福建省福州市八县（市）协作校2020学年高二物理下学期期末联考试题

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福州市八县（市）协作校2020学年第二学期期末联考 ‎ 高二 物理试卷 ‎【完卷时间：90分钟；满分：100分】‎ ‎ 一、单项选择题：（本题共8小题：每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）‎ ‎1．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法不符合历史事实的是( )‎ ‎ A．汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构 B．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在 ‎ C．爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说 D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构 ‎2、电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将送电电压提高到原来的K倍，则（ ）‎ A．输电电流也为原来的K倍 B．输电导线上损失的电功率为原来的1/K ‎ C．输电导线上损失的电功率为原来的K 2倍 D．输电导线上损失的电压为原来的1/K ‎3．如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线中的电流突然增大时，线框整体受磁场力的合力情况为（ ） ‎ A．受力向左 B．受力向右 ‎ C．受力向上 D．受力为零 ‎4.以下说法正确的是（ ）‎ A．衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 B.在核反应中，X是质子，这个反应过程叫α衰变 C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线 D．电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性 ‎5．当单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出．如果入射光的频率不变而强度减弱，则（ ）‎ A．有可能不发生光电效应 B．光电子的最大初动能将变小 C．单位时间内逸出的光电子数将减少 D．从入射光照射金属表面到光电子开始逸出所经的时间将延长 ‎6.质量分别为ma＝0.5 kg，mb＝1.5 kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰．若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移—时间图象如图，则下列说法正确的是(　　)‎ A．碰撞前a物体的动量的大小为零 ‎ B．碰撞前b物体的动量的大小为6 kg·m/s C．碰撞过程中b物体受到的冲量为1 N·s D．碰撞过程中a物体损失的动量大小为1.5 kg·m/s ‎7．一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示。以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I—t图中正确的是 （ ）‎ ‎8．穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如下图甲、乙、丙、丁所示，则下列关于各闭合回路产生的感应电动势的论述，正确的是 （ ） ‎ A．图甲中回路产生的感应电动势始终为某一正值 B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大 C．图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于t0～2t0时间内产生的感应电动势 D．图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变 二、多项选择题：（本题共4小题：每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，选对但不全得两分，错选不得分）‎ L A B R S C ‎9、如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是（ ） ‎ A.S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭 B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭 C.S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光 D.S闭合足够长时间后，B立即熄灭发光，而A逐渐熄灭 ‎10．如图，电路中接有一理想变压器，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表．在原线圈c、d两端加上交变电压．则(　 　)‎ A．开关接a，将滑动变阻器触片P向下移，电压表V2示数变小，电流表A2示数变大 B．开关接a，将滑动变阻器触片P向下移，电压表V2示数不变，电流表A2示数变大 C．仅将开关由a拨向b，电流表A2的示数为原来的2倍，输入功率为原来的4倍 ‎ D．仅将开关由a拨向b，两电流表的示数均增加为原来的2倍 ‎11．水平面上有两个质量相等的物体a和b，它们分别在水平推力和作用下开始运动，分别运动一段时间后撤去推力，两个物体都将运动一段时间后停下.物体的图线如图所示，图中线段AB∥CD.则以下说法正确的是(    )‎ A．水平推力的大小>‎ B. 水平推力的大小＜‎ C．a所受摩擦力的冲量大于b所受摩擦力的冲量 D．a所受摩擦力的冲量小于b所受摩擦力的冲量 ‎12．如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识正确的是（　 ）‎ A．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 B．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有3种不同频率的光能使锌发生光电效应 C．用能量为10.21eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV 三、实验题：（共2小题，共12分）‎ ‎13.(1)(2分)如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是( ) ‎ A．用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生 A B A B B．用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生 C．用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁 ‎ D．用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁 镇流器 ‎（2)（2分）如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关____________（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是_____________________。‎ ‎14.某同学用图丙所示的光滑轨道装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，则：‎ ‎（1）A球从G处自由释放，在水平轨道末端R处与B球碰撞，B球着地的点迹如丁图所示，则碰后B球的水平射程为 cm。‎ ‎（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： （填选项号）。‎ (A) 水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 (B) A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 (C) 测量A球或B球的直径 (D) 测量A球和B球的质量（或两球质量之比）‎ (E) 测量G点相对于水平槽面的高度 ‎（3）设两球的质量分别为mA、mB，且mA>mB，如丙图所示，重垂线投影点为O，球着地点迹的中心位置为M、P、N。用两球碰撞来验证动量守恒，须满足： （根据实验中测得的物理量、长度等，用字母符号表示）。‎ 四、计算题：（共4小题，共40分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ 15、 ‎（6分）蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，g=10m/s2.. 求：‎ （1） 运动员着网前瞬间的速度大小;‎ （2） 网对运动员的作用力大小.‎ ‎16.（9分）如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=50匝，线圈ab的边长为L1=0.2m，bc的边长为L2=0.25m，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100rad/s，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω。试求：‎ ‎（1）穿过线圈平面的最大磁通量Φm；‎ ‎（2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小；‎ R O′‎ O B ω a b c d ‎（3）1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小。‎ 注意：第17、18题试题在答题卡上 福州市八县（市）协作校2020学年第二学期期末联考 高二 物理答题卷 ‎【完卷时间：90分钟；满分：100分】‎ ‎ 成绩 ‎ 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分）‎ 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 三、多项选择题：（共2小题，共12分）‎ 13. ‎（1）（2分） ；‎ ‎（2）（1分） ；（1分） ；‎ ‎ ‎ 14. ‎（1）（2分） ；‎ ‎（2）（3分） ；‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（3）（3分） ；‎ 四、计算题：（共4小题，共40分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15．（6分）‎ 解：(1)‎ ‎ (2)‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎16．（9分）‎ 解：(1)‎ ‎(2)‎ ‎(3)‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 17．（11分） 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=1m，左端接有阻值R=0.4Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.5T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=3m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=6m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来。已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求：‎ ‎（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q ‎ ‎（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2 ‎ ‎（3）外力做的功WF ‎ ‎ 解：（1）‎ ‎（2）‎ ‎（3）‎ ‎ ‎ ‎18.（14分）如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L，放在水平绝缘桌面上，半径为R的四分之一的圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab的质量为2m，电阻为r,棒cd的质量为m,电阻为r，重力加速度为g。开始时棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从光滑圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为3: 1。求：（1）棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；‎ ‎（2）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热；‎ ‎（3）棒cd在水平导轨上的最大加速度。‎ 解：（1）‎ ‎(2)‎ ‎(3)‎ 福州市八县（市）协作校2020学年第二学期期末联考 高二 物理答案卷 ‎【完卷时间：90分钟；满分：100分】‎ ‎ 成绩 ‎ 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 C D B D C D A C ‎ ‎ ‎ ‎ 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分）‎ ‎ ‎ 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A C B C A D A B D ‎ ‎ 三、多项选择题：（共2小题，共12分）‎ ‎ ‎ ‎13.（1）（2分） B C ；‎ ‎ ‎ ‎（2）（1分） 断开 ；（1分） 镇流器的自感现象 ； ‎ 14. ‎（1）（2分） 65.0~66.5 ；‎ ‎ ‎ ‎（2）（3分） A、B、D（答对，但不全可给1分。）‎ ‎ ‎ ‎（3）（3分） ；‎ 四、计算题：（共4小题，共40分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15、（6分）‎ 解：(1)从h1=3.2m自由落体到床的速度为v1‎ ‎ …… (1分)‎ ‎,方向向下 …… (1分)‎ ‎(2)离网的速度为v2‎ ‎,方向向上 …… (1分)‎ 规定向下为正方向,由动量定理得 ‎ …… (2分) ‎ ‎…… (1分)‎ 所以网对运动员的作用力为1500N.‎ ‎16.（9分）‎ 解：（1）穿过线圈平面的最大磁通量 ‎ Φm=BS=BL1 L2=0.4×0.2×0.25=0.02Wb ……（2分）‎ （2） 线圈在图示位置时电动势达到最大值，此时感应电动势的值为 e = Em=NBSω=NB L1 L2ω=50×0.4×0.2×0.25×100V=100 V ……（2分）‎ ‎（3）电动势的有效值为 …… （2分）‎ 电流有效值为 …… （1分）‎ 电阻R上产生的热量为 Q =I2Rt =102×9×60 J = 5.4×104 J ……（2分）‎ ‎17.（11分）‎ 解：（1）棒在匀加速运动中 ……（1分）‎ 平均电动势，则 ……（2分）‎ 通过电阻R的电荷量 ……（1分）‎ ‎ ‎ ‎（2）棒在匀加速运动过程， , 则 ……（1分）‎ ‎ ‎ 从撤去外力到棒最终停下来过程，由动能定理得：……（2分）‎ 则 撤去外力后回路中产生的热量 ……（1分） ‎ （2） 依题意得 ……（2分）‎ 外力做的功： ……（1分）‎ ‎18.（14分）‎ 解：（1）设ab棒进入水平导轨的速度为，ab棒从圆弧导轨滑下机械能守恒 ‎ …… ① …… （ 2分）‎ 离开导轨时，设ab棒的速度为，cd棒的速度为，ab棒与cd棒在水平导轨上运动，动量守恒 …… ② ……（ 2分） ‎ 依题意>，两棒离开导轨做平抛运动的时间相等，由平抛运动水平位移可知 :=x1:x2=3:1 …… ③ …… （ 1分）‎ 联立①②③解得 ， …… （ 1分）‎ ‎（2）根据能量守恒，两棒在轨道上运动过程产生的焦耳热为：‎ ‎ …… ④ …… （ 2分）‎ 联立①④并代入和解得： ……（ 1分）‎ ‎（3）ab棒刚进入水平导轨时，cd 棒受到的安培力最大，此时它的加速度最大，设此时回路的感应电动势为E，1 ……⑤ ……（ 1分）‎ ‎ …… ⑥ ……（ 1分）‎ cd棒受到的安培力为： …… ⑦ ……（ 1分）‎ 根据牛顿第二定律，cd棒的最大加速度为： ……⑧ ……（ 1分）‎ 联立⑤⑥⑦⑧解得： ……（ 1分）‎ ‎（注：以上计算题有其他正确解法同样给分）‎