湖北省黄冈市麻城实验高中2020学年高二物理下学期期中试题

湖北省黄冈市麻城实验高中2020学年高二物理下学期期中试题

湖北省黄冈市麻城实验高中2020学年高二物理下学期期中试题 ‎ 时间：90分钟 满分：110分 一、选择题(本大题共10小题，每题5分共50分。1—6题单选；7---10题多选，全对得5分，有错选0分，选对而不全的3分)‎ ‎1.供电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将输电电压提高到原来的4倍，以下判断中正确的是（　　） ‎ A.输电电流为原来的4倍       B.输电导线上损失的电压为原来的4倍 ‎ C.输电导线上损失的电功率为原来的  D.输电导线上损失的电功率为原来的 ‎2.某一交变电流的电流变化如图所示，该交变电流的有效值为（　　）‎ A‎.7 ‎ A     B.‎3.5 ‎ A     C.A     D. ‎‎5A ‎3.如图所示，理想变压器副线圈通过导线接两个相同的灯泡L1和L2．导线的等效电阻为R．现将原来断开的开关S闭合，若变压器原线圈两端的电压保持不变，则下列说法中正确的是（　　） ‎ A.副线圈两端的电压不变      B.通过灯泡L1的电流增大 ‎ C.原线圈中的电流减小       D.变压器的输入功率减小 ‎4.如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势在图中标出．钨的逸出功为4.5eV．现分别用能量不同的光子照射钨板（各光子的能量在图上标出）．那么，下列图中有光电子到达金属网的是（　　） ‎ A.①②③   B.②③    C.③④    D.①②‎ ‎5.如图所示为氢原子能级图，A、B、C分别对应经三种不同能级之间的跃迁而辐射出的光子，其中（　　）‎ A.频率最大的是C          B.波长最长的是B ‎ C.频率最大的是B          D.波长最长的是A ‎6.人眼对绿光最敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光能量子射入瞳孔，眼睛就能觉察，普朗克常数为6.63×10-34J•s，光速为3.0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（　　） ‎ A.2.3×10-18 W  B.3.8×10-19 W  C.7.0×10-10 W  D.1.2×10-18 W ‎7.在光电效应实验中，某同学用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出（　　） ‎ A.甲光的频率大于乙光的频率 ‎ B.乙光的波长大于丙光的波长 ‎ C.甲、乙波长相等 ‎ D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 ‎8.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移-时间图象如图所示，则下列说法正确的是（　　） ‎ A.碰撞前两物体动量相同 B.碰撞后两物体一起作匀速直线运动 ‎ C.质量m1等于质量m2 ‎ D.碰撞前两物体动量大小相等、方向相反 ‎9.如图所示，质量为m的物体，沿倾角为θ的固定粗糙斜面由静止开始下滑，经过时间t，滑至底端，且此时速度为v，则物体下滑过程中（　　） ‎ A.重力的冲量为mgsinθt      B.重力冲量为mgt ‎ C.斜面支持力的冲量的大小为mgcosθt D.合力的冲量为mv ‎10.将质量为m0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为，现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，则以下说法正确的是（　　） ‎ A.若m0=3m，则能够射穿木块 ‎ B.若m0=3m，则不能射穿木块，子弹将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动 ‎ C.若m0=3m，则刚好能射穿木块，此时相对速度为零 ‎ D.若子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为v1；若子弹以4v0速度射向木块，木块获得的速度为v2，则必有v2＜v1‎ 二、填空题(本大题共2小题共17分， 8分+9分)‎ ‎11.如图所示，在B=0.5T的匀强磁场中，有一个n=100匝的矩形线圈，边长L1=0.1m，L2=0.2m，线圈从图中位置开始绕中心轴OO′以角速度ω=100πrad/s逆时针方向匀速转动，则线圈中产生的感应电动势的最大值为 ______ ，有效值为 ______ ，当线圈转过周过程中感应电动势的平均值为 ______ ，线圈转过30°时感应电动势的瞬时值 ______ ．‎ ‎12.研究两个小球在轨道水平部分碰撞的规律（动量守恒定律）：先安装好如图1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．之后的实验步骤如下： ‎ 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）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有 ______ ． ‎ A．A、B两点间的高度差h1　　　　　　　　　　B．B点离地面的高度h2 ‎ C．小球1和小球2的质量m1、m2　　　　　    　D．小球1和小球2的半径r ‎ ‎（2）当所测物理量满足 ______________________________ 时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足 ______________________________ 时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞发生弹性碰撞． ‎ ‎（3）完成上述实验后，某实验小组对装置进行了如图2所示的改造．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 ____________ （用所测物理量的字母表示）．‎ 三、计算题(必要文字和重要演算步骤，本大题共4小题，共43分 9+10+12+12)‎ ‎13.用波长为4×10-7 m的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入3×10-4 T的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道的最大半径为1.2cm（电子电荷量e=1.6×10-19 C，其质量m=9.1×10-31 kg）．求： ‎ ‎（1）紫光光子的能量； ‎ ‎（2）光电子的最大初动能； ‎ ‎（3）该金属发生光电效应的极限频率． ‎ ‎14.一台小型发电机的最大输出功率为100kW，输出电压恒为500V，现用电阻率为1.8×10-8Ω•m，横截面积为10-5m2的输电线向4×103m远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不超过发电机总功率的4%，求： ‎ ‎（1）所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ ‎ ‎（2）如果用户用电器的额定电压为220V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ ‎ ‎15.两个小球A和B用轻弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态．在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D．在它们继续向左运动过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变．然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连．过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）．已知A、B、C三球的质量均为m． ‎ ‎（1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度； ‎ ‎（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能． ‎ ‎16.如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4：1，重力加速度为g．求： ‎ ‎（1）小物块Q离开平板车时速度为多大？ ‎ ‎（2）平板车P的长度为多少？ ‎ ‎（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？‎ ‎2020春期中高二物理答案 一、选择题(本大题共10小题，每题5分共50分。1—6题单选；7---10题多选，全对得5分，有错选0分，选对而不全的3分)‎ ‎1.D     2.C    3.A     4.B     5.C     6.A     7.BC    8.CD     9.BCD     10.BD 二、填空题(本大题共2小题共17分， 8分+9分)‎ ‎11. 314V； 220V； 200； 157V （每空2分共8分）‎ ‎12. C； m1•OP=m1•OM+m2•ON； m1•（OP）2=m1•（OM）2+m2•（ON）2；‎ m1=m1+m2 前3空每空2分，最后一空3分 三、计算题(必要文字和重要演算步骤，本大题共4小题，共43分 9+10+12+12)‎ ‎13.（9分） 解：（1）紫光光子的能量，则有E=hf=h， ‎ 代入数据，解得：E=≈4.97×10-19J；  3分 ‎（2）根据R=，知v=，光电子的最大初动能可用Ek=， ‎ 代入数据，解得：Ek=≈1.8×10-19J；  3分 ‎（3）据光电效应方程得，EKm=h-hf0， ‎ 该金属发生光电效应的极限频率f0=-≈4.75×1014Hz；  3分 ‎14。10分解：（1）输电要用两根导线，则输电线的电阻为r=ρ=1.8×10-8×Ω=14.4Ω ‎ 由题意知P损=P×4%=（）2r ‎ ‎105×0.04=（）2×14.4 ‎ U2=6 000 V ‎ 升压变压器原、副线圈匝数比===．  5分 ‎（2）I2== A= A ‎ U损=I2•r=×14.4 V=240 V ‎ 而U3=U2-U损 ‎ ‎=6 000 V-240 V=5 760 V ‎ ‎=== ‎ 降压变压器原、副线圈匝数比为288：11  5分 ‎15.（12分）解：（1）设C球与B球粘连成D时，D的速度为v1，由动量守恒定律得：‎ mv0=（m+m）v1 ‎ ‎  2分 当弹簧压缩至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2， ‎ 由动量守恒定律得：2mv1=3mv2， ‎ 得A的速度  2分 ‎（2）设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的势能为Ep， ‎ 由能量守恒得： ‎ 撞击P后，A与D的动能都为零， ‎ 解除锁定后，当弹簧刚恢复自然长度时，势能全部转变成D的动能， ‎ 设D的速度为v3，则有：  4分 以后弹簧伸长，A球离开档板P，并获得速度，当A、D的速度相等时，弹簧伸至最长． ‎ 设此时的速度为v4，由动量守恒定律得： ‎ 当弹簧伸到最长时，其势能最大，设此势能为， ‎ 由能量守恒定律得： ‎ 由以上各式解得：  4分 ‎16（12分）解：（1）小球由静止摆到最低点的过程中，有 ‎ ‎  mgR（1-cos60°）= ‎ ‎ 解得，小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是： ‎ 小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，则有 ‎ ‎   mv0=mv1+mvQ ‎ ‎   =+， ‎ 解得，v1=0，vQ=v0= ‎ 二者交换速度，即小球静止下来，Q在平板车上滑行的过程中，系统的动量守恒，则有 ‎ ‎ mvQ=Mv+m•2v ‎ 解得，v==    ‎ 小物块Q离开平板车时，速度为2v=  4分 ‎（2）由能的转化和守恒定律，知 ‎ ‎ fL=-- ‎ 又f=μmg ‎ ‎ 解得，平板车P的长度为L=  4分 ‎（3）小物块Q在平板车上滑行过程中，对地位移为s，则 ‎ ‎-μmgs=- ‎ 解得，s= ‎ 小物块Q离开平板车做平抛运动，平抛时间为 t= ‎ 水平距离x=2vt= ‎ 故Q落地点距小球的水平距离为s+x=+．  4分