2021铜仁思南中学高二下学期期中考试物理试题含答案

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思南中学2020--2021学年度第二学期期中考试高二年级物理试题（满分100分）一、选择题(本题共13小题，每小题4分，共52分，第1～8小题中只有一个选项符合题意，第9～13小题中有多个选项符合题意，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列关于动量及其变化的说法正确的是（ ）。A．两物体的动量相等，动能一定相等B．物体动能发生变化，动量不一定发生变化C．动量变化的方向一定与合外力的冲量方向相同D．动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同2. 关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是（　 　）A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定B. 任何两个原子核都可以发生核聚变C. 发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2D. U衰变成Pb要经过8次β衰变和6次α衰变3 .远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是(　　)A． 输电线上的电流变为原来的n倍 B． 输电线上的电压损失变为原来的C． 输电线上的电功率损失变为原来的D． 若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍4. 在如图所示的交流电路中，保持电源电压一定，当交变电流的频率增大时，各交流电压表的示数将(　　)A． V1、V3增大，V2减小 B． V1不变，V2减小，V3增大C． V1不变，V2增大，V3减小 D． V1、V2、V3都不变5. 装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v．若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为（　　）A. B. C. - D. 6．以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是( )A．汤姆孙发现了电子，说明原子具有核式结构模型B．质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量C．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期D．一群氢原子从n=3的激发态向基态跃迁时，最多能放出2种不同频率的光子7 .如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为u＝20eq \r(2) sin 100πt(V)，R1和理想二极管D(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)并联，则R2上的电功率为（ ）A．30 W B．25 W C．20 W D．15W8. 将电阻R1和R2按如图甲所示接在理想变压器上，变压器原线圈接在电压为U的交流电源上，R1和R2的电功率之比为2∶1，若其它条件不变，只将R1和R2改成如图乙所示的接法，R1和R2上的功率之比1∶8，则图乙中两组副线圈的匝数之比n1∶n2为(　　)A． 1∶2 B． 1∶4 C． 1∶8 D． 1∶169．以下说法正确的是(　　)A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为：eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(14, )7N→eq \o\al(17,8)O＋eq \o\al(1,1)HB．原子中的电子运行轨道分布是连续的C．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3.两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是：(m1＋m2－m3)c2D．在衰变方程Pu→X+He+γ中，X原子核的质量数是23510．如图，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2 ，且m1< m2.经一段时间两物体相碰撞并粘在一起．碰撞后(　　)A．两物体将向左运动 B．两物体将向右运动C．两物体组成系统损失能量最小D．两物体组成系统损失能量最大 11. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的是(　　)A．小球的机械能减少了mg(H＋h) B．小球克服阻力做的功为mghC．小球所受阻力的冲量大于meq \r(2gH) D．小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 12．静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核放出一个α粒子，其速度方向与磁场方向垂直。测得α粒子与反冲核轨道半径之比为30∶1，如图所示，则 (　 　)A．反冲核的原子序数为62 B．反冲核与α粒子的速率之比为1∶62C．原放射性元素的原子序数是62D．α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反13. 如图，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r ，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是（ ）A．图示位置线圈中的感应电动势最大为Em＝BL2ωB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝eq \f(1,2)BL2ωsin ωtC．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝eq \f(2BL2,R＋r)D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝eq \f(πB2ωL4R,4R＋r2)二、填空题(本题有2小题，共10分，请将答案写在题中的横线上)14．(4分) 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要 ,（填“吸收”或“辐射”）波长为 的光子。15. (6分）某学习小组为了验证碰撞中的动量守恒，设计了如下方案：如图所示，斜面与水平桌面平滑连接，先将质量为M的滑块A从斜面上某位置由静止释放，测量出滑块在水平桌面滑行的距离x0；接着将质量为m，相同材料的小滑块B放在斜面底端的水平轨道上，再让A从斜面上同一位置由静止释放，A与B碰撞后，测量出各自沿桌面滑行的距离x1、x2．实验中M＞m，重力加速度为g。（1）若满足关系式:____________________ 则验证了A和B的碰撞动量守恒（用题目中给出的物理量表示）。（2）若满足关系式：____________________ 则验证了A 和B的碰撞是弹性碰擅（用题目中给出的物理量表示）。（3）若桌面稍有倾斜，本实验______（填正确选项）。 A．无法验证动量守恒 B．仍可以验证动量守恒 C．满足动量守恒的关系式将改变计算题(共4小题，共38分,解答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)16. (6分）如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以1.2m/s、2.0m/s的速率相向运动，碰撞后B 球静止。已知碰撞时间为0.05s，A、B的质量均为0.2kg．求：①碰撞后A球的速度大小；②碰撞过程A对B平均作用力的大小。17. (6分)静止的eq \o\al(6,3)Li核俘获一个速度v1＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应，生成两个新核．已知生成物中eq \o\al(4,2)He的速度v2＝2.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同．(1)写出上述反应方程．(2)求另一生成物的速度．18. (10分）如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动．若从中性面开始计时，产生的电动势随时间变化规律如图乙所示．已知发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接灯泡的电阻为9.0 Ω.求： (1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量；(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功．19. (16分)如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H＝5 m的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h＝1.8 m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，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出．已知mA＝1 kg，mB＝2 kg，mC＝3 kg，g＝10 m/s2，求：(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；(2)被压缩弹簧的最大弹性势能；(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离．思南中学2020--2021学年度第二学期期中考试高二年级物理试题答案（满分100分）一、选择题(本题共13小题，每小题4分，共52分，第1～8小题中只有一个选项符合题意，第9～13小题中有多个选项符合题意，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.C 2.C 3.D 4.C 5.A 6.B 7.B 8.A 9.AD 10.AD 11.AC 12.CD 13.BD二、填空题(本题有2小题，共10分，每空2分，请将答案写在题中的横线上)14. 吸收_ 15. （1）M=M+m； （2）Mx0=Mx1+mx2； （3）B  计算题(共4小题，共38分,解答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)16. (6分）解：①A、B系统动量守恒，设B的运动方向为正方向由动量守恒定律得mvB-mvA=0+mvA′解得 vA′=0.8m/s                      ②对B，由动量定理得  =0-mvB解得N                        17 (6分) (1)eq \o\al(6,3)Li＋eq \o\al(1,0)n→eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(3,1)H(2)设中子、氦核、新核的质量分别为m1、m2、m3，它们的速度分别为v1、v2、v3，根据核反应动量守恒有：m1v1＝m2v2＋m3v3 v3＝eq \f(m1v1－m2v2,m3)＝－1×103 m/s 负号说明新核运动方向与氦核相反．答案：(1) eq \o\al(6,3)Li＋eq \o\al(1,0)n→eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(3,1)H (2)大小是1×103 m/s，方向与氦核速度方向相反18. (10分） 解析　(1)由图得e＝Emsin ωt＝62sin 100πt (V)则电流i＝eR＋r＝0.62sin 100πt (A)．(2)E m＝BSω，Em＝62 Vω＝100π rad/s，Φm＝BS＝Emω≈2.7×10－2 Wb，(3)E＝Em2＝6 V，外力所做的功W＝Q＝E2R＋rT＝7.2×10－2 J.答案　(1)i＝0.62sin 100πt (A)(2)2.7×10－2 Wb(3)7.2×10－2 J19. （16分） 解：(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有：mAgh＝eq \f(1,2)mAveq \o\al(2,1)，解得：v1＝6 m/s滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有：mAv1＝(mA＋mB)v2，解得：v2＝eq \f(1,3)v1＝2 m/s.滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，由动量守恒定律有：mAv1＝(mA＋mB＋mC)v3，解得：v3＝eq \f(1,6)v1＝1 m/s由机械能守恒定律有：Ep＝eq \f(1,2)(mA＋mB)veq \o\al(2,2)－eq \f(1,2)(mA＋mB＋mC)veq \o\al(2,3)解得：Ep＝3 J.(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：(mA＋mB)v2＝(mA＋mB)v4＋mCv5eq \f(1,2)(mA＋mB)veq \o\al(2,2)＝eq \f(1,2)(mA＋mB)veq \o\al(2,4)＋eq \f(1,2)mCveq \o\al(2,5)解得：v4＝0，v5＝2 m/s滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动：s＝v5t；H＝eq \f(1,2)gt2解得：s＝2 m.【答案】　(1)2 m/s　(2)3 J　(3)2 m