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2020张掖高台一中高二下学期期中考试物理试题含答案
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高台一中2019-2020学年下学期期中模拟试卷高二物理（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）第Ⅰ卷一、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题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅D．变化的电流、玻璃杯2．我们家庭用电的电压满足正弦变化规律，在某一时刻的表达式可以写成，则（ ））A．我们用的是220V电压，所以=220VB．我国使用的交变电流，频率是50HzC．一个击穿电压为220V的电容器可以直接接在家用电路里正常工作D．220V家庭电压是世界标准，全球通用3．如图所示，两条相距L的足够长平行光滑导轨放置在倾角为的斜面上，阻值为R的电阻与导轨相连，质量为的导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置在垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为。轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过定滑轮与一个质量为的物块相连，且滑轮与杆之间的轻绳与斜面保持平行，物块距离地面足够高，导轨、导体棒电阻不计，轻绳与滑轮之间的摩擦力不计，重力加速度为g。从将物块由静止释放，到经过达到最大速度的过程中，下列说法正确的是（ ）A．导体棒M端电势高于N端电势B．导体棒的加速度可能大于C．通过导体棒的电荷量为D．导体棒运动的最大速度大小为4．电荷之间的引力会产生势能。取两电荷相距无穷远时的引力势能为零，一个类氢原子核带电荷为+q，核外电子带电量大小为e，其引力势能，式中k为静电力常量，r为电子绕原子核圆周运动的半径（此处我们认为核外只有一个电子做圆周运动）。根据玻尔理论，原子向外辐射光子后，电子的轨道半径从减小到，普朗克常量为h，那么，该原子释放的光子的频率为（ ）A． B．C． D．5．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是：( )A．电子绕核旋转的半径增大 B．氢原子的能量增大C．氢原子的电势能增大 D．氢原子核外电子的速率增大6．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )A．U=66V，k= B．U=22V，k=C．U=66V，k= D．U=22V，k=7．某加热仪器的温控部分如图所示，开关S1为电源控制开关，RT为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），E为直流电源，通过调节滑动变阻器，它可以控制加热室温度保持在某一临界温度，试分析判断，以下说法正确的是（ ）A．电磁继电器是利用电生磁原理来工作的B．热敏电阻在电路中的作用是保护电路C．交换直流电源的正负极，电路将失去温控功能D．若想使得临界温度升高应将滑动变阻器划片左移8．现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是（ ）A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．保持入射光的光强不变，入射光的频率变高，饱和光电流变大C．保持入射光的光强不变，入射光的频率变低，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生9．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，圆形区域的左侧有一半径为r 的金属线圈，R>r．现让金属线圈沿两圆心的连线方向以大小为v的速度向右匀速运动，在线圈从左侧进入磁场区域开始到从右侧完全离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是( )A．线圈中一直有顺时针方向的电流B．线圈中先有逆时针方向电流后有顺时针方向电流C．线圈中有电流的时间为D．线圈中有电流的时间为10．理想变压器原线圈两端输入的交变电流电压如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为5：1，如图乙所示，定值电阻R0 = 10Ω，R为滑动变阻器，电表均为理想电表，则下列说法正确的是（ ）A．电压表的示数为44VB．变压器输出电压频率为50HzC．当滑动变阻器滑片向下移动时，电压表的示数减小D．改变滑动变阻器滑的阻值，可使电流表的最大示数达到0.88A11．下列说法正确的是（ ）A．组成原子核的核子越多，原子核越稳定B．一群处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光子C．原子核中所有核子单独存在时的质量总和大于该原子核的总质量D．在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大12．研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极。已知该光电管阴极K的极限频率为0，元电荷电量为，普朗克常量为。现用频率为（vv0）的光照射阴极K，则下列说法正确的是（ ）A．将滑片P向右滑动，可增大光电子的最大初动能B．若两电极间电压为，则到达阳极A的光电子最大动能为（vC．将滑片P向右滑动，则电流表的示数一定会不断增大D．将电源正负极对调，当两电极间的电压大于时，电流表的示数为0第Ⅱ卷二、实验题：本题共2小题，共15分。13．一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。（1）为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压_________（填“直流”或“交流”）电源。（2）该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C，然后将A线圈接电源．用电压表分别测出线圈A，线圈B及线圈C两端的电压，记录在下面的表格中，则线圈A的匝数为______匝，线圈B的匝数为_______匝。（3）为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈C的匝数应该_______（填“多一些”、“少一些”）更好。14．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表A(实质是理想电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g＝10m/s2.请作答：(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A处．(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的质量是_____kg.三、计算题：本题共2小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．（10分）图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n1:n2=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压．求：（1）交流电压的函数表达式；（2）电流表的示数I．16．（12分）如图所示，平行光滑金属导轨abcd水平放置，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨的夹角，单位长度的电阻为r。保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。求：(1)金属杆所受安培力的大小；(2)金属杆的热功率。 四、选考题：共15分。请考生从17、18两题中根据实际教学情况选择一题作答。17．[选修3–3]（15分）（1）(多选，5分) 下列说法正确的是 。A．物体的摄氏温度变化了1℃，其热力学温度变化了1KB．气体放出热量时，其分子的平均动能一定减小C．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）向外界释放热量，而外界对其做功（2）（10分）如图所示，一竖直放置在水平面上的容积为V的柱形气缸，气缸内盛有一定质量的理想气体。活塞的面积为S，活塞将气体分隔成体积相同的A、B上下两部分，此时A中气体的压强为pA（未知）。现将气缸缓慢平放在水平桌面上，稳定后A、B两部分气体的体积之比为1：2，两部分气体的压强均为1.5p0。在整个过程中，没有气体从一部分通过活塞进入另一部分，外界气体温度不变，气缸壁光滑且导热良好，活塞厚度不计，重力加速度为g，求：①pA的大小；②活塞的质量m。18．[选修3–4]（15分）（1）(多选，5分) 下列说法正确的是 A．简谐振动是靠惯性运动的，不需要有力的作用B．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪C．红外线比可见光更难发生衍射D．声波绕过障碍物，发生了衍射现象E.在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同（2）（10分）如图所示，三棱镜的横截面ABC为直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，边AC长为20cm，三棱镜材料的折射率为 ，一束平行于底边BC的单色光从AB边上的中点O射入此棱镜，已知真空中光速为3.0×108m/s。求：①从ABC边射入的折射角；②通过计算判断光束能否从BC边射出。 高二物理·参考答案13．（1）交流 （2）400 190 （3） 多一些 14．（1） 1.6×10－2 （2） 5015．（1） （2）I=2A【解析】（1）由交流电规律可知，①②联立①②代入图中数据可得，③（2）根据理想变压器特点和欧姆定律有：…④…⑤联解④⑤代入图乙中数据得：I="2A" …⑥16．（1）； （2）。【解析】(1)由题意知电路中感应电动势的大小金属杆的电阻电路中的感应电流的大小为所以金属杆所受安培力(2)金属杆的热功率17． （1）ACE（2）．①p0； ②【解析】 ①对气体A，由玻意耳定律可得其中 解得②)对气体B，由玻意耳定律可得其中又因为解得18. （1）BDE（2）①30°； ②见解析。【解析】光路如图①由折射定律解得②由临界角公式得光线达BC边时，入射角将发生全反射，所以光线不能从BC边射出 A线圈电压B线圈电压C线圈电压8.0V3.8V0.2V压力F/N02505007501 0001 2501 500…电阻R/Ω300270240210180150120…1234567CBCBDCA89101112ABDBDCDBD
高台一中2019-2020学年下学期期中模拟试卷高二物理（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）第Ⅰ卷一、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题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅D．变化的电流、玻璃杯2．我们家庭用电的电压满足正弦变化规律，在某一时刻的表达式可以写成，则（ ））A．我们用的是220V电压，所以=220VB．我国使用的交变电流，频率是50HzC．一个击穿电压为220V的电容器可以直接接在家用电路里正常工作D．220V家庭电压是世界标准，全球通用3．如图所示，两条相距L的足够长平行光滑导轨放置在倾角为的斜面上，阻值为R的电阻与导轨相连，质量为的导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置在垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为。轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过定滑轮与一个质量为的物块相连，且滑轮与杆之间的轻绳与斜面保持平行，物块距离地面足够高，导轨、导体棒电阻不计，轻绳与滑轮之间的摩擦力不计，重力加速度为g。从将物块由静止释放，到经过达到最大速度的过程中，下列说法正确的是（ ）A．导体棒M端电势高于N端电势B．导体棒的加速度可能大于C．通过导体棒的电荷量为D．导体棒运动的最大速度大小为4．电荷之间的引力会产生势能。取两电荷相距无穷远时的引力势能为零，一个类氢原子核带电荷为+q，核外电子带电量大小为e，其引力势能，式中k为静电力常量，r为电子绕原子核圆周运动的半径（此处我们认为核外只有一个电子做圆周运动）。根据玻尔理论，原子向外辐射光子后，电子的轨道半径从减小到，普朗克常量为h，那么，该原子释放的光子的频率为（ ）A． B．C． D．5．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是：( )A．电子绕核旋转的半径增大 B．氢原子的能量增大C．氢原子的电势能增大 D．氢原子核外电子的速率增大6．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )A．U=66V，k= B．U=22V，k=C．U=66V，k= D．U=22V，k=7．某加热仪器的温控部分如图所示，开关S1为电源控制开关，RT为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），E为直流电源，通过调节滑动变阻器，它可以控制加热室温度保持在某一临界温度，试分析判断，以下说法正确的是（ ）A．电磁继电器是利用电生磁原理来工作的B．热敏电阻在电路中的作用是保护电路C．交换直流电源的正负极，电路将失去温控功能D．若想使得临界温度升高应将滑动变阻器划片左移8．现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是（ ）A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．保持入射光的光强不变，入射光的频率变高，饱和光电流变大C．保持入射光的光强不变，入射光的频率变低，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生9．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，圆形区域的左侧有一半径为r 的金属线圈，R>r．现让金属线圈沿两圆心的连线方向以大小为v的速度向右匀速运动，在线圈从左侧进入磁场区域开始到从右侧完全离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是( )A．线圈中一直有顺时针方向的电流B．线圈中先有逆时针方向电流后有顺时针方向电流C．线圈中有电流的时间为D．线圈中有电流的时间为10．理想变压器原线圈两端输入的交变电流电压如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为5：1，如图乙所示，定值电阻R0 = 10Ω，R为滑动变阻器，电表均为理想电表，则下列说法正确的是（ ）A．电压表的示数为44VB．变压器输出电压频率为50HzC．当滑动变阻器滑片向下移动时，电压表的示数减小D．改变滑动变阻器滑的阻值，可使电流表的最大示数达到0.88A11．下列说法正确的是（ ）A．组成原子核的核子越多，原子核越稳定B．一群处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光子C．原子核中所有核子单独存在时的质量总和大于该原子核的总质量D．在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大12．研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极。已知该光电管阴极K的极限频率为0，元电荷电量为，普朗克常量为。现用频率为（vv0）的光照射阴极K，则下列说法正确的是（ ）A．将滑片P向右滑动，可增大光电子的最大初动能B．若两电极间电压为，则到达阳极A的光电子最大动能为（vC．将滑片P向右滑动，则电流表的示数一定会不断增大D．将电源正负极对调，当两电极间的电压大于时，电流表的示数为0第Ⅱ卷二、实验题：本题共2小题，共15分。13．一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。（1）为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压_________（填“直流”或“交流”）电源。（2）该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C，然后将A线圈接电源．用电压表分别测出线圈A，线圈B及线圈C两端的电压，记录在下面的表格中，则线圈A的匝数为______匝，线圈B的匝数为_______匝。（3）为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈C的匝数应该_______（填“多一些”、“少一些”）更好。14．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表A(实质是理想电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g＝10m/s2.请作答：(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A处．(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的质量是_____kg.三、计算题：本题共2小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．（10分）图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n1:n2=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压．求：（1）交流电压的函数表达式；（2）电流表的示数I．16．（12分）如图所示，平行光滑金属导轨abcd水平放置，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨的夹角，单位长度的电阻为r。保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。求：(1)金属杆所受安培力的大小；(2)金属杆的热功率。 四、选考题：共15分。请考生从17、18两题中根据实际教学情况选择一题作答。17．[选修3–3]（15分）（1）(多选，5分) 下列说法正确的是 。A．物体的摄氏温度变化了1℃，其热力学温度变化了1KB．气体放出热量时，其分子的平均动能一定减小C．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）向外界释放热量，而外界对其做功（2）（10分）如图所示，一竖直放置在水平面上的容积为V的柱形气缸，气缸内盛有一定质量的理想气体。活塞的面积为S，活塞将气体分隔成体积相同的A、B上下两部分，此时A中气体的压强为pA（未知）。现将气缸缓慢平放在水平桌面上，稳定后A、B两部分气体的体积之比为1：2，两部分气体的压强均为1.5p0。在整个过程中，没有气体从一部分通过活塞进入另一部分，外界气体温度不变，气缸壁光滑且导热良好，活塞厚度不计，重力加速度为g，求：①pA的大小；②活塞的质量m。18．[选修3–4]（15分）（1）(多选，5分) 下列说法正确的是 A．简谐振动是靠惯性运动的，不需要有力的作用B．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪C．红外线比可见光更难发生衍射D．声波绕过障碍物，发生了衍射现象E.在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同（2）（10分）如图所示，三棱镜的横截面ABC为直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，边AC长为20cm，三棱镜材料的折射率为 ，一束平行于底边BC的单色光从AB边上的中点O射入此棱镜，已知真空中光速为3.0×108m/s。求：①从ABC边射入的折射角；②通过计算判断光束能否从BC边射出。 高二物理·参考答案13．（1）交流 （2）400 190 （3） 多一些 14．（1） 1.6×10－2 （2） 5015．（1） （2）I=2A【解析】（1）由交流电规律可知，①②联立①②代入图中数据可得，③（2）根据理想变压器特点和欧姆定律有：…④…⑤联解④⑤代入图乙中数据得：I="2A" …⑥16．（1）； （2）。【解析】(1)由题意知电路中感应电动势的大小金属杆的电阻电路中的感应电流的大小为所以金属杆所受安培力(2)金属杆的热功率17． （1）ACE（2）．①p0； ②【解析】 ①对气体A，由玻意耳定律可得其中 解得②)对气体B，由玻意耳定律可得其中又因为解得18. （1）BDE（2）①30°； ②见解析。【解析】光路如图①由折射定律解得②由临界角公式得光线达BC边时，入射角将发生全反射，所以光线不能从BC边射出 A线圈电压B线圈电压C线圈电压8.0V3.8V0.2V压力F/N02505007501 0001 2501 500…电阻R/Ω300270240210180150120…1234567CBCBDCA89101112ABDBDCDBD
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