湖北省武汉市2020学年高二物理下学期期中试题（无答案）

湖北省武汉市2020学年高二物理下学期期中试题（无答案）

湖北省武汉市2020学年高二物理下学期期中试题（无答案） ‎ 一、单项选择题．本题共5小题，每小题5分，共计25分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1. 如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于量子数为n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是 (　　)‎ 第1题图 A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 B.由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小 C.用n＝4能级跃迁到n＝2能级辐射出的光照射逸出功为4.54 eV的金属钨能发生光电效应 D.若是一个氢原子处于n＝4能级，则最多可辐射3种不同频率的光 ‎2．下列说法正确的是( )‎ A．氡的半衰期为3.8天，若取8个氡原子核，经7.6天后就一定剩下2个原子核了 B．重核裂变释放核能产生新核的过程中，新核的比结合能一定比该重核的比结合能小 C．太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应，核反应方程是4→+2．已知质子、氦核、正电子的静质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c．这个核反应中释放的核能△E=（‎4m1﹣m2﹣‎2m3‎）c2‎ D．衰变为，要经过4次衰变6次衰变 ‎3.如图所示，电源电动势为E，内阻为r．电路中的R2、R3‎ 分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其阻值随光照强度增大而减小）．当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．下列说法中正确的是（　 ）‎ A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D．若断开电键S，带电微粒保持静止状态 ‎4.一个边长为6cm的刚性单匝正方形金属线框置于均匀磁场中，线框平面与磁场垂直，线框电阻为0.36Ω．磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为（　　）‎ A．×10﹣5A B．×10﹣5A C．×10﹣5A D．×10﹣5A ‎5．在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg，m=0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有Ep=10.8J弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态．现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示．g取10m/s2．则下列说法正确的是（　　）‎ A．球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为0.2N•s B．M离开轻弹簧时获得的速度大小为9m/s C．若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小 D．弹簧弹开过程，弹簧弹力对m的冲量大小为1.8N•s 二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共计25分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分．‎ ‎6．一个质量为m，电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长．已知每一电场区的场强大小相等，方向竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）‎ A．小球在水平方向做匀速直线运动 B．若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同 C．若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相同 D．无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同 ‎7.如图所示，‎ 一轻弹簧左端固定在足够长的木块A的左端挡板上，右端与小物块B连接，A、B及A与水平地面间的接触面均光滑．开始时，A和B均静止，现同时对A、B施加大小相等、方向相反的水平恒力F1和F2．则从两物体开始运动到弹簧第一次伸长到最长（弹簧形变始终不超过其弹性限度）的过程中，对A、B和弹簧组成的系统，正确的说法是（　　 ）‎ A．由于F1、F2大小相等、方向相反，故系统动量守恒 B．由于F1、F2大小相等、方向相反，故系统机械能守恒 C．当弹簧的形变量最大时，A、B均处于平衡状态 D．当弹簧的弹力与F1、F2大小相等时，A、B的动能均达到最大值 ‎8．如图所示，正方形单匝导线框ABCD、abcd的边长均为L，电阻均为R，质量分别为‎2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内．在两导线框之间有一宽度为‎2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L．现将系统由静止释放，当导线框ABCD刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则（ ）‎ A．两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT=mg B．系统匀速运动的速度大小v=‎ C．两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热Q=2mgL﹣‎ D．导线框abcd通过磁场的时间t=‎ ‎9．如图所示，直角三角形ABC区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两个粒子（不计重力）沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则（　 　）‎ A．从P点射出的粒子速度大 B．从Q点射出的粒子速度大 C．从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长 D．两个粒子在磁场中运动的时间一样长 ‎10．如图所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置，左端与定值电阻R相连，导轨x＞0一侧存在着沿x方向均匀增大的磁场，磁感应强度与x的关系是B=0.5+0.5x（T），在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A1运动到A3，此过程中电路中的总电功率保持不变．A1的坐标为x1=‎1m，A2的坐标为x2=‎2m，A3的坐标为x3=‎3m，下列说法正确的是（ ）‎ A．回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势 B．在A1与A3处的速度比为2：1‎ C．A1到A2与A2到A3的过程中通过导体横截面的电量之比为5：7‎ D．A1到A2与A2到A3的过程中产生的焦耳热之比为7：5‎ 三、实验题（共20分）‎ ‎11．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．‎ ‎（1）实验必须要求满足的条件是　 　‎ A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线是水平的 C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下 D．若入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，则m1＞m2‎ ‎（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先用天平测量两个小球的质量m1、m2 ，再让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程，然后，把被碰小球m2静置于轨道的末端，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是　 　（填选项的符号）‎ A．测量小球m1开始释放高度h 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 ‎（3）若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式可表示为　 　（用（2）中测量的量表示）；‎ ‎（4）若ml=45.0g、m2=9.0g，=46.20cm．则可能的最大值为　 　cm．（结果保留两位小数）‎ ‎12．物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组，设计了如图所示的实验电路测定电流表的内阻，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验．‎ ‎（1）闭合开关S1和S2，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表（灵敏）的示数I0和电压表的示数U0，由此可知电流表的电阻RA为　 　（用上述量表示）．‎ ‎（2）闭合开关调节R，仅读出电流I和电压U，并测出多组数据，作出U﹣I图线可得出电池组的电动势和内阻，从实验原理上分析，此种办法测量的电动势与真实值相比　 　（填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻的测量值与真实值相比　 　（填“偏大”“偏小”或“相等”）．‎ ‎（3）断开S1闭合S2，仅由多组电流表示数I和电阻箱的示数R，运用实验数据作出﹣R图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，则该电池组的电动势为　 　‎ ‎，内阻为　 　　　（用k、b、RA表示）．‎ 三、计算题(本题共3小题,共计40分．解答时请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)‎ ‎13．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场B，A为磁场边界上的一点，有大量完全相同的带电粒子平行纸面向各个方向以相同的速度大小通过A点进入磁场，最后这些粒子从右侧圆弧AC上射出磁场区域（有粒子从C点射出）。AC圆弧的弧长是圆周长的，不计粒子之间的相互作用，粒子的质量为m，电量为，求：‎ ‎（1）圆形磁场区域的半径R；‎ ‎（2）粒子在磁场中运动轨迹的最大长度；‎ ‎（3）若只把磁场撤去，在圆形区域内加场强大小为E的平行于纸面的匀强电场，从圆弧射出电场的粒子中，C点射出的粒子动能最大，求最大动能 。‎ ‎14.如图所示，某超市两辆相同的手推购物车质量均为m，相距 沿直线排列，静置于水平地面上．为节省收纳空间，工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动，并与第二辆车相碰，且在极短时间内相互嵌套结为一体，以共同速度运动了的距离，恰好停靠在墙边．若车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍，忽略空气阻力，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）购物车碰撞过程中系统损失的机械能；‎ ‎（2）工人给第一辆购物车的水平冲量大小．‎ ‎15．间距为的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示。倾角为的导轨处于大小为方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间I中。 水平导轨上的无磁场区间静止放置—质量为的“联动双杆”（由两根长为的金属杆cd 和ef用长度为的刚性绝缘杆连接构成），在“联动双杆”右侧存在大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间II，其长度大于。质量为、长为的金属杆ab从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），杆与“联动双杆”发生碰撞，碰后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆'。“联动三杆”继续沿水平导轨进人磁场区间II并从 中滑出。运动过程中，杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。 已知杆ab、cd和ef 电阻均为=0.02Ω，=0.1kg，=0.5m，=0.3m，=30°，=0.1T，=0.2T, ,‎ 不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求 ‎（1）杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度；‎ ‎（2）“联动三杆”进人磁场区间II前的速度大小；‎ ‎（3）“联动三杆”滑过磁场区间II产生的焦耳热。‎