安徽黄山市2019-2020高二物理下学期期中试题（Word版带答案）

2019-2020 学年度第二学期期中考试高二物理试卷 一、选择题（1-8 单选题，9-12 多选题，每题 4 分，满分 48 分） 1. 下列事例中能说明原子具有核式结构的是 A. 光电效应现象的发现 B. 汤姆逊研究阴极射线时发现了电子 C. 卢瑟福的 粒子散射实验发现有少数 粒子发生大角度偏转 D. 康普顿效应 2. 如图所示，世界冠军丁俊晖在斯诺克比赛中正准备击球，设丁俊晖在这一杆中，白色球主 球和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰撞前，白色球 A 的动量 PA=6kg·m/s，花色球 B 静止；碰撞后，花色球 B 的动量变为 PB’=4kg·m/s。则两球质量 与 间的 关系可能是 A. B. C. D. mB﹦3mA 3. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线 框 ABCD ，导线框的边长为 ，总电阻为 在直角坐标系 xOy 第一象限中，有界匀强磁场区域的下边界 与 x 轴重合，上边界满足曲线方程 ，磁感应 强 度 ，方向垂直纸面向里．导线框在沿 x 轴正方向的 拉力 F 作用下，以速度 v=10m/s 水平向右做匀速直线运动， 对于线框穿过整个磁场的过程有 A. 导线框 AD 两端的最大电压为 B. 线框中产生的焦耳热为 C. 流过线框的电荷量为 D. 拉力 F 为恒力 4. 如图所示， 、 为两个相同的灯泡，线圈 L 的直流电阻不计，灯泡 与理想二极管 D 相连，下列说法中正确的是 ( ) A. 闭合开关 S 后， 会逐渐变亮 B. 闭合开关 S 稳定后， 、 亮度相同 C. 断开 S 的瞬间， 会逐渐熄灭 D. 断开 S 的瞬间，a 点的电势比 b 点高 5. 如图所示，光滑水平面上有一辆质量为 4m 的小车，车上左、右两端分别 站着甲、乙两人，他们的质量都是 m，开始时两个人和车一起以速度 向右匀 速运动．某一时刻，站在车右端的乙先以相对地面向右的速度 v 跳离小车，然 后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度 v 跳离小车．两人都离开小车后， 小车的速度将是 A. B. C. 大于 ，小于 D. 大于 6. 如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为 M 的滑块，滑块的一侧是一个弧形凹槽 OAB， 凹槽半径为 R，A 点切线水平。另有一个质量为 m 的小球以速度 从 A 点冲上凹槽，重力加 速度大小为 g，不计摩擦。下列说法中正确的是 A. 当 时，小球能到达 B 点 B. 如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后会直接落到水平面上 C. 小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直 增大 D. 如果滑块固定，小球返回 A 点时对滑块的压力为 7. 如图所示，MN 和 PQ 是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足 够长，且电阻不计，ab 是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，开始 时，将开关 S 断开，让杆 ab 由静止开始自由下落，过段时间后，再将 S 闭合，若 从 S 闭合开始计时，则金属杆 ab 的速度 v 随时间 t 变化的图象不可能是 A. B. C. D. 8. 如图所示，在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导 轨，导轨电阻不计，导轨上金属杆 ab 与导轨接触良好，磁感线 垂直导轨平面向上(俯视图)，导轨与处于磁场外的大线圈 M 相 接，欲使置于 M 内的小闭合线圈 N 产生顺时针方向的感应电 流，下列做法可行的是 A. ab 匀速向右运动 B. ab 加速向右运动 C. ab 加速向左运动 D. ab 匀速向左运动 9. （多选）下面关于光的波粒二象性的说法中，正确的是 A. 大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性 B. 频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著 C. 光在传播时往往表现出波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性 D. 光不可能同时具有波动性和粒子性 10. （多选）如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝 数比为 1：100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为 。降压变压器右侧 部分为一火警报警系统原理图，其中 为一定值电阻， 为用半导体热敏材料制成的传感器， 当温度升高时其阻值变小。电压表 V 显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时， 升压变压器的输入功率为 ，则下列说法中正确的有A. 降压变压器副线圈输出的交变电流频率为 B. 远距离输电线路损耗功率为 C. 当出现火警时，电压表 V 的示数变小 D. 当出现火警时，输电线上的电流变小 11. （多选）如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在倾角为 的斜面上，导轨间距为 L，导轨下端连接一个阻值为 R 的定值电阻，空间中有一磁感应强度大小为 B、方向垂直导轨 所在斜面向上的匀强磁场。在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧， 弹簧劲度系数为 k，弹簧上端与质量为 m、电阻为 r、长为 L 的导 体杆相连，杆与导轨垂直且接触良好。导体杆中点系一轻细线，细 线平行斜面，绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为 m 的物 块。初始时用手托着物块，导体杆保持静止，细线伸直，但无拉 力。释放物块后，下列说法正确的是 A. 释放物块瞬间导体杆的加速度为 g B. 导体杆最终将保持静止，在此过程中电阻 r 上产生的焦耳热为 C. 导体杆最终将保持静止，在此过程中细线对导体杆做功为 D. 导体杆最终将保持静止，在此过程中流过电阻 R 的电荷量为 12. （多选）如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为 和 ，图乙为它们碰撞前后的 x-t 图像。已知 。由此可以判断 A. 碰前 静止， 向右运动B. 碰后 和 都向右运动 C. 由动量守恒可以算出 D. 碰撞过程中系统损失了 的机械能 二、实验题（每空 2 分，共 12 分） 13. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流 方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈 B 连成一个闭合回路，将线圈 A、电池、滑动变 阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合 S 时，观察到电流表指针向左偏，不 通电时电流表指针停在正中央。在图乙中 闭合时，将螺线管 A 插入螺线管 B 的过程中，电流表的指针________；（填左偏、 不偏、右偏） 线圈 A 放在 B 中不动时，指针将________；（填左偏、不偏、右偏） 线圈 A 放在 B 中不动，突然断开开关 S，电流表指针将________。（填左偏、不偏、 右偏） 14. 如图所示为实验室中《验证动量守恒定律》的实验装 置示意图。 实验中必须要求的条件是______。 A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球 多次从斜轨上 S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP，然后把被碰小球 静 置于水平轨道的末端，再将入射球 从斜轨上 S 位置静止释放，与小球 相碰，并重 复多次。本实验还需要完成的必要步骤是________（填选项前的符号）。 A.用天平测量两个小球的质量 、 B.测量抛出点距地面的高度 H C.分别找到 、 相碰后平均落地点的位置 M、N D.测量平抛射程 OM、ON 为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式： _____________________________成立，即表示碰撞中动量守恒。 三、计算题（每题 10 分，共 40 分）15. 如图所示，质量为 的物块可视为质点， 放在质量为 的木板左端， 足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为 。质量为 的子弹以速度 v0=300m/s 沿水平方向射入物块并留在其中（时间 极短），g 取 10m/s2。求： 子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度 ； 木板向右滑行的最大速度 ； 物块在木板上滑行的时间 t 及物块在木板上相对木板滑行的距离 x。 16. 电磁驱动在军事、科研和生活中有着广泛的应用，某一驱动装置的原理图如图所示，正方 形线圈 ABCD 的两个接线端分别于水平放置的金属导轨相连接．线圈内有垂直线圈平面向里 的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为 平行导轨间距 ， 其间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 ，质量 的导体棒 PQ 垂直导轨放置，且与导轨接触良好．已知线圈的边长 、匝数 、电阻 ，导体棒的电阻 ，导体棒与导轨间的动摩擦因数 ，最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，重力加速度 g=10m/s2，其余电阻不计．求： 导体棒 PQ 静止时，两端的电 压 U 导体棒 PQ 刚能滑动时，k 的取值和线 圈的热功率 P 导体棒 PQ 最终以速度 v=5m/s 向右匀 速滑动，在 的一段时间内，通过 PQ 的电荷量 q 和磁场释放的磁场能 E 17. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数 ，原线圈电路中接有一量程为 的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻 R 以及若干“ ”的相同灯泡．输入端交变电压 u 的图象如图乙所示． 求图甲中电压表的读数． 要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数． 为满足第 问中要求，求可变电阻 R 应调到的电阻值．18. 如图所示，在光滑的水平面上有一质量为 的足够长的木板 C，在 C 上放置有 A、 B 两物体，A 的质量 ，B 的质量为 、B 之间锁定一被压缩了的轻弹 簧，弹簧储存的弹性势能 ，现突然给 A、B 一瞬时冲量作用，使 A、B 同时获得 v0=2m/s 的初速度，且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定，并在极短的时间内恢复原长，之后与 A、B 分离．已知 A 和 C 之间的动摩擦因数为 ，B、C 之间的动摩擦因数为 ，且 滑动摩擦力略小于最大静摩擦力．重力加速度取 g=10m/s2，求： 弹簧与 A、B 分离的瞬间，A、B 的速度分别是多大？ 已知在 C 第一次碰到右边的固定挡板之前，A、B 和 C 已经达到了共同速度，求在到达共 同速度之前 A、B、C 的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少？ 已知 C 与挡板的碰撞无机械能损失，求在第一次碰撞后到第二次碰撞前 A 在 C 上滑行的 距离？高二期中考试物理试卷答案 1. C 2. B 3. B 4. D 5. A 6. C 7. B 8. C 9. ABC 10. AC 11. CD 12. AC 13. 右偏； 不偏； 左偏 14. 15. 解： 子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，由动量守恒定律可 得： 解得： 当 子 弹 、 物 块 、 木 板 三 者 共 速 时 ， 木 板 的 速 度 最 大 ， 由 动 量 守 恒 定 律 可 得 ： 解得： 对 物 块 和 子 弹 组 成 的 整 体 应 用 动 量 定 理 得 ： 解得： 答： 子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度为 ； 木板向右滑行的最大速度为 ； 物块在木板上滑行的时间为距离为 3m 16. 解： 根据法拉第电磁感应定律 ， 得 ， 又 ， PQ 两端的电压 ； 导体棒 PQ 刚能滑动时，根据平衡条件 ， ， 由闭合电路欧姆定律， ， 联立解得 线圈的热功率 导体棒 PQ 最终以速度 向右匀速滑动，电流同 ， 通过 PQ 的电荷量 磁场释放的磁场能 ， 答： 导体棒 PQ 静止时，两端的电压 ； 导体棒 PQ 刚能滑动时， ，线圈的热功率 ； 通过 PQ 的电荷量 ，磁场释放的磁场能 。 17. 解： 根据图象可得原线圈电压的最大值 其有效值为 根据 代入数据可得 即为电压表读数． 设原线圈中通过的电流为 ，副线圈中通过的电流为 为使副线圈接入的灯泡最多，则 取允许通过的最大电流的有效值为 根据 代入数据可得 正常发光时每个灯泡中的电流为 所以允许接入的灯泡个数为 电阻两端电压为 电阻阻值为 答： 求图甲中电压表的读数 ． 电路中最多允许接入的灯泡个数 ． 可变电阻 R 应调到的电阻值 ． 18. 解： 在弹簧弹开两物体的过程中，由于 A 和 C 之间的摩擦力为 ，B、C 之间的摩擦力为 ， ，AB 弹簧组成的系统所受合外力为 零，故 AB 弹簧组成的系统由动量： B 又因弹簧在极短的时间内恢复原长，由能量守恒可得： 联立得： ， 由牛顿第二定律可得，对 B： 对 AC： 又因： 故 AC 的共同加速度均为 对 ABC 整体来说，水平方向不受外力，故由动量和能量守恒可得： 得： ， 和挡板碰后，先向左匀减速运动，速度减至 0 后向右匀加速运动，分析可知，在向右加 速过程中先和 A 达到共同速度 ，之后 AC 再以共同的加速度向右匀加速，B 一直向右匀减 速，最后三者达到共同速度 后做匀速运动．在此过程中由于摩擦力做负功，故 C 向右不能 一直匀加速到挡板处，所以挡板再次碰撞前三者已经达到共同速度． ， AC 间的相对运动距离为： ． 答： 弹簧与 A、B 分离的瞬间，A、B 的速度分别是 ， ； 已知在 C 第一次碰到右边的固定挡板之前，A、B 和 C 已经达到了共同速度，在到达共同 速度之前 A、B、C 的加速度均为 ；该过程中产生的内能为 ； 已知 C 与挡板的碰撞的碰撞无机械能损失，在第一次碰撞后到第二次碰撞前 A 在 C 上滑 行的距离为 ．