【物理】青海省海东市2019-2020学年高二下学期期末考试联考试题（解析版）

【物理】青海省海东市2019-2020学年高二下学期期末考试联考试题（解析版）

海东市2019-2020学年高二下学期期末考试联考物理试卷 共100分。考试时间90分钟。‎ 本试卷主要考试内容：人教版选修3—1，选修3—2，选修3—5.‎ 第Ⅰ卷（选择题 8分）‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1. 首先发现X射线的科学家是（　　）‎ A. 贝可勒尔 B. 汤姆孙 C. 卢瑟福 D. 查德威克 ‎【答案】A ‎【解析】首先发现X射线的科学家是贝可勒尔。汤姆孙发现电子；卢瑟福发现质子；查德威克发现中子。故选A。‎ ‎2. 太阳的主要成分是氢，在太阳内部，每时每刻都在发生核反应：。若氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为、、和，真空中的光速为c，则该核反应释放的核能为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】质量亏损为 则释放的能量为 故选C。‎ ‎3. 经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，与同质量的普通人相比不容易受伤，其原因是(　　)‎ A. 特工与地面作用减速过程所用的时间较长 B. 特工落到地面上时的动量较大 C. 特工与地面作用过程的动量变化较大 D. 特工与地面作用减速过程所受合力的冲量较小 ‎【答案】A ‎【解析】经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，可以通过专业动作使特工与地面作用减速过程所用的时间较长，根据动量定理 在动量变化量相同的情况下，作用时间越长，作用力越小，越不容易受伤。故BCD错误，A正确。故选A。‎ ‎4. 黄光、蓝光、紫光、紫外线、γ射线的频率依次增大。已知氢原子从n=4能级直接跃迁到n=2能级时发出蓝光，则当氢原子从n=3能级直接跃迁到n=2能级时，可能发出的是（　　）‎ A. 黄光 B. 紫光 C. 紫外线 D. γ射线 ‎【答案】A ‎【解析】由于n=4能级与n=2能级的能级差大于n=3能级与n=2能级的能级差，则氢原子从n=4能级直接跃迁到n=2能级辐射的光子的频率大于氢原子从n=3能级直接跃迁到n=2能级时辐射光子的频率，则当氢原子从n=3能级直接跃迁到n=2能级时可能发出的是黄光。‎ 故选A。‎ ‎5. 如图所示，有四个完全相同灯泡，其中一个串联在理想变压器的输入端，另外三个并联在输出端。四个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】四只灯泡完全相同，均正常发光，则变压器输入电流和输出电流之比为1：3，根据理想变压器原、副线圈电流之比等于匝数的反比有 故选B。‎ ‎6. 一含有光电管的电路如图甲所示，图乙是用光线a、光线b和光线c照射同一光电管得到的I-U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压。关于光线a、b、c的波长关系，下列判断正确的是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据 由图可知，a光、c光的截止电压相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，则a光的波长大于b光的波长，即。故选D。‎ ‎7. 在原子核经过一系列衰变和衰变，成为新原子核，其中发生衰变的次数为（　　）‎ A. 4 B. ‎5 ‎C. 6 D. 7‎ ‎【答案】C ‎【解析】原子核发生一次衰变，质量数减小4，电荷数减小2，发生一次衰变，质量数不变，电荷数增加1，可以假设发生x次衰变和y次衰变，则有 解得 又由于 故发生衰变的次数为 故C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎8. 如图所示，是两个电荷量相等的点电荷，O点为它们连线的中点，M、N为连线中垂线上的两点。下列说法正确的是（　　）‎ A. 若均带正电，则在中垂线上，O点的电场强度不为零 B. 若均带正电，则M点的电场强度大于N点的电场强度，M点的电势比N点的电势高 C. 若带正电、带负电，则M点的电场强度大于N点的电场强度，M点的电势比N点的电势高 D. 若带正电、带负电，则在中垂线上，O点的电场强度最大 ‎【答案】D ‎【解析】A．若均带正电，它们在点O处产生的电场强度大小相等，方向相反，互相抵消，则中点O的场强为零，故A错误；‎ B．若均带正电，中点O的场强为零，中垂线上无穷远处场强也为0，则从O点到无穷远处，场强先增大后减小，所以无法确定M、N两点的场强大小，中垂线上在连线上方的场强竖直向上，则M点的电势比N点的电势高，故B错误；‎ C．若带正电、带负电，由等量异种电荷的电场线分布可知，M点的电场强度大于N点的电场强度，连线的中垂线为等势线，则M点的电势与N点的电势相等，故C错误；‎ D．若带正电、带负电，由等量异种电荷的电场线分布可知，在中垂线上，O点的电场强度最大，故D正确。故选D ‎9. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 B. 粒子的散射说明原子核具有复杂的结构 C. 光具有波粒二象性 D. 原子核发生衰变时，不遵循能量守恒定律，但遵循动量守恒定律 ‎【答案】AC ‎【解析】A．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A正确；‎ B．粒子的散射说明原子具有核式结构，选项B错误；‎ C．光具有波粒二象性，选项C正确；‎ D．原子核发生衰变时，即遵循能量守恒定律，也遵循动量守恒定律，选项D错误。‎ 故选AC。‎ ‎10. 如图所示，光滑圆槽静止在光滑的水平面上，圆槽左、右两边的顶端在同一水平线上。小球（视为质点）从圆槽左边的顶端由静止释放。下列说法正确的是（　　）‎ A. 在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中，小球所受重力的冲量为零 B. 小球在圆槽中运动的过程中，小球和圆槽组成的系统动量守恒 C. 小球向右到达最高点时，圆槽的速度为零 D. 小球可以到达圆槽右边的顶端 ‎【答案】CD ‎【解析】A．根据I=mgt可知，在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中，小球所受重力的冲量不为零，选项A错误；‎ B．小球在圆槽中滑动的过程中，系统水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，竖直方向系统所受合外力不为零，则整体动量不守恒；选项B错误；‎ CD．小球和弧形槽组成的系统在水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律可知，小球向右到达最高点时，弧形槽和小球的速度相等且均为零，且根据机械能守恒定律可知，小球可以到达弧形槽右边的顶端，故CD正确。故选CD。‎ ‎11. 一个静止在磁场中的放射性同位素原子核，放出一个正电子后变成原子核，下列说法正确的是（　　）‎ A. 正电子和核轨迹形状是外切圆 B. 正电子和核轨迹形状内切圆 C. 正电子的轨迹圆半径小于原子核的轨迹圆半径 D. 正电子的轨迹圆半径大于原子核的轨迹圆半径 ‎【答案】AD ‎【解析】AB．放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆。则A正确，B错误； CD．当放射性元素放出正电子时，两带电粒子的动量守恒，即两粒子动量等大反向，由半径公式 可得轨迹半径与电量成反比，而正电子的电量比反冲核的电量小，则正电子的半径比反冲核的半径大，故D正确，C错误。故选：AD。‎ ‎12. 如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力），从a点以与边界夹角为53°的方向垂直射入磁感应强度为B的条形匀强磁场，从磁场的另一边界b点射出，射出磁场时的速度方向与边界的夹角为37°．已知条形磁场的宽度为d，sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8．下列说法正确的是（ ）‎ A. 粒子带正电 B. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为d C. 粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为 D. 粒子穿过磁场所用的时间为 ‎【答案】BD ‎【解析】A.由左手定则可判定粒子带负电，故A错误；‎ B.作出粒子在匀强磁场运动的轨迹，如图示 粒子在匀强磁场中转过90°角，由几何关系bc==‎ ‎=d2+‎ 解得粒子在磁场中做圆周运动的半径为r=d 故B正确；‎ C.由粒子在磁场中做圆周运动的半径r=知，粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为 v==‎ 故C错误；‎ D. 粒子在匀强磁场中转过90°角，粒子穿过磁场所用的时间为t=T==‎ 故D正确．‎ 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 二、非选择题：本题共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应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给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13. 某多用电表内部电路原理图如图所示，G为电流表。‎ ‎(1)插孔a应接__________（选填“红”或“黑”）表笔。‎ ‎(2)选择开关S打到2处时是__________（选填“电流”“电压”或“欧姆”）挡。‎ ‎(3)选择开关S打到3或4处时是__________（选填“电流”“电压”或“欧姆”）挡，选择开关S打到4处时的量程比打到3处时的量程__________（选填“大”或“小”）。‎ ‎【答案】 (1). 黑 (2). 欧姆 (3). 电压 大 ‎【解析】(1)[1]插孔a接内部电源的正极，则应接黑表笔。‎ ‎(2)[2]选择开关S打到2处时，内部有电源，是欧姆挡。‎ ‎(3)[3][4]选择开关S打到3或4处时，电流计和电阻串联，是电压挡；选择开关S打到4处时串联的电阻大，则其量程比打到3处时的量程大。‎ ‎14. 某同学利用图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：‎ Ⅰ．沿实验桌左右移动垫块，直至接通交流电源后，轻推小车A，与小车相连的纸带上打出一系列分布均匀的点迹（相邻两点间的间距相等），断开电源；‎ Ⅱ．将小车B（未画出，与小车A完全相同）静置于长木板上的P处，并将适量砝码放在小车B中；‎ Ⅲ．接通电源，沿木板方向向下轻推一下小车A，使小车获得一初速度，两车碰撞后粘在一起，打点计时器打出一系列的点迹，如图乙所示；‎ Ⅳ．用天平测得小车A的质量为‎195g，小车B与钩码的总质量为‎240g。‎ ‎(1)在步骤Ⅰ中，要求纸带上打出的点迹分布均匀的原因是___________________。‎ ‎(2)已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，则碰撞前瞬间系统的总动量p1=_______（结果保留三位有效数字），碰撞后瞬间系统的总动量p2=_______（结果保留三位有效数字）；若在实验误差允许的范围内，满足_________，则系统动量守恒得到验证。‎ ‎【答案】 (1). 为了保证小车所受合力为零 (2). 0.930 0.927 p1=p2‎ ‎【解析】(1)[1]．在步骤Ⅰ中，当点迹分布均匀时小车匀速运动，则要求纸带上打出的点迹分布均匀的原因是为了保证小车所受合力为零；‎ ‎(2)[2]．碰前小车的速度 则碰撞前瞬间系统总动量 ‎ ‎[3]．碰后两车的速度 则碰撞后瞬间系统的总动量 ‎[4]．若在实验误差允许的范围内，满足p1=p2，则系统动量守恒得到验证。‎ ‎15. 某核反应方程为，方程中Q表示释放的能量。已知的质量为，的质量为， 的质量为，的质量为，且相当于，求：‎ ‎(1)求Z原子核的质量数x和电荷数y；‎ ‎(2)该反应释放能量Q（用表示，结果保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】(1)对题中核反应方程，由核电荷数守恒有 由质量数守恒有 解得 ‎(2)该核反应的质量亏损为 故 ‎16. 如图所示，倾角为θ、宽度为L的足够长的光滑导轨的下端连接一个定值电阻R，导轨范围内存在方向垂直于导轨平面磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m的导体棒ab在导轨上端由静止释放，在导体棒ab从释放到刚开始匀速下滑的过程中，流过电阻R的电荷量为q。导轨和导体棒的电阻不计，重力加速度为g。求：‎ ‎(1)导体棒ab从释放到开始匀速运动，下滑的距离s；‎ ‎(2)导体棒ab匀速运动时，速度大小v。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】(1)设导体棒由释放到刚开始匀速下滑所用的时间为t，该过程中导体棒上产生的平均感应电动势为 回路中的平均电流为 又 解得 ‎(2)设导体棒匀速下滑时的速度大小为v，则此时导体棒上产生的感应电动势为 回路中的电流为 由共点力平衡条件有 解得 ‎17. 如图所示，竖直面内半径R=‎0.9m的固定四分之一光滑圆形轨道APB和光滑水平地面BC（足够大）相切于B点，上表面粗糙、长度L=‎1.25m的木板静止在地面上，且左端恰好在B点，物块乙静置于木板右端。现将物块甲从A点正上方到A点高度为R处由静止释放，物块甲恰好无碰撞地从A点进入圆形轨道，并在B点与木板发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物块甲最高能到达P点（OP与OB的夹角=60°），到达P点后将物块甲锁定，最终物块乙恰好到达木板的左端。已知甲、乙两物块（均视为质点）的质量均为m=‎‎0.1kg ‎，取g=‎10m/s2，不计空气阻力。求：‎ ‎(1)物块甲与木板碰撞前瞬间对圆轨道的压力大小N；‎ ‎(2)木板的质量M以及物块甲与木板碰撞后瞬间木板的速率v；‎ ‎(3)物块乙与木板上表面间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）0.27‎ ‎【解析】（1）设物块甲与模板碰撞前瞬间的速度为，根据机械能守恒定律有 设物块甲与木板碰撞前瞬间受圆轨道的支持力大小为，有 根据牛顿第三定律有 解得 ‎（2）设物块甲与木板碰撞后瞬间的速率为，根据机械能守恒定律有 物块甲与木板碰撞的过程中，根据动量守恒定律有 对该过程，根据机械能守恒定律有 解得 ‎ ‎（3）设最终木板与物块乙共同速度为，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒有 解得