两球静止。现固定甲球，烧断细线，乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点.重力加速度g取‎10m/‎s‎2‎甲、乙两球可看作质点.‎ ‎（1）试求细线烧断前弹簧的弹性势能Ep；‎ ‎（2）若甲球不固定，烧断细线，求从烧断细线开始到乙球脱离弹簧过程中，弹簧对乙球的冲量I.‎ ‎14．（18分）如图所示，匝数N=20、横截面积S=0.04 m2的线圈中有方向竖直向上的匀强磁场B1，B1均匀变化；两相互平行、间距为L=0.2m的金属导轨固定在倾角为30°的斜面上；导轨通过开关S与线圈相连。一光滑金属杆放置在靠近导轨上端的M、N位置，M、N等高，金属杆质量m=0.02 kg，阻值R1=0.2 Ω；导轨底端连接一阻值为R2=0.8 Ω的电阻；导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场B2=0.5 T。闭合S，金属杆恰能静止于斜面的M、N位置；断开S，金属杆由M、N位置从静止开始向下运动，经过t=0.5 s，下滑通过的距离x=0.6 m。金属导轨光滑且足够长，线圈与导轨的电阻忽略不计。g取10 m/s2。‎ ‎（1）求B1变化率的大小，并确定B1的变化趋势；‎ ‎（2）金属杆下滑x=0.6 m的过程中，金属杆上产生的焦耳热。‎ ‎2020年春四川省泸县第五中学高二期中考试 物理试题参考答案 ‎1．B 2．A 3．B 4．D 5．C 6．C 7．AC 8．AD 9．BD ‎10．不平行 1.5 ‎ ‎11．（1）AD （2） （3）2.01；9.76（9.76~9.77） （4）B （5）或 ‎ ‎12（1）如图，‎ 设光在弧面上的入射点为S，入射角为r，折射角为i，OS与OA夹角为θ，由几何关系：‎ sinr=sinθ=‎R‎2‎R 设S、Q间的距离分别为l‎2‎，‎ 由题意可得O、Q间距：‎ l‎1‎‎=‎3‎R 在ΔOSQ中，由余弦定理得：‎ l‎2‎‎2‎‎=R‎2‎+l‎1‎‎2‎−2Rl‎1‎cosθ‎ ‎ 代入数据得：‎ l‎2‎‎=R‎ ‎ ΔOSQ为等腰三角形 设SQ与OA的夹角为Φ，‎ 由几何知识可得：‎ Φ =θ，i=Φ +θ 由折射定律：‎ n=‎sinisinr‎ ‎ 代入数据得：‎ n=‎‎3‎‎ ‎ ‎（2）设临界角为C，入射光离O的最远距离为d，由折射定律：‎ sinC=‎‎1‎n 根据几何关系：‎ sinC=‎dR 代入数据得：‎ d=‎3‎‎3‎R 即入射光的范围在距O点小于‎3‎‎3‎R的距离内．‎ ‎13．‎(1)‎设乙球在D点处的速度为v， 对乙球，在D处：‎m‎2‎g=m‎2‎v‎2‎R①‎ EP‎=m‎2‎g‎2R+‎1‎‎2‎m‎2‎v‎2‎②‎ 由‎①②‎式并代入数据得：‎EP‎=2.4J ③‎ ‎(2)‎设甲、乙两球脱离弹簧时速度大小分别为v‎1‎、v‎2‎，以v‎1‎的方向为正方向，根据动量守恒定律得：m‎1‎v‎1‎‎=m‎2‎v‎2‎④‎ ‎ 根据能量守恒定律得：‎EP‎=‎1‎‎2‎m‎1‎v‎1‎‎2‎+‎1‎‎2‎m‎2‎v‎2‎‎2‎⑤‎ 根据动量定理得：I=m‎2‎v‎2‎⑥‎ ‎ 由‎④⑤⑥‎式并代入数据得冲量大小：I=0.6N⋅s， 方向水平向右．‎ ‎14．（1）闭合S，设线圈中的感应电动势为E1，电流为I1，金属杆受到的安培力为F，则 感应电流：‎ 安培力：，‎ 根据平衡条件有： ‎ 解得： ，B1的变化趋势是增大。‎ ‎（2）断开S，金属杆下滑x=0.6 m的过程中，设其中的平均电动势为，平均电流为，末速度为v，电阻R2和金属杆上产生的焦耳热为Q，金属杆上产生的焦耳热为Q1，则根据动量定理有：‎ ‎ ‎ 平均感应电流：‎ ‎ ‎ 平均感应电动势：‎ ‎ ‎ 解得v= 2.2 m/s 根据能量守恒：‎ ‎ ‎ 解得：J ‎ 解得：J。‎