【物理】云南省丽江玉龙纳西族自治县田家炳民族中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】云南省丽江玉龙纳西族自治县田家炳民族中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

玉龙县田家炳民族中学2020学年下学期期中考试 高二物理试题 一、选择题：本题共8小题,每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X：α＋→n＋X，X的原子序数和质量数分别为(　　)‎ A. 15和28 B. 15和‎30 ‎C. 16和30 D. 17和31‎ ‎【答案】B ‎【解析】设X的质量数为M，电荷数为A，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知 ‎ ‎ 解得M=30，A=15‎ 故其原子序数为15，质量数为30，故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎2.2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的： （ ）‎ A. 周期变大 B. 速率变大 C. 动能变大 D. 向心加速度变大 ‎【答案】C ‎【解析】对于绕地球运行的航天器，地球对它的外有引力提供向心力，则，由公式可知，半径不变，周期不变，速率不变，向心加速度不变．由于质量增加，所以动能增大，故C正确，ABD错误．‎ ‎3.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000，副线圈匝数n2=200，原线圈中接一交变电压，交变电压(V) .副线圈中接一电动机，电动机线圈电阻为5Ω，电流表A2示数为‎1A.电表对电路的影响忽略不计，则 A. 此交变电压的频率为100 Hz B. 电压表示数为V C. 电流表A1示数为5 A D. 此电动机输出功率为39 W ‎【答案】D ‎【解析】由交变电压的瞬时值(V)，可知，频率f=50Hz，所以A错误；电压表的读数对应交流有效值，所以U1=220V，B错误；根据，又I2=‎1A，可求I1=‎0.2A，所以C错误；根据变压规律：可求副线圈两端的电压U2=44V，电动机的输入功率：P=U2I2=44W，输出功率：W，故D正确．‎ ‎4.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0 时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述 两车运动的 v﹣t 图中（如图），直线 a、b 分别描述了甲乙两车在 0～20 秒的运动情况．关于两车之间的位 置关系，下列说法正确的是（ ）‎ A. 在 0～10 秒内两车逐渐靠近 B. 在 10～20 秒内甲车在乙车前面 C. 在 5～15 秒内两车的位移相等 D. 在 t=10 秒时两车在公路上相遇 ‎【答案】C ‎【解析】A．根据题意，在0～10s内，乙的速度始终大于甲的速度，乙车在甲的前方，则两车逐渐远离，故A错误；‎ B．在10～20秒内,乙的速度小于甲的速度,乙车在甲的前方,则两车逐渐靠近,故B错误；‎ C．根据在v-t图像中，图线所围的“面积”等于物体的位移大小，可以看出，在5～15 s 内两车的位移相等，故C正确；‎ D．而两车t=0 时刻经过同一位置，在t=10s时两车速度相等，但乙的位移大于甲的位移，甲还没有追上乙，故D错误。‎ ‎5.如图所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的木箱就会自动滑下．以下说法正确的是 A. 木箱下滑前，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力越大 B. 木箱下滑前，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力越小 C. 木箱下滑时，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力越大 D. 木箱下滑时，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力越小 ‎【答案】AD ‎【解析】下滑前，木箱处于静止，即平衡状态，则有：mgsinθ=f，当θ增大时，f增大，故A正确，B错误；下滑时，木箱受到是滑动摩擦力，根据Ff=μN，而FN=mgcosθ，当θ增大时，FN逐渐减小，则滑动摩擦力减小，故C错误，D正确．故选AD．‎ ‎6.匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化规律如图甲所示．在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示．令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，f1、f2、f3分别表示I1、I2、I3时，金属环上很小一段受到的安培力．则(　 　)‎ ‎ ‎ A. I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B. I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向 C. f1方向指向圆心，f2方向指向圆心 D. f2方向背离圆心向外，f3方向指向圆心 ‎【答案】AD ‎【解析】A．由图甲所示可知，oa段，磁场垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1沿逆时针方向，在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，故A正确；‎ B．由图甲所示可知，在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，在bc段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I3沿顺时针方向，故B错误；‎ CD．由左手定则可知，oa段电流受到的安培力f1方向指向圆心，ab段安培力f2方向背离圆心向外，bc段，安培力f3方向指向圆心，故C错误，D正确．故选AD．‎ ‎7.如图所示，在点电荷Q形成的电场中，正电荷q只在电场力作用下从A移到B．在此过程中，下列说法正确的是 ( 　)‎ A. 电场力对电荷做负功 B. 电场力对电荷做正功 C. 电荷的动能增加 D. .电荷的动能减少 ‎【答案】BC ‎【解析】在正点电荷Q形成的电场中，电场方向指向外侧，正电荷q从A移到B，电场力做正功，电势能减小，动能增加，选项BC正确，AD错误；故选BC．‎ ‎8.质谱仪的原理如图所示，虚线AD上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，C、D处有一荧光屏．同位素离子源产生a、b两种电量相同的离子，无初速度进入加速电场，经同一电压加速后，垂直进入磁场，a离子恰好打在荧光屏C点，b离子恰好打在D点．离子重力不计．则 A. a离子质量比b的大 B. a离子质量比b的小 C. a离子在磁场中的运动时间比b的短 D. a，b离子在磁场中的运动时间相等 ‎【答案】BC ‎【解析】AB．设离子进入磁场的速度为v，，在磁场中，联立解得：，由图知，离子b在磁场中运动的轨道半径较大，a、b为同位素，电荷量相同，所以离子b的质量大于离子a的，所以A错误；B正确；‎ CD．在磁场运动的时间均为半个周期，即，由于离子b的质量大于离子a的，故离子b在磁场中运动的时间较长，C正确；D错误．‎ 二、非选择题：第9〜12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎(一）必考题 ‎9.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5Ω．实验室备有下列实验器材：‎ A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）‎ B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）‎ C．电流表A1（量程‎3A，内阻约为0.2Ω）‎ D．电流表A2（量程600mA，内阻约1Ω）‎ E．变阻器R1（0～100Ω，‎0.3A）‎ F．变阻器R2（0～2000Ω，‎0.1A）‎ G．电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）‎ H．开关S，导线若干 为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______．‎ 为了减小实验误差，应选用图甲中______　（选填“a”或“b”）为该实验的电路图．‎ ‎【答案】 (1). ADEGH (2). b ‎【解析】（1）必选器材有电池、开关和导线；因为电动势为：E=3V，故电压表选择V1，最大电流为：Imax= =‎0.6A，故电流表选择A2；限流式电路，因为最大电流Imax=‎0.6A，故为了安全应选择滑动变阻器R1．故应选用的实验器材有：ADEGH；‎ 因为被测电阻为：Rx≈5Ω，所选电压表内阻：RV≈15000Ω，所选电流表内阻为：RA≈1Ω；满足故应选用电流表外接法．故选b.‎ ‎10.某实验小组的同学利用如图1所示的装置“探究物体速度和位移的关系”，并测量物块和桌面间的动摩擦因数．已知弹簧处于原长时，物块位于光电门左侧．‎ ‎(1)按如图1所示安装实验器材，物块上方装有较窄的遮光条，用游标卡尺测量其宽度如图2所示，则遮光条的宽度为__________mm．‎ ‎(2)实验步骤如下：‎ ‎①让物块压缩弹簧并锁定；‎ ‎②释放物块，读出物块通过光电门时遮光时间Δt；‎ ‎③测量出物块停止运动时遮光条的位置到光电门之间的位移x；‎ ‎④重复②③步骤，测出多组遮光时间Δt和位移x的值；‎ ‎⑤计算出物块通过光电门时对应的速度v．‎ ‎(3)根据测量的数据在如图3所示的坐标纸上做出v2－x图象，由图象可知，物块在桌面上运动的加速度大小为__________m/s2．已知重力加速度g取‎10 m/s2，则物块和桌面间的动摩擦因数为____________．(结果均保留两位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). 675 (2). 5.0(4.7～5.1均可) 0.50(0.47～0.51均可)‎ ‎【解析】(1)游标卡尺的读数为‎6 mm＋0.05×‎15 mm=‎6.75 mm．‎ ‎(3)由匀变速直线运动规律有v2=2ax，图象的斜率k=‎2a，所以a=．根据图象求得斜率k=‎10.0 m/s2，所以物块在桌面上运动的加速度大小a=‎5.0 m/s2；根据牛顿第二定律有μmg=ma，所以μ=0.50．‎ ‎11.如图所示，A和B之间的距离为‎0.1m，电子在A点的速度．已知电子的电量，电子质量。‎ ‎（1）要使电子沿半圆周由A运动到B，求所加匀强磁场的大小和方向；‎ ‎（2）电子从A运动到B需要多少时间?‎ ‎【答案】（1）垂直纸面向里， （2）1.57×10-8s ‎【解析】（1）根据题意可知，电子运动半径r=‎0.05m，根据洛仑兹力提供向心力得 代入解得 根据左手定则可以判断磁场方向垂直纸面向里。‎ ‎（2）根据题意可知，粒子运动半个周期，所以运动时间 ‎12.如图所示，半径为内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量的滑块停放在距轨道最低点A为 的O点处，质量为的子弹以速度从右方水平射入滑块，并留在其中已知滑块与水平面的动摩擦因数，子弹与滑块的作用时间很短；取，试求：‎ 子弹刚留在滑块时二者共同速度大小v；‎ 滑块从O点滑到A点的时间t；‎ 滑块从A点滑上轨道后通过最高点B落到水平面上C点，A与C间的水平距离是多少．‎ ‎【答案】； 1s；‎ ‎【解析】子弹击中滑块过程动量守恒，规定向左为正方向，则：‎ 代入数据解得：     ‎ 子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左作匀减速运动，设其加速度大小为a，则：‎ 由匀变速运动的规律得：‎ 联立并代入数据得：，舍去 滑块从O点滑到A点时速度，代入数据得： ‎ 设滑块从A点滑上轨道后通过最高点B点时的速度，由机械能守恒定律：‎ 代入数据得：‎ 滑块离开B点后做平抛运动，飞行时间 而 代入数据得：‎ ‎（二）选考题 ‎【物理——选修3—3】‎ ‎13.关于气体、固体，下列说法正确的是（　　）‎ A. 一定量的理想气体的内能只与温度有关，温度升高时内能一定增加 B. 盛有气体的容器做减速运动时，容器中气体的内能随之减小 C. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 D. 因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体 E. 单晶体具有天然规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列 ‎【答案】ACE ‎【解析】一定量的理想气体的内能只与温度有关，温度升高内能增大，温度降低内能减小，故A正确；气体的内能与运动状态无关，只与温度有关，故B错误；等压膨胀过程中根据盖吕萨克定律可知，气体温度升高，则内能增大，故C正确；石英玻璃是非晶体，故D错误；由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状，故E正确．‎ ‎14.如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等温过程到状态B此过程中，气体温度为为‎0℃‎．已知阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1，lmol气体在latm、‎0℃‎时的体积为‎22.4L．（结果保留两位有效数字 ‎(1)气体在状态A的体积；‎ ‎(2)气体分子数N．‎ ‎【答案】（1）2.5×10‎-2m3‎ （2）‎ ‎【解析】（1）气体从状态A经等温过程到状态B，根据玻意耳定律得：pAVA=pBVB． 由图知： pA=0.2atm，pB=1.0atm，VB=5.0×10‎-3m3‎ 解得： VA=2.5×10‎-2m3‎ ②气体分子数：个．‎ ‎【物理——选修3—4】‎ ‎15.下列说法中正确的是__________．‎ A. 对于同一障碍物，波长越长的光衍射现象越明显 B. 白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的干涉现象 C. 红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变 D. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉 E. 无论光源与观察者是否存在相对运动，观察者观测到的光速都是不变的 ‎【答案】ADE ‎【解析】A.对于同一障碍物，波长越大的光波越容易发生衍射现象，容易绕过去，A正确 B.白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种折射现象，B错误 C.红光由空气进入水中，频率不变，速度变小，波长变短，但颜色不变，故C错误 D.透明的标准样板和单色光检查平面的平整度，是利用两者之间的空气薄层的反射面，获取频率相同的光，进行了光的干涉，故D正确 E.根据相对论原理可知，不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的．故E正确 ‎16.如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为直径,M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD在D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30，光在真空中的传播速度为c.求：‎ ‎(1)此玻璃的折射率和光从B到D所用的时间；‎ ‎(2)若增大∠ABD，光线能否在DM段发生全反射现象 ‎【答案】（1），（2）可能在DM段发生全反射现象 ‎【解析】(1)如图，由几何知识可得入射角 i=∠ABD=30°,折射角 r=2∠ABD=230°=60°，则此玻璃的折射率为 ；BD长度 s=2Rcos30°= ，光在玻璃球内传播的速度 ，故光线从B传到D的时间为 ‎（2）发生全反射的临界角：，所以临界角，从M点入射，入射角等于，所以若增大∠ABD，入射角可能大于临界角，所以光线可能在DM段发生全反射现象