2020孝义高二下学期期末考试物理(B卷)含答案
展开www.ks5u.com2019-2020学年第二学期高二期末教学质量检测试题(卷)物理(B)注意事项:1.答题前,考生务必用0.5mm黑色中性笔,将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。2.请把答案做在答题卡上,交卷时只交答题卡,不交试题,答案写在试题上无效。3.考试时间90分钟,满分100分。一、选择题(共42分。1-10题单选,每题3分,共30分;11-13题多选,每题4分,共12分。漏选得2分,错选不得分)1.关于近代物理,下列说法正确的是A.α射线是高速运动的氦原子B.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C.核聚变反应方程,表示中子D.玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氦原子光谱的特征2.如图甲,合上开关,用光子能量为2.6eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.50V时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于0.50V时,电流表读数为零。把电路改为图乙,当电压表读数为1V时,逸出功及电子到达阳极时的最大动能为A.1.6eV 0.5eV B.2.1eV 1.5eV C.1.9eV 2.1eV D.3.1eV 4.5eV3.如图所示,一个质量为m1=60kg的人抓在一只大气球下方,气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为m2=20kg,当静止时人离水面的高度为h=6m,长绳的下端刚好和水面接触。如果这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端时,他离水面高度约是(可以把人看做质点)A.4.8m B.3.6m C.5m D.4.5m4.一弹簧枪对准以5m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹,射出速度为10m/s,铅弹射入木块后未穿出,木块继续向前运动,速度变为4m/s。如果想让木块停止运动,并假定铅弹射入木块后都不会穿出,则应再向木块迎面射入的铅弹数为A.5颗 B.6颗 C.7颗 D.8颗5.如图所示是历史上的几个著名实验的装置,其中发现电子的装置是6.关于感应电动势、磁通量、磁通量的变化量,下列说法不正确的是A.穿过回路的磁通量越大,磁通量的变化量不一定越大,回路中的感应电动势也不一定越大B.穿过回路的磁通量的变化量与线圈的匝数无关,回路中的感应电动势与线圈的匝数有关C.穿过回路的磁通量的变化率为0,回路中的感应电动势一定为0D.某一时刻穿过回路的磁通量为0,回路中的感应电动势一定为07.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm。,最大感应电动势为Em。下列说法正确的是A.当磁通量为最大时,感应电动势为最大B.当磁通量增大时,感应电动势在增大C.角速度ω等于D.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5Em8.阻值不计的矩形导体线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈两端的电压随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是A.在0.015s时,线圈平面与磁感线方向平行B.电压表连接在线圈两端时,其示数为10VC.线圈两端电压的平均值为10VD.当接外电路时,线圈内的电流方向在1s内改变50次9.如图所示的电路中,有一自耦变压器,左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上;右侧串联灯泡L和滑动变压器R,R上并联一只理想电压表V2,下列说法中正确的是A.若F不动,滑片P向下滑动时,V1示数不变,V2示数变大B.若F不动,滑片P向下滑动时,灯泡消耗的功率变大C.若P不动,滑片F向下移动时,V1、V2的示数均变大D.若P不动,滑片F向下移动时,灯泡消耗的功率变大10.如图甲所示电路中,R、R1、R2为三只电阻,且R=64R1=64R2,R1=R2=36Ω变压器为理想变压器。各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压时,三只电阻的电功率相同。下列说法正确的是A.变压器原副线圈的匝数比为1:2B.副线圈两端输出的交变电流频率为50HzC.电流表的示数为0.5AD.电压表的示数为18V11.如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。则下述说法中正确的是A.即使物体滑动中不受摩擦力,全过程机械能也不守恒B.物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量不守恒C.小车的最终速度与断线前相同D.物体滑动中不受摩擦力,全过程系统的机械能守恒12.图为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠,下列说法正确的是A.这群氢原子能发出3种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光频率最小B.这群氢原子能发出6种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最长C.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11eVD.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60eV13.如图所示,P、Q是两个完全相同的灯泡,L是直流电阻为零的纯电感,且自感系数L很大,C是电容较大且不漏电的电容器,下列判断正确的是A.S闭合时,P灯、Q灯同时亮,P灯亮后变暗, Q灯逐渐变亮B.S闭合时,然后P灯逐渐熄灭,Q灯变得更亮C.S闭合,电路稳定后,S断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯立即熄灭D.S闭合,电路稳定后,S断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯逐渐熄灭二、非选择题:包括必考题和选考题两部分,第14-16题为必考题,每个试题考生都必须作答。[选修(3-3)]和[选修(3-4)]为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:3题,共43分。14.(8分)如图甲所示是某同学探究电阻的阻值规律时设计的电路图。(1)根据电路图,在图乙的实物上连线。(2)通过实验,他得到了该电阻的伏安特性曲线如图所示,由图可知,电阻的阻值随两端所加电压的升高而 。(3)他将这个电阻接入如图所示的电路中,已知电源电压为9V,R1=30Ω,内阻不计的毫安表读数为500mA,则R2的阻值为 。15.(12分)如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.25m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,两棒两端都与导轨始终接触良好,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.1T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2,问:(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?16.(23分)如图所示,水平面以CK(虚线所示)为界左侧光滑,右侧粗糙并且存在有水平向右的匀强电场,滑块与粗糙水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,一长为L=1.8m的轻杠上端有一个质量为M=1kg的小球,轻杠用铰链固接在地面上,并处于竖直位置,同时与一带电的质量为m的滑块(分离后可看做质点)相接触,滑块m与所有的接触物体都彼此绝缘,由于轻微扰动是系统发生运动,已知轻杠在小球M与滑块脱离时刻与水平面成α=30°,当滑块滑到AB(sAB=5m)区间一直受到水平向右的恒力F=24.7N作用,然后滑块通过BC;滑块m经过C点时开始计时,沿水平地面向右做直线运动,经过0.5s物体向右移动了3m到达D点;若t时刻撤去匀强电场,滑块m最后停在C的右方3.625m处。g=10m/s2,求:(1)滑块的质量和小球与滑块分离时m的速度;(2)滑块进入电场时的速度和撤去电场的时刻t;(3)从滑块经过C点到最终停止,克服摩擦力做的功W1和克服电场力做的功W2。(二)选考题:共15分。请考生从给出的[选修(3-3)]和[选修(3-4)]两道题中任选题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[选修(3-3)](1)(单选题3分)两个分子从靠得不能再靠近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上。这一过程中,关于分子间的相互作用力,下列说法中正确的是A.分子间的引力在减小,斥力在增大B.分子间的斥力在减小,引力在增大C.分子间的相互作用力的合力先减小后增大,再减小D.分子间的相互作用力的合力先减小后增大(2)(多选题4分。漏选得2分,错选不得分)如图所示表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中平行于横轴,ab的延长线过原点,以下说法正确的是A.从状态a到b,气体温度升高 B.从状态b到c,气体体积增大C.从状态d到c,气体体积增大 D.从状态d到a,气体体积增大(3)(8分)如图所示,足够长的圆柱形汽缸竖直放置,其横截面积为1.5×10-3m2汽缸内有质量m=3kg的活塞。活塞与汽缸壁密封良好,不计摩擦,开始时活塞被销子K固定于如图位置,离缸底15cm,此时汽缸内密闭气体的压强为2.0×105Pa,温度为400K,外界大气压为l.0×105Pa,g=10m/s2?①现对密闭气体降温,当温度降到300K时,其压强为多大;②达到问题(1)的条件时拔去销子K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一位置时,汽缸内气体的温度为360K,则这时活塞离缸底的距离为多少?[选修3-4](1)(单选题3分)下列说法正确的是A.激光测距是应用了激光相干性好的特点B.光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理C.在双缝干涉实验中要使条纹变宽,可采用的办法是将入射光由绿光变为红光D.A、B两种光从相同的介质入射到真空中,若A光的频率大于B光的频率,则逐渐增大入射角,B光先发生全反射(2)(多选题4分。漏选得2分,错选不得分)如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f,相邻两质点之间的距离均为2m,各质点均静止在各自的平衡位置。t=0时刻振源a开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图象如图乙所示,形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播。则下列说法中正确的是A.波传播到质点d时,质点d开始振动的方向沿y轴正方向B.0~4s内质点c运动的路程为12cmC.4~4.5s内质点d的加速度正在逐渐减小D.6s时质点e第一次回到平衡位置E.各质点都振动起来后,a与d的振动方向始终相反(3)(8分)如图所示,平行玻璃板的厚度d=6cm,光线AB以入射角θ1=45°从空气射到平行玻璃板的上表面,经两次折射后从玻璃板的下表面射出。已知玻璃的折射率n=。求出射光线CD相对于入射光线AB偏离的距离δ。2019—2020学年第二学期高二期末教学质量检测试题物理(B)参考答案选择题1【答案】C【解析】试题分析:α射线是高速运动的氦核流,不是氦原子.故A错误.根据光电效应方程Ekm=-W0,知最大初动能与照射光的频率成线性关系,不是成正比,故B错误.核聚变反应方程12H+13H-→24He+01n中,01n表示中子.故C正确.玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征.故D错误.考点:本题考查了放射性元素的衰变、光电效应方程、玻尔理论、核聚变等知识2【答案】B【解析】设用光子能量为的光照射时,光电子的最大初动能为,阴极材料逸出功为,当反向电压达到:以后,具有最大初动能的光电子也达不到阳极因此,有:由光电效应方程: 由以上二式:,。所以此时最大初动能为,该材料的逸出功为。当电压表读数为时,则电子到达阳极时的最大动能为:,故B正确,ACD错误;3【答案】D【解析】【详解】设人的速度v1,气球的速度v2,根据人和气球动量守恒得:,所以,气球和人运动的路程之和为h=6m,则,,即人下滑,气球上升,所以人离地高度为,故D正确,ABC错误。4【答案】D【解析】以木块的初速度方向为正方向,设第一颗铅弹打入后,设铅弹和木块的共同速度为v1, 即:,解得:,设要使木块停下来或反向运动,总共至少打入n颗铅弹,以铅弹与木块组成的系统为研究对象,由动量定恒得:,则,即:n≥7,总共至少要打入7颗铅弹.即还需要再打入6个,故B正确,ACD错误。5解析 汤姆孙利用气体放电管研究阴极射线,发现了电子,故选项B正确。答案 B6.【答案】 D【解析】 E=n的理解可以与加速度的定义式a=类比,感应电动势与磁通量、磁通量的变化量均无关,而与磁通量的变化率有关.具体关系为:感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,且磁通量的变化率可以等效为一匝线圈产生的感应电动势.7.【解析】 根据正弦式交变电流的产生及其变化规律知(设从中性面开始),e=Emsin ωt=BSωsin ωt=Φmωsin ωt可知选项C正确。答案 C8.【答案】A解析 线圈两端电压为最大时,通过线圈的磁通量为0(线圈平面与磁感线方向平行),选项A正确,电压表示数为有效值U==14.14 V,选项B错误;由于电压随时间按正弦规律变化,平均值不是10 V,选项C错误;0.01 s时;当连接外电路时,线圈内的电流方向在1 s内改变100次,选项D错误。答案 A9. 【答案】A【解析】 若F不动,滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则副线圈回路中总电阻变大,则回路中电流减小,灯泡两端电压减小,功率变小,滑动变阻器两端电压变大,V2的示数变大,而原线圈两端电压不变,则A正确,B错误;若P不动,滑片F向下移动时,根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变,副线圈两端电压减小,则副线圈回路中电流变小,灯泡L消耗的功率减小,电压表V2的示数变小,C、D错误.10.解析 副线圈中电流I2=16I0,而原线圈中电流I1=I0,则变压器原副线圈的匝数比n1∶n2=I2∶I1=16∶1,选项A错误;由乙图可知交变电流的周期T=0.02 s,则频率f=eq \f(1,T)=50 Hz,变压器不改变交变电流的频率,选项B正确;电流表的示数IA=I2=16I0= A,选项C错误;U1=eq \f(n1,n2)U2=12 V,电压表示数为12 V,选项D错误。答案 A11【答案】AC【解析】物体与橡皮泥粘合的过程,发生非弹性碰撞,系统机械能有损失,所以全过程系统的机械能不守恒,A正确D错误;取小车、物体和弹簧为一个系统,则系统水平方向不受外力(若物体在滑动有摩擦力,为系统的内力),全过程系统的动量守恒,B错误;取系统的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可知,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的,C正确.【点睛】本题根据动量守恒和机械能守恒的条件进行判断:动量守恒的条件是系统不受外力或受到的外力的合力为零;机械能守恒的条件是除重力和弹力外的其余力不做功.12【答案】AD【解析】A.这群氢原子能发出种频率不同的光,根据玻尔理论得知,从n=3跃迁到n=2所发出的光能量最小,由得知,频率最低,波长最长,故A正确、B错误;从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大,光照射逸出功为2.49eV的金属钠,所发出的光电子的初动能最大,根据爱因斯坦光电效应方程得,故C错误,D正确。13.【答案】BD【解析】 当S闭合时,通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势,L相当于断路,电容C较大,相当于短路,当电流稳定时,L相当于短路,电容C相当于断路,故P灯先亮后灭,Q灯逐渐变亮;当S断开时,灯泡P与自感线圈L组成了闭合回路,灯泡P中的电流先增大后减小至零,故闪亮一下熄灭,电容器与灯泡Q组成闭合回路,电容器放电,故灯泡Q逐渐熄灭,选项B,D正确.二、非选择题(一)必考14解析 (2)由电阻伏安特性曲线可知:随电流、电压的增大,曲线斜率也增大,因此热敏电阻的阻值减小。(3)毫安表内阻不计,则通过R1的电流I1=eq \f(E,R1)=eq \f(9,30) A=300 mA。通过R2和R的电流为I2=IA-I1=500 mA-300 mA=200 mA,由R的伏安特性曲线可以读出,当I2=200 mA时,R两端的电压为U=4 V,则R2两端的电压U2=E-U=5 V,所以R2=eq \f(U2,I2)=eq \f(5,200×10-3) Ω=25 Ω。答案 (1) (3分)连接实物图如图所示(2)减小(2分) (3)25 Ω(3分)15(12分)(1)4 A 方向由d到c (2)0.2 N (3)0.4 J解析 (1)棒cd受到的安培力Fcd=IlB棒cd受力平衡,则Fcd=mgsin 30°(1分)联立并代入数据解得I=4 A(1分)电流方向由d到c.(1分)(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd(1分)对棒ab由平衡条件有F=mgsin 30°+IlB(2分)代入数据解得F=0.2 N(1分)(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1 J的热量,由焦耳定律可知Q=I2Rt(1分)设ab棒匀速运动的速度大小为v,则产生的感应电动势E=Blv(1分)由闭合电路欧姆定律知I=eq \f(E,2R)(1分)由运动学公式知,在时间t内,棒ab沿导轨的位移x=vt力F做的功W=Fx(1分)综合上述各式,代入数据解得W=0.4 J.(1分)16(23分)解析:(1)设分离时小球的速度为v0,滑块的速度为v1,对小球有 (2分) (1分)滑块的水平速度和小球的水平分速度相等 (1分)利用机械能守恒 得m=4 kg (2分)设滑块进入电场时滑块的速度为v2由动能定理 (2分)得: (1分) 设滑块受到的电场力为F1 , 由0.5s走3m得a=-8m/s2 滑块向右减速到零所用时间 (1分)位移大小 (1分) 根据牛顿第二定律: 得F1= -24N (可知该电荷带负电) (1分) 所以撤去电场的时刻一定在返回的过程中,滑块向左运动的加速度大小为 (1分)再经过时间t2 撤去电场 (1分)向左总位移大小 (1分)由动能定理有 (1分) (1分)所以 (1分)则撤去电场的时刻 (1分)由上式中 (2分) (2分)(二)选考题(共15分)(3—3)(1)【答案】C【详解】AB.当分子间距增大时,分子之间的引力和斥力都同时减小,故AB错误;CD.当两个分子从靠近的不能再近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,达到分子间距等于r0的过程,分子间的相互作用力(合力)减小,当从r0再增大时,分子引力减小的较慢,故合力表现为引力,且增大,然后增大到某一值,又减少,至直到大于分子直径的10倍,引力与斥力均几乎为零,其合力为零,故C正确,D错误。(2)【答案】BC【解析】A.从状态a到b是一个等容变化过程,随压强的减小,气体的温度降低,故错误;B.从状态b到c是一个升压、升温的过程,同时体积增大,故B正确。C.从状态d到c,温度不变,理想气体内能不变,但是由于压强减小,所以体积增大,故C正确;D.从状态d到a是一个等压、降温的过程,同时体积减小,故D错误;(3)【答案】(1) (2) 【解析】 (1)气体体积不变,由查理定律得解得:(2)设气体温度为360K时活塞离起底的距离为,由理想气体状态方程得,,解得:。(3-4)(1).C 由于激光的平行性好,激光传播很远的距离后仍能保持一定的强度,常用来精确测距离,A错误;;用光导纤维束传送图象信息,这是光的全反射的应用,B错误;在双缝干涉实验中,条纹间距Δx=eq \f(l,d)λ,要使条纹变宽,可以增大l、减小d或将入射光由波长较短的绿光变为波长较长的红光,C正确;频率越大的光,折射率越大,全反射临界角越小,所以A、B两种光从相同的介质入射到真空中,若A光的频率大于B光的频率,则逐渐增大入射角,A光先达到临界角而发生全反射,D错误。 (2)答案 AE解析 由振动图象可知,振动周期为2 s,波长为λ=vT=4 m,质点a开始起振的方向为y轴正方向,故波传播到质点d时,质点d开始振动的方向也沿y轴正方向,选项A正确;振动传到b点需要的时间为2 s,故在剩下的2 s内,质点b通过的路程为4A=8 cm,选项B错误;第4 s时刻振动传到e点,此时d点在平衡位置向下振动,故4~4.5 s内质点d的加速度正在逐渐增大,选项C错误;振动传到e点需时间4 s,故6 s时质点正好振动一个周期第二次回到平衡位置,选项D错误;因ac之间正好相差1.5个波长的距离,故各质点都振动起来后,a与c的振动方向始终相反,选项E正确.(3)解析 由光路图可知:设折射角为,由折射定律n=得:=30°由图中的几何关系得:侧移量δ== cm
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