【物理】广东省佛山市顺德区容山中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】广东省佛山市顺德区容山中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

广东省顺德区容山中学2019-2020学年高二下学期 期中物理试题 一、单项选择题 ‎1.如图所示，A、B两灯相同，L是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 开关K合上瞬间，B先亮起来 B. K合上稳定后，A、B同时亮着 C. K断开瞬间，A、B同时熄灭 D. K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭 ‎【答案】D ‎【解析】A．当把开关闭合时，线圈产生自感电动势，在线圈和A的两端会分担电压，A会亮起来，B的电流等于A和线圈电流之和，B也同时会亮起来，故A错误；‎ B．开关闭合等电路稳定后，由于线圈不再产生自感，而且线圈没有电阻，仅相当于导线，所以A被短路，A灯不亮，B灯亮，故B错误。‎ CD．开关断开的瞬间，线圈产生自感，并且与A形成闭合回路，所以A灯会重新亮一会再熄灭，而B灯马上熄灭，故C错误，D正确。故选D ‎2.一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图a所示，磁感应强度B随t的变化规律如图b所示。以I表示线圈中的感应电流，以图a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：（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】CD．根据法拉第电磁感应定律有 可知在0~1s间电动势恒定，电流恒定，故CD错误；‎ AB．在0~1s间，磁通量增大，由楞次定律可知流过闭合线圈的感应电流逆时针，电流为负方向，故A正确，B错误。故选A。‎ ‎3.A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流，则两电热器的电功率PA∶PB等于(　　)‎ A. 5∶4 B. 3∶2 C. ∶1 D. 2∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】据题意，通过电热器A的电流有效值为：,即：，则电热器A的电功率为：,通过电热器B得到电流有效值为：，则电热器B的电功率为：，故选项A正确．‎ ‎4.如图所示为氢原子的能级图，按照玻耳理论，下列说法正确的是（　　）‎ A. 当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 B. 一个氢原子从n=4能级向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子 C. 处于基态的氢原子可以吸收14 eV的光子而发生电离 D. 氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能减少，电势能增加 ‎【答案】C ‎【解析】A．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不同的，选项A错误；‎ B．一个氢原子从能级向基态跃迁，最多可辐射3种不同频率的光子，大量处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子，选项B错误；‎ C．处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子而发生电离，选项C正确；‎ D．氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能增加，电势能减少，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，由此可知，圆环a将(　　)‎ A. 顺时针加速旋转 B. 顺时针减速旋转 C. 逆时针匀速旋转 D. 逆时针减速旋转 ‎【答案】B ‎【解析】当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手螺旋定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，所以A错误；同理可知B正确；逆时针减速旋转与顺时针加速旋转是等效的，选项D错误；逆时针匀速旋转时，磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误；故选B.‎ ‎6.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压稳定，通过升压变压器和降压变压器向的纯电阻用电器供电.已知输电线的总电阻，的原、副线圈匝数比为4：1，用电器两端的电压为，将、均视为理想变压器。下列说法中正确的是（ ）‎ A. 升压变压器的输入功率为400W B. 升压变压器中电流的频率为100Hz C. 输电线消耗的功率为250W D. 当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小 ‎【答案】C ‎【解析】AC．用电器的电流为 根据 输电线上的电流为 输电线消耗的功率为 用电器消耗的功率为 升压变压器的输入功率为 故A错误，C正确；‎ B．变压器只改变电压，不改变频率，故频率 故B错误；‎ D．当用电器的电阻R0减小时，由于电压不变，电流增大，输电线R消耗的功率增大，故D错误。故选C。‎ ‎7.一定质量的理想气体，由状态A经状态B沿直线AC变化到状态C，如图所示，气体在A、B、C三个状态中的温度之比是（ ）‎ A. 1：3：5 B. 2：4：6 C. 3：4：3 D. 4：3：4‎ ‎【答案】C ‎【解析】由图可求得A、B、C三个状态pV之比为：‎ pAVA：pBVB：pCVC=（3×2）：（2×4）：（1×6）=3：4：3‎ 根据理想气体状态方程，温度T与pV成正比，求出pV之比，则得A、B、C三个状态中的温度之比：TA：TB：TC=3：4：3．‎ A．1：3：5，与结论不相符，选项A错误；B．2：4：6，与结论不相符，选项B错误；‎ C．3：4：3，与结论相符，选项C正确；D．4：3：4，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎8.用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图①）．现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图②），这个过程称为气体的自由膨胀．下列说法正确的是（ )‎ A. 自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动 B. 自由膨胀前后，气体的温度不变 C. 自由膨胀前后，气体的压强不变 D. 容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分 ‎【答案】B ‎【解析】A.分子时刻做无规则的热运动，不可能只做定向运动，故A错误．‎ BC.自由膨胀过程中由于不受阻力作用，不做功，由于容器绝热，因此，由，气体的内能不变，因此温度也不变，膨胀后气体的体积增大，所以压强减少，故B正确，C错误；‎ D.根据热力学第二定律可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故D错误．‎ 二、多项选择题 ‎9.关于液体表面张力，下列说法中正确的有（ ）‎ A. 甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果 B. 乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力 C. 丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用 D. 丁图中液体表面张力方向与液面平行 ‎【答案】BD ‎【解析】A．甲图中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误；‎ B．乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子表现为引力，从而产生表面张力，故B正确；‎ C．丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力作用，故C错误；‎ D．丁图中液体表面张力方向与液面平行，故D正确。故选BD。‎ ‎10.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0．相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）‎ A. 在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B. 在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能减小 C. 在r＝r0时，分子势能最小，动能最大 D. 在r＝r0时，分子势能为零 ‎【答案】AC ‎【解析】A．r0为分子间的平衡距离；大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力； r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；‎ B．当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误；‎ C．由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大，故C正确；‎ D．但是由于分子势能的零势能面是人为确定的，故r等于r0时，分子势能不一定为零，故D错误．故选AC．‎ ‎11.太阳每年辐射到地球上的能量是地球上获得最大的能源，太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：。若已知的质量为m1，的质量为m2，的质量为m3，质量为m4，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 和是同种元素的原子核 B. 和在常温下就能够发生聚变 C. 虽然该反应出现质量亏损，但反应前后总质量数不变 D. 这个反应释放的核能为 ‎【答案】ACD ‎【解析】A．和是同种元素的原子核，故A项正确；‎ B．和在极高温度下才能够发生聚变，核聚变又叫热核反应，故B项错误；‎ C．反应前后总质量数不变，核子平均质量减小，出现质量亏损，故C项正确；‎ D．的质量亏损 反应释放的核能 故D项正确。故选AD。‎ ‎12.如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断 A. 原子核发生β衰变 B. 原子核发生α衰变 C. 大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹 D. 大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹 ‎【答案】AC ‎【解析】分裂前后动量守恒，由半径可知小圆粒子带电量大，为生成的新核，肯定带正电，由洛伦兹力可判断新核沿逆时针转动，另一个粒子沿顺时针转动，由洛伦兹力可判断为电子，A对； C对；‎ ‎13.用如图所示的装置研究光电效应现象。用光子能量为11eV的光照射光电管的阴极K。电流表检测到有电流，调节滑动变阻器滑片，当电流表的示数恰好为零时，电压表的示数为6V。下列说法正确的是（　　）‎ A. 金属板的逸出功为5eV B. 若用能量为6eV的光子照射阴极K，不能发生光电效应 C. 将滑片调至滑动变阻器的最左端，此时电流表示数为饱和光电流 D. 电子最大初动能为6eV ‎【答案】AD ‎【解析】AD．电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为6V，根据动能定理得 再根据光电效应方程知 故AD正确； ‎ B．若用能量为6eV的光子照射阴极K，其能量大于逸出功，满足光电效应发生条件，因此能发生光电效应，故B错误； ‎ C．将滑片调至滑动变阻器的最左端，此时光电管两端电压为零，则光电子不再受到电场阻力，但电流表示数不为饱和光电流，故C错误。 ‎ 故选AD。‎ ‎14.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则（ ）‎ A. 缸内的气体压强减小，内能减小 B. 缸内的气体压强增大，内能减小 C. 缸内的气体压强增大，内能不变 D. 外界对气体做功，缸内气体放热 ‎【答案】CD ‎【解析】对活塞分析，根据平衡条件有 则当m减小时，活塞合力向上，气体体积变小，则外界对气体做功，W>0，由于气体的温度不变，则△E=0，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体放热，根据等温方程可知，体积变小，压强变大，故CD正确，AB错误。故选CD。‎ 三、解答题 ‎15.如图所示，用横截面积为S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上。劲度系数为k=1000N/m的轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上。不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时弹簧处于自然长度、活塞距离汽缸底部的距离为L0=18cm、气体的温度为t0=27℃。现用水平力向右缓慢推动汽缸，当弹簧被压缩x=2cm后再次静止。已知大气压强为p0=1.0×105Pa：‎ ‎（1）求汽缸向右移动距离；‎ ‎（2）保持推力F不变，升高气体的温度，求汽缸底部到活塞的距离恢复到L0时的温度。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】（1）设气缸向右移动距离为时，根据等温变化，则有 联立解得 ‎（2）由题意可得，该过程是等压变化，则有 联立解得 T=360K ‎16.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，其AB部分为半径R的光滑四分之一圆孤，BC部分水平粗糙、长为L。一可看做质点的小物块从A点由静止释放，滑到C点刚好相对小车静止。已知小物块质量m，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）小物块与小车BC部分间的动摩擦因数 ；‎ ‎（2）小物块从A滑到C的过程中，小车速度的最大值v。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】（1）整体水平方向动量守恒，则有 根据能量守恒有 解得 ‎（2）设物块滑到B点时的速度大小为，此时小车的速度大小为，由水平方向动量守恒得 根据能量守恒得 解得 ‎17.如图MN、PQ是竖直的光滑平行导轨，相距L=0.5m。上端接有电阻R=0.8Ω，金属杆ab质量m=100g，电阻r=0.2Ω。整个装置放在垂直向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T。杆ab从轨道上端由静止开始下落，下落过程中ab杆始终与轨道保持良好的接触，当杆下落10m时，达到最大速度。试讨论：‎ ‎(1)ab杆的最大速度；‎ ‎(2)从静止开始达最大速度电阻R上获得的焦耳热；‎ ‎(3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量。‎ ‎【答案】(1)4m/s；(2)7.36J；(3)5C ‎【解析】(1)ab杆匀速下落时速度达到最大，安培力与重力二力平衡，则有F安=mg 又F安=BIL，E=BLvm，I＝‎ 所以可得：ab杆的最大速度为vm=m/s=4m/s ‎(2)由能的转换与守恒定律有mgh=Q+‎ 所以回路产生的总焦耳热为Q=mgh－=(0.1×10×10－×0.1×42)J=9.2J 电阻R上获得的焦耳热为QR=‎ ‎(3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量为