2017-2018学年宁夏石嘴山市第三中学高二下学期期中考试物理试题 Word版

2017-2018学年宁夏石嘴山市第三中学高二下学期期中考试物理试题 Word版

石嘴山市第三中学2017-2018第二学期高二年级期中物理试题 ‎ 命题教师： 分值：120分 考试时间： 120分钟 ‎ 第Ⅰ卷 （选择题，共54分）‎ 一、单项选择题（本大题共14小题，每小题3分，共42分．在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的．）‎ ‎1．许多楼道灯具有这样的功能，天黑时，出现声音就开启，而在白天时，即使有声音它也没有什么反应。它的控制电路中接入的两个传感器是 (　　)‎ A．温度传感器和声传感器 ‎ B．温度传感器和力传感器 C．光传感器和力传感器 D．光传感器和声传感器 ‎2．如图所示是一交变电流的i－t图像，则该交变电流的有效值为 (　　)‎ ‎ ‎ A．4 A B．2 A C. A D. A ‎ ‎3. 如图所示的电路中,电阻R和电感线圈L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,下面能发生的情况是 (　　)‎ A. B比A先亮,然后B熄灭 ‎ B. A比B先亮,然后A熄灭 ‎ C. A、B一起亮,然后A熄灭 ‎ D. A、B一起亮,然后B熄灭 ‎4．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是(　　)‎ A. 图（甲）：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B. 图（乙）：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 C. 图（丙）：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D. 图（丁）：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性 ‎5、如图所示为一光电管电路,滑动变阻器触头位于ab上某点,用光照射光电管阴极,电表无偏转,要使电表指针偏转,可采取的措施有(　　)‎ A.加大照射光的强度 B.换用波长短的光照射 C.将P向b滑动 D.将电源正、负极对调 ‎6、氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是 ‎ ‎ A．核外电子受力变小 B．原子的能量减大 ‎ C．氢原子要吸收一定频率的光子 D．氢原子要放出一定频率的光子 ‎7、下面列出的是一些核反应方程：P→Si＋X，Be＋H→B＋Y，He＋He→Li＋Z，其中 A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子 C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子 ‎8．下列与α粒子相关的说法中正确的是 (　　)‎ A．天然放射现象中产生的α射线速度与光速相当，穿透能力很强 B. U(铀238)核放出一个α粒子后就变为Th(钍234)核 C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为He＋N―→O＋n D．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型 ‎9．下列说法错误的是(　　)‎ A 查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子 B． 半衰期是指原子核有半数发生衰变所需要的时间 C 太阳光谱是连续谱 D．光是一种波，同时也是一种粒子．光子说并未否定电磁说，在光子能量E＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性 ‎10．如图中的虚线上方空间由垂直于线框平面的匀强磁场，直角扇形导线线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正方向，那么在下图中能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是 (　　) ‎ ‎ ‎ ‎11．如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 小球的机械能减少了mgH B. 小球克服阻力做的功为mgh C. 小球所受阻力的冲量大于m D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 ‎12．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(细线未画出)，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端并粘在B端的油泥上．关于小车、物体和弹簧组成的系统，下述说法中正确的是(　　)‎ ‎① 若物体滑动中不受摩擦力，则全过程系统机械能守恒 ‎② 若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒 ‎③ 小车的最终速度与断线前相同 ‎④ 全过程系统机械能不守恒 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④‎ ‎13 .装有炮弹的大炮总质量为M,炮弹的质量为m,炮筒水平放置,炮弹水平射出时相对炮口的速度为v0, 则炮车后退的速度大小为　(　　)‎ ‎14．甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是p1=5 kg·m/s，p2=7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10 kg·m/s，则两球质量 m1 与 m2 间的关系可能是下面的哪种(　　)‎ A． B． ‎ C． D． ‎ 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题3分，共12分．每小题给出的四个选项中有多个选项是正确的．少选得1分，多选错选得0分。选对得3分）‎ ‎15．在相等的时间内动量的变化相等的运动有(　)‎ A．匀速圆周运动　　　　　 B．自由落体运动 C．平抛物体运动 D．匀减速直线运动 ‎16．目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一。有关放射性元素的下列说法正确的是 (　　)‎ A. 放射性元素发出的α、β、γ三种射线的成分均为带电粒子 B. 某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个 C. 衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子时所产生的 D. γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 ‎17．如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平面射中木块，并最终留在木块终于木块一起以速度v运动，已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，此过程经历的时间为t。若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎ 18 .质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等。两者质量之比可能为 　(　　)‎ A.2　　　　　B.3　　　　　C.4　　　　　D.5‎ 第Ⅱ卷（共66分）‎ 三、实验填空题（共计24分）‎ ‎19．（共4分、每空2分）如右图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．‎ ‎（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 （填“增大”“减小”或“不变”）．‎ ‎（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针 （填“有”或“无”）偏转．‎ ‎20．（共4分、每空2分）图给出氢原子最低的四个能级、氢原子在这些能级之间跃迁，所辐射的光子的频率最多有___ 种,其中 最小的频率等于 赫兹(保留两位有效数字)‎ ‎21 （共16分、每空2分）如图1所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。‎ 图2‎ C O M P N 重垂线 A 入射小球A 被碰小球B 图1‎ ‎（1） 在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足 m1 m2（选填“>”或“<”）； 除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是 。‎ A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．打点计时器 ‎（2）下列说法中正确的是 。‎ A．如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的 B．重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误 C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置 D．仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，线段OP的长度越大 ‎（3）在某次实验中，测量出两个小球的质量m1、m2。记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度。在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足关系式 。（用测量的量表示）‎ ‎（4）在OP、OM、ON这三个长度中，与实验所用小球质量无关的是 ，与实验所用小球质量有关的是 。‎ O P BM N ‎（5）某同学在做这个实验时，记录下小球三个落点的平均位置M、P、N，如图所示。‎ 他发现M和N偏离了OP方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒，‎ 请你帮他写出验证这个猜想的办法。‎ 四、计算题（共42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。）‎ ‎22、（6分）铝的逸出功是4.2 eV，现用波长200 nm的光照射铝的表面．‎ 普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s求：‎ ‎(1)铝的极限频率．‎ ‎(2)光电子的最大动能；（结果用ev 表示）‎ ‎(3)遏止电压；‎ ‎23．（8分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 Ω，在磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20 Ω的电阻R相连接．求：‎ ‎(1)S断开时，电压表示数；‎ ‎(2)开关S合上时，电压表和电流表示数；‎ ‎(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？‎ ‎24．（8分）北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一座年发电量约为98550kW·h时的太阳能光伏发电系统，供给体育馆内的照明灯等使用。假如该发电系统的输出功率为1×105W。‎ ‎(1)按平均每天太阳照射6h计，该发电系统一年(365天计)能输出多少电能？‎ ‎(2)假若发电系统的输出电压为250V，现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为R线＝8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%。求应选用匝数比多大的升压变压器。‎ ‎25．（10分）小球A和B的质量分别为mA和mB，且mA>mB.在某高度处将A和B先后从静止释放．小球A 与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正碰．设所有碰撞都是弹性的，碰撞时间极短．求小球A、B碰撞后B上升的最大高度．‎ ‎26．（10分）如图所示，“冰雪游乐场”滑道B点的左边为水平滑道，右边为半径R=6.4m的圆弧滑道，左右两边的滑道在B点平滑连接。小孩乘坐冰车从圆弧滑道顶端A点由静止开始出发，半径OA与竖直方向的夹角为，经过B点后，被静止在C点的家长迅速抱住，然后一起在水平滑道上一起滑行。已知小孩和冰车的总质量m=30kg，家长和冰车的总质量为M=60kg，人与冰车均可视为质点，不计一切摩擦阻力，重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小孩乘坐冰车经过圆弧滑道末端B点时对滑道的压力N的大小；‎ ‎（2）家长抱住孩子的瞬间，小孩和家长（包括各自冰车）组成的系统损失的机械能；‎ ‎（3）家长抱住孩子的瞬间，家长对小孩（包括各自冰车）的冲量的大小。‎ 物理参考答案 三、 实验填空题 19、 ‎（1）减小 （2）无 20、 ‎ 6 1.6*1014‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ D D D C B D C B C A C B A C BCD BC AB AB 21． ‎（1）> ，BC （2）C ‎ ‎（3）m1·OP＝m1·OM + m2·ON，m1·OP 2＝m1·OM 2+ m2·ON 2 （有些用绝对值表示有些用向量表示都给分）‎ ‎（4）OP，OM和ON ‎ ‎ （5）‎ N′‎ O P M N M′‎ ‎┌‎ ‎└‎ 连接OP、OM、ON，作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′，如图所示。分别测量出OP、OM′、ON′的长度。若在实验误差允许范围内，满足关系式 m1·OP＝m1·OM′＋m2·ON′，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。‎ ‎22、解析　(1)由爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W可得：‎ Ekm＝h－W＝(－4.2×1.6×10－19)J＝3.225×10－19 J≈2.02 eV.‎ ‎(2)由eU＝Ekm得遏止电压U＝＝2.02 V.‎ ‎(3)由W＝hν0得极限频率 ν0＝＝Hz≈1.01×1015 Hz.‎ ‎(备注：这道题大多学生应该方程对，答案算错，方程和答案各占一分）‎ ‎23.解析　(1)感应电动势的最大值 Em＝nBSω＝100×0.5×0.1×0.2×50 V＝50 V S断开时，电压表示数为电源电动势的有效值E＝＝50 V. （2分）‎ ‎(2)当开关S合上时，由闭合电路欧姆定律得 I＝＝ A＝2 A，U＝IR＝2×20 V＝40 V （2分）‎ ‎(3)通过R的电流最大值Im＝I＝2 A. （2分）‎ 电阻R上所消耗的电功率P＝UI＝40×2 W＝80 W. （2分）‎ ‎24.（1）由题意可以知道：，时间为：，一年能输出电能为 ‎。（3分）‎ ‎（2）依题意作出如下图输电示意图 当输电线上损失的电功率为输送电功率的5%时，输电线中的电流为，， （2分）‎ 根据，解得，升压变压器的匝数比为： （3分）‎ ‎25.解析：根据题意，由运动学规律可知，小球A与B碰撞前的速度大小相等，设均为v0，由机械能守恒有 mAgH＝mAv02① （2分）‎ 设小球A与B碰撞后的速度分别为v1和v2，以竖直向上方向为正，由动量守恒有 mAv0＋mB(－v0)＝mAv1＋mBv2② （2分）‎ 由于两球碰撞过程中能量守恒，故 mAv02＋mBv02＝mAv12＋mBv22③ （2分）‎ 联立②③式得v2＝v0④‎ 设小球B能上升的最大高度为h，由运动学公式有 h＝⑤ （2分）‎ 由①④⑤式得h＝()2H. （2分）‎ ‎26、【解析】（1）在轨道最低点B，对小孩由牛顿第二定律 ‎ ① （1分）‎ 从最高点到最低点，对小孩根据机械能守恒定律得 ‎ ② （1分）‎ 由①②并代入数据得 ‎ ③ ‎ 根据牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力 ④ （1分） ‎ ‎（2）家长抱住小孩的瞬间，根据动量守恒定律有：mvB=(M+m)v （2分）‎ 家长和小孩组成的系统损失的机械能 ‎ ⑥‎ 由⑤⑥并代入数据得： ⑦ （2分） ‎ ‎（3）家长抱住小孩的瞬间，根据动量定理 ‎ ⑧ （2分） ‎ 由②⑤⑧并代入数据得I=-160N∙s ⑨‎ 即家长对小孩的冲量大小为160N∙s ⑩ （1分）‎ ‎ ‎