福建省长汀一中、上杭一中等六校2020学年高二物理下学期期中联考试题

福建省长汀一中、上杭一中等六校2020学年高二物理下学期期中联考试题

福建省长汀一中、上杭一中等六校2020学年高二物理下学期期中联考试题 ‎ ‎（考试时间：90分钟 总分：100分）‎ 一、选择题（本题共12小题．每小题4分，共48分。1～8题为单选题；9～12题为多选题）‎ ‎1．下列物理史实正确的是（　　）‎ A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型 C．查德威克发现天然放射性现象，揭示了原子核具有复杂结构 D．贝克勒尔在原子核人工转变实验中发现了中子 ‎2．关于电磁感应现象，下列说法正确的是（　　）‎ A．线圈放在磁场中就一定能产生感应电流 B．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流 C．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化 D．穿过线圈的磁通量变化量越大，感应电动势越大 ‎3．下列对几种物理现象的说法，正确的是(　　)‎ A．击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤表面有弹性，延长了锤与钉的作用时间，使锤对钉的作用力减少了 B．用力推车，车子不动，是因为推力对车的冲量为零 C．动量相同的两个物体受相同的合外力作用而减速时，质量小的先停下来 D．跳高时要落在海绵垫子上，是为了减小冲量 ‎4．涡流检测是工业上无损检测的方法之一．如图所示，线圈中通以一 定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时 线圈中的电流受涡流影响也会发生变化．下列说法中正确的是 (　)‎ A．涡流的磁场总是与线圈的磁场方向相反 B．涡流的大小与通入线圈的交流电频率无关 C．待测工件可以是塑料或橡胶制品 D．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 ‎5．图示为氢原子的能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法正确的是（　　）‎ A．一个处于n=5激发态的氢原子，向低能级跃迁时发出10种不同频率的光 B．一群处于n=4激发态的氢原子，向低能级跃迁时可以发出6种不同频率的光 C．用12eV的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到n=2能级 D．氢原子中的电子从高能级到低能级跃迁时动能增大，氢原子的电势能增大 ‎6．如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，为使用户电压达到正常，下列说法中正确的是( 　)‎ A．P1上调一点可使用户电压升高，线路损失减小 B．P1下调一点可使用户电压升高，线路损失增大 C. P2下调一点可使用户电压升高，线路损失减小 D. P2上调一点可使用户电压升高，线路损失增大 ‎7.在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示，下列关系正确的是 (　　)‎ A．ma＞mb B．ma＜mb C．ma＝mb D．无法判断 ‎8.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、 A2、 A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是( 　)‎ A．图甲中，A1与L1的电阻值相同 B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 ‎9.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池可以让手机不充电使用5 000年。若将某种放射性元素制成核电池，带到火星上去工作．已知火星上的温度、压强等环境因素与地球有很大差别，下列说法正确的有(　 　)‎ A．该放射性元素到火星上之后，半衰期发生变化 B．该放射性元素到火星上之后，半衰期不变 C．若该放射性元素的半衰期为T年，经过2T年，该放射性元素还剩余75%‎ D．若该放射性元素的半衰期为T年，经过2T年，该放射性元素还剩余25%‎ ‎10.某物理研究小组利用图中所示电路研究金属的遏止电压U与入射光频率v的关系。滑片处在图中位置时，电流表中有电流通过。关于该实验下列说法正确的是（ ）‎ A.图中A端为直流电源正极 B.图中B端为直流电源正极 C.若要使电流表中电流为0，滑片应向左移动 D.若要使电流表中电流为0，滑片应向右移动 ‎11.‎ 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，RT为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是( )‎ A．图乙中电压的有效值为 B．电压表的示数为22 V C．RT处出现火警时电流表示数减小 D．RT处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大 ‎12.矩形线框abcd固定放在匀强磁场中，磁场方向与线 圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图 所示．设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，‎ 下列图中i表示线圈中感应电流的大小，F表示线框ab边所受的安培力的大小，则下列图 象中可能正确的是(　　)‎ 二、实验题（共2题，每空3分，共18分）‎ ‎13. 用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：‎ 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；‎ 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰 撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；‎ 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段 OM、OP、ON的长度。‎ ‎（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是___________‎ A.轨道必须是光滑的 B.每次小球1都要从同一高度由静止滚下 C.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动 D.必须要测量轨道末端到地面的高度 ‎(2)入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量m1和m2的大小应满足m 1 m 2。‎ ‎(填“>”、“<” 或“=” ）‎ ‎(3)实验时，要验证两小球碰撞前后动量是否守恒，下列表达式正确的是 。‎ A. B. ‎ ‎　C. 　D. ‎ ‎14．如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．‎ ‎(1)将实物电路中所缺的导线补充完整．‎ ‎(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转．(选填“向左”“向右”或“不”)‎ ‎(３)在实验中，线圈L1插入或拔出线圈L2，导致电流计指针发生了偏转，这是________转化为电能。‎ 三、计算题（共3题，共34分）‎ ‎15.（８分）如图所示是交流发电机模型示意图，n＝100 匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝ T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.48 m2。‎ 线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝50π rad/s匀速转动，并与理想变压器相连，变压器副线圈接入一只额定电压为12V的灯泡，灯泡正常发光，线框、输电线路的电阻都不计。‎ 求：(1)将图示时刻记为t＝0，写出电动势瞬时表达式；‎ ‎(2)变压器的原、副线圈匝数比。‎ ‎16.（12分）如图所示，一水平轻弹簧一端与滑块B相连，另一端与滑块C接触但未连接，B、 C均静止在光滑水平桌面上。现有一滑块从光滑曲面上距水平桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起，压缩弹簧推动滑块C向前运动。己知A、B、C的质量分别是mA= 2kg、mB= 4 kg、mC=6 kg,重力加速度g取10m/s2。‎ 求：(1)A、B两滑块碰撞结束瞬间速度的大小；‎ ‎(2)弹簧的最大弹性势能；‎ ‎(3)滑块 C 最后的速度大小。‎ ‎17.（14分）如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m=100Kg的缓冲车厢。在缓冲车的底板上，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN．缓冲车的底部，安装电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B=0.2T。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R=10Ω，匝数n=500，ab边长为L=1m。假设缓冲车以速度v0=5m/s与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，此后线圈与轨道间的磁场作用力使车厢做减速运动，从而达到缓冲效果，一切摩擦阻力不计。‎ 求：（1）求滑块K的线圈中最大感应电动势的大小；‎ ‎（2）若缓冲车厢向前移动距离0.5m后速度为零，则此过程线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少？‎ ‎ （3）若缓冲车以某一速度v1（未知）与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm=104N。缓冲车在滑块K停下后，其速度v随位移x的变化规律满足：.要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与障碍物C碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大？‎ 俯视图 参考答案 ‎（考试时间：90分钟 总分：100分）‎ 一、选择题（本题共12小题．每小题4分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，有选错或不答的得0分．）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B C A D B D B C BD BD AD AC 二、实验题（共2题，每空3分，共18分）‎ ‎13. （1）B； （2）＞； （3）A．‎ ‎14.　(1)见解析图　(2)向左　(3)机械能 ‎15.（8分）‎ 解：（1）线框逆时针转动，根据右手定则，电流俯视为逆时针；电动势最大值：V （2分）‎ 从垂直中性面位置开始计时，故瞬时值为：‎ ‎（V） （2分）‎ ‎（2）变压器的输入电压为： V； （2分）‎ 根据变压器变压比公式，有：‎ 解得： （2分）‎ ‎16．（12分）‎ 解：（1）滑块A下滑过程满足机械能守恒定律，‎ ‎ （1分）‎ A、B碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，设碰后瞬间A、B的共同速度为v2，则有 ‎ （2分）‎ 由此可求出： （1分）‎ ‎（2）A、B两滑块碰后一起压缩弹簧做减速运动，C滑块做加速运动，弹簧的弹性势能增加，当A、B、C速度相等（设为v）时，弹性势能达最大值Epm，由动量守恒定律有 ‎ （1分）‎ 由机械能守恒定律有 （2分）‎ 代入数据求得：Epm=6J （1分）‎ ‎（3）弹簧恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设此时A、B的速度为v3，滑块C的速度为，则由动量守恒定律有 （1分）‎ 由机械能守恒定律有 （1分）‎ 联立求解可知， C最后的速度为 （2分）‎ ‎17.(14分)‎ 解：(1)缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，滑块相对磁场的速度大小为v0，线圈中产生的感应电动势最大，则有 Em=nBLv0 = 500V   (4分)‎ ‎（2）由法拉第电磁感应定律得 ‎，   (1分)‎ 由闭合电路欧姆定律得 ：‎ 又q=I△t      (1分)‎ 联立①②③④得：  =5 C     (1分)‎ 由能量守恒得：线圈产生的焦耳热为：  (2分)‎ ‎（3）若缓冲车以某一速度v1与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，滑块相对磁场的速度大小为v1，线圈中产生的感应电动势 E1=nBLv1‎ 线圈中感应电流为 ‎ 线圈ab边受到的安培力F=nBIL    （1分）‎ 依题意有F = Fm 联立代入数据得：   （2分）‎ 由题意知： ‎ 当v=0时，解得：   （2分）‎