2018-2019学年陕西省渭南市尚德中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年陕西省渭南市尚德中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

渭南市尚德中学2018至2019年度第二学期期中测试 高二物理（题）‎ 说明：1 ．本试题满分110分，考试时间90分钟。‎ ‎2 ．在答题前．请同学们务必在答题卡上填上你的班级、姓名、座位号。 ‎ ‎3 ．请同学们在答题卡上做答，考试结束时只交答题卡。‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）‎ ‎1.一理想变压器原､副线圈匝数比n1：n2=11：5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示.副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则( )‎ A. 流过电阻的电流是20 A B. 与电阻并联的电压表的示数是100V C. 经过1分钟电阻发出的热量是6×103J D. 变压器的输入功率是1×103W ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由图象可知，原线圈中电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V，与电阻并联的电压表的示数是100 V，流过电阻的电流 ，所以AB错误；由 ，所以经过60s电阻发出的热量是60000J，所以C错误；由图象可知，原线圈中电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V，副线圈的电阻为10Ω，所以输出功率，输入功率等于输出功率，所以D正确． 故选：D．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎2.如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流．现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是(　　)‎ A. 先顺时针后逆时针 B. 先逆时针后顺时针 C. 先逆时针后顺时针，然后再逆时针 D. 顺时针后逆时针，然后再顺时针 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据右手螺旋定则可确定如图所示的电流周围的磁场方向；当检测线圈水平向南移动时，由于通电导线的磁场作用，导致穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，因此有：先向下的磁场在增加，则有感应电流方向逆时针；当移动超过正上方后，向下的磁场在减小，所以感应电流方向为顺时针；当继续向南移动时，向上磁场在减弱，则有感应电流方向逆时针，C正确．‎ ‎3. 关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是（ ）‎ A. 感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同 B. 感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反 C. 感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反 D. 感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：感应电流的磁场方向阻碍原磁场磁通量的变化，方向可能与原磁场方向相同，可能相反．故AB错误，C正确．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化，故D错误．故选C。‎ 考点：楞次定律 ‎4.如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中(环平面与磁场始终保持垂直)经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则( )‎ A. 圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度 B. 在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 C. 圆环进入磁场后，离最低点越近速度越大，感应电流也越大 D. 圆环最终将静止最低点 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小，上升的高度越来越低，选项A错误，B正确；但在环完全进入磁场后，不再产生感应电流，选项C错误；最终圆环将不能摆出磁场，从此再无机械能向电能转化，其摆动的幅度不再变化，选项D错误．‎ 方法总结 当导体中的磁通量变化时，产生感应电流，损失机械能；当导体中的磁通量无变化时，不产生感应电流，不损失机械能．‎ ‎5.一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示．其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为( )‎ A. 1∶‎ B. 1∶2‎ C. 1∶4‎ D. 1∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：甲图中的磁场只在轴的右侧，所以线框只在半周期内有感应电流产生，如图甲，电流表测得是有效值，所以 ‎ ‎ ‎ ‎ 乙图中的磁场布满整个空间，线框中产生的感应电流如图乙，所以，则，即A正确。考点：本题重在考查交变电流的产生及有效值。‎ ‎6.如图所示，质量为的物体，在水平外力F作用下，以速度 沿水平面匀速运动，当物体运动到A点时撤去外力F，物体由A点继续向前滑行的过程中经过B点，则物体由A点到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 越大，摩擦力对物体的冲量越大；摩擦力做功越多 B. 越大，摩擦力对物体的冲量越大；摩擦力做功与的大小无关 C. 越大，摩擦力对物体冲量越小；摩擦力做功越少 D. 越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功与的大小无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：由题意可知，物体匀速运动到A点，说明物体受到的摩擦力等于拉力，故拉力大小不变；由A到B运动的位移相等，故摩擦力做功与速度大小无关；若速度越大，从A到B的时间越短，则由可知冲量越小，故D正确，学校ABC错误。‎ 考点：动量定理、功的计算 ‎【名师点睛】由物体的受力情况可知摩擦力的大小，由功的公式可求得摩擦力所做的功；由冲量的定义可求得冲量的大小；本题考查冲量的定义及功的计算，注意根据题意明确摩擦力的大小关系及位移时间的关系。‎ ‎7.下列说法中正确的是(　　)‎ A. 火箭利用周围空气提供的动力飞行 B. 卢瑟福通过对α粒子散射实验研究，提出了原子核式结构模型 C. 铀235与铀238原子核内的中子数不同，因而有不同的半衰期 D. 热核反应的温度须达到几百万开尔文，反应过程中要吸收能量 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A：火箭通过喷气，利用反冲飞行。故A项错误。‎ B：卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型。故B项正确。‎ C：原子核的半衰期由原子核内部因素决定，铀235与铀238原子核内的中子数不同，因而有不同的半衰期。故C项正确。‎ D：热核反应的温度须达到几百万开尔文，但是反应过程中放出能量。故D项错误。‎ 点睛：放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。放射性元素的半衰期是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关。‎ ‎8.如图所示，物体A静止在光滑水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是：‎ A. A开始运动时 B. A的速度等于v时 C. B的速度等于零时 D. A和B的速度相等时 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒，当A开始运动时，B的速度等于，所以没有损失动能，当A的速度时，根据动量守恒定律，B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能，所以A、B、C全错误；而在AB速度相等时，此时弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，故D正确。‎ 考点：动量定理、功能关系 ‎【名师点睛】本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎9. 以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量，以下说法不正确的是（ ）‎ A. 物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反 B. 物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向向反 C. 物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量 D. 物体从抛出到返回抛出点，所受各力冲量的总和方向向下 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：物体上升时受重力和摩擦阻力的作用，故上升时的加速度大于下降时的加速度；由可知，故上升时间小于下降时间；物体上升阶段和下落阶段受到重力方向始终向下，所以重力的冲量方向相同，故A错误；物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力的方向相反，所以阻力的冲量的方向相反，故B正确；因上升时间小于下降时间，而重力不变；故物体在下落阶段所受重力的冲量大于上升阶段重力的冲量，故C正确；由动量定理可知，物体从抛出到返回抛出点，速度的该变量方向向下，所以所受各力冲量的总和方向向下，故D正确。‎ 考点：动量定理；竖直上抛运动 ‎【名师点睛】该题考查冲量与动量定理，要注意分析物体的运动过程，并明确上升的时间小于下降的时间是解题的关键，也是容易出现错误的地方。‎ ‎10.如图所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B静止，A具有4 kg·m/s的动量(令向右为正)．在绳拉紧(可能拉断)的过程中，A、B动量的变化可能为(　　)‎ A. ΔpA＝－4 kg·m/s，ΔpB＝4 kg·m/s B. ΔpA＝2 kg·m/s，ΔpB＝－2 kg·m/s C. ΔpA＝－2 kg·m/s，ΔpB＝2 kg·m/s D. ΔpA＝ΔpB＝2 kg·m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】它们的总动量为：P=mAvA=4kg•m/s，而绳子的力为内力，相互作用的过程中，总动量守恒；A的动量减小，B的动量增加；但总动量应保持不变；故A动量改变量应为负值，B动量改变量为正值；选项C正确，BD错误；从能量角度看，整个系统的总能量是不增加的，而选项A中明显看出物体A的动能不变，B动能增加，总能量增加了，故A错误；故选C。‎ ‎【点睛】此题考查动量守恒定律的应用，注意绳子无论是否断开均能保证动量守恒，同时注意理解守恒的意义，知道AB总动量守恒，则两物体动量的改变量一定大小相等，方向相反．‎ ‎11. 下列叙述中符合物理学史的有：（ ）‎ A. 汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在 B. 卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的 C. 巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式 D. 玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 本题考查的是对物理学史的掌握情况，汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，A错误，卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子具有核式结构，B错误；巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式，C正确；玻尔提出的原子模型，并没有否定卢瑟福的原子核式结构学说，D正确；‎ ‎12.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡，其衰变方程为，其中( )‎ A. x＝1，y＝3 B. x＝2，y＝3 C. x＝3，y＝1 D. x＝3，y＝2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】核反应方程为，据核反应的质量数和电荷数守恒可知：，；解得x=3，y=2，故选D.‎ 二、填空（每空3分共18分）‎ ‎13.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知： 和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV（结果保留3位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). （或中子） (2). 17.6‎ ‎【解析】‎ 由核电荷数守恒可知，x粒子的核电荷数为1+1-2=0，由质量数守恒可知，x粒子的质量数为2+3-4=1，则x粒子是中子；‎ 核反应过程中释放的能量为；‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎14.某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。‎ ‎(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选________段来计算小车A碰前的速度。应选________段来计算小车A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。‎ ‎(2)已测得小车A的质量m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). DE (3). 0.420 (4). 0.417‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)推动小车由静止开始运动，小车有个加速过程，小车在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，车碰撞前后速度变化，小车碰后的共同运动是匀速直线运动，在相同的时间内通过相同的位移，则CD段为碰撞发生阶段，BC段为碰前匀速运动的阶段，选BC计算碰前的速度；DE段为碰后匀速运动的阶段，选DE段来计算碰后共同的速度．‎ ‎(2)碰前小车速度为： ‎ 碰前的总动量为：；‎ 碰后小车的共同速度为：‎ 碰后的动量为：．‎ 三、计算题（本题共 3 小题，共 34 分）‎ ‎15.一个质量为m＝100 g的小球从h＝0.8 m高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t＝0.2 s，则在这段时间内，软垫对小球的冲量是多少？(g＝10 m/s2)‎ ‎【答案】0.6 N·s，　方向竖直向上；‎ ‎【解析】‎ 设小球自由下落的时间为，由得. ‎ 如设IN为软垫对小球的冲量，并令竖直向下的方向为正方向，则对小球整个运动过程运用动量定理得，得.‎ 负号表示软垫对小球的冲量方向和重力的方向相反．‎ ‎16.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输电电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电，求：‎ ‎（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比；‎ ‎（2）输电线路导线电阻R；‎ ‎（3）用户降压变压器、原副线圈匝数比。‎ ‎【答案】（1） （2） （3） ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）升压变压器、副线圈匝数比为：‎ ‎（2）导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有，‎ 而输送电流又决定输电电压及输送功率，‎ 有 所以 ‎（3）设降压变压器原线圈上电压为，‎ 所以降压变压器原、副线圈匝数比为 本题考查交变电流的远距离传输，根据线路损耗功率求出线路电流和电阻，由闭合电路欧姆定律求线路损耗压降，从而求出降压变压器匝数比 ‎17.如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上，轨道半径R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量为与A 相同的小球B 发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N 为 2R 。重力加速度为，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求 ‎（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;‎ ‎(2) 小球 A 冲进轨道时速度v 的大小。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 本题考查动量守恒、平抛运动、机械能守恒等知识。‎ ‎（1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，‎ 有 …①‎ 解得： …②‎ ‎（2）设球A的质量为m，在N点速度为v，与小球B碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律知 …③‎ 设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，则 ‎ 由动量守恒定律知 …④‎ 综合②③④式得： ‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎ ‎