【物理】广西钦州市2019-2020学年高二下学期期末考试教学质量监测试卷（解析版）

【物理】广西钦州市2019-2020学年高二下学期期末考试教学质量监测试卷（解析版）

钦州市2020年春季学期教学质量监测 高二物理 第Ⅰ卷（选择题共40分）‎ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。‎ ‎1. 爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于（ ）‎ A. 科学假说 B. 控制变量 C. 等效替代 D. 数学归纳 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，科学研究的方法属于科学假说，故BCD错误，A正确．‎ 故选A．‎ ‎2. ‎2018年3月1日起正式实施国家环境保护新标准，新标准高度重视对进口废物放射性污染控制，放射性元素钋发生衰变时，会产生He和一种未知粒子X，并放出γ射线，其核反应方程为，则（　　）‎ A. 原子核X 的中子数为206‎ B. 是核裂变方程 C. γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电 D. 为防止放射线泄漏，可将放射性元素钋密封于铅盒中 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据核反应方程遵循质量数守恒有 y=210-4=206‎ 则X中的中子数为206-82=124，故A错误； ‎ B．该核反应放出α粒子且反应物只有一个，是α衰变，故B错误； ‎ C．γ射线的穿透作用很强，α射线的电离作用很强，故C错误； ‎ D．为了防止放射线的泄漏，可将放射性元素密封于铅盒中以避免射线对人体的伤害和放射性物质对环境造成放射性污染，故D正确。‎ 故选D ‎3. 如图所示，圆形闭合线圈处于匀强磁场中，磁感线与线圈平面平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径．以下情形中线圈中能产生感应电流的是（　　）‎ A. 使线圈在线圈平面内平动 B 使线圈沿垂直纸面向外平动 C. 使线圈以ac为轴转过30° D. 使线圈以bd为轴转过30°‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图示位置线圈与磁场平行，穿过线圈的磁通量为零，使线圈在线圈平面内平动，穿过线圈的磁通量保持为零，没有变化，故不产生感应电流，故A错误；‎ B．图示位置线圈与磁场平行，穿过线圈的磁通量为零，使线圈沿垂直纸面向外平动，穿过线圈的磁通量保持为零，没有变化，故不产生感应电流，故B错误；‎ C．使线圈以ac为轴转动30°，线圈与磁场保持平行，穿过线圈平面的磁通量一直为零，没有变化，故不产生感应电流，故C错误；‎ D．当线圈以bd为轴转动30°，穿过线圈的磁感线条数将发生变化，则磁通量将发生变化，则线圈有感应电流产生，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4. 一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的正弦交变电流i随时间t变化的关系如图所示，由图中信息可以判断（　　）‎ A. 在A、C时刻线圈处于垂直中性面的位置 B. 在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C. 从A~D线圈转过的角度为 D. 若从O~D历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变了50次 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图象可知，A、C时刻感应电流最大，感应电动势也最大，此时线圈与中性面垂直，故A正确；‎ B．由图象可知，在B、D时刻，感应电流为零，感应电动势也为零，此时线圈位于中性面上，穿过线圈的磁通量最大，故B错误；‎ C．由图象可知，到从A到D，线圈转过的角度为，故C错误；‎ D．由图象可知，从O~D是一个周期，如果经历时间为0.02s，则1s是50个周期，电流方向改变100次，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎5. 在如图电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源，下列说法正确的是（ ）‎ A. 闭合开关S瞬间，灯泡D1、D2同时亮，且D2 的亮度大于D1‎ B. 闭合开关S一段时间后，D1不亮、D2比刚闭合S时亮度大 C. 断开开关S，经过D1的电流方向沿图示方向 D. 断开开关S，D2闪亮一下 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以、同时发光，且亮度一样，之后由于流过线圈的电流增大，则流过灯的电流逐渐增大，灯逐渐增大，而灯熄灭，故A错误，B正确；‎ C．断开开关S的瞬间，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，产生的感应电流流过电灯，其方向与规定图示流过电灯的方向相反，故C错误；‎ D．断开开关S的瞬间，灯的电流突然消失，立即熄灭，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎6. 如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列vt图像中，可能正确描述上述过程的是(　　) ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 线框进入磁场时，由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力，由于，则安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动；同理可知线框离开磁场时，线框也受到向左的安培力，做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，线框中没有感应电流，不再受安培力作用，线框做匀速运动，本题选D．‎ ‎7. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1，a、b间接有电压瞬时值表达式为（V）的正弦交变电流，灯泡L1、L2的额定功率相同且恰好都正常发光。该理想电压表的示数为（ ）‎ A. 27. 5V B. 44V C. 110V D. 220V ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由理想变压器的变流比关系可知，通过灯泡L1、L2的电流之比为 由于灯泡L1、L2的额定功率相同且恰好都正常发光，故灯泡L1、L2两端的电压之比为 又由理想变压器的变压比关系可知，变压器原副线圈的电压之比为 且 U1+UL1=220V U2=UL2‎ 解得 U1=110V 所以电压表的示数为110V。 A．27. 5V，与结论不相符，选项A错误；B．44V，与结论不相符，选项B错误；‎ C．110V，与结论相符，选项C正确；D．220V，与结论不相符，选项D错误；故选C。‎ ‎8. 如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则( )‎ A. 木块的最终速度为v0‎ B. 由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒 C. 车表面越粗糙，木块减少的动量越多 D. 车表面越粗糙，因摩擦产生的热量越多 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.以小车和木块组成的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，m速度减小，M速度增大，m速度减小到最小时，M 速度达最大，最后m、M以共同速度运动．以初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：‎ 解得最终两者的共同速度为，故A正确，B错误；‎ C.根据A选项分析，木块减少的动量为：‎ 与车面粗糙程度无关．故C错误；‎ D.根据能量守恒，可得产生的热量为：‎ 将代入，得：‎ 与车面粗糙程度无关．，故D错误．‎ 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，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。请把答案写在答题卡上。‎ ‎9. 根据玻尔理论，氢原子的电子由n=4轨道跃迁到n=1轨道时，下列说法正确的是（　　）‎ A. 原子的能量增加，电子的动能减少 B. 原子的能量减少，电子的动能增加 C. 电子绕核运动的半径减小 D. 原子要吸收某一频率的光子 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据玻尔理论，氢原子电子由n=4轨道跃迁到n=1轨道时，原子的能量减小，原子要辐射出某一频率的光子，电子的轨道半径减小，根据 可知 动能增加，故选BC。‎ ‎10. 如图所示是光电管的原理图，用频率为v1的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则（　　）‎ A. 当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过 B. 当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变 C. 换用紫外线照射，电流表中一定有电流通过 D. 换用红外线照射，电流表中一定无电流通过 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．滑片移到A端时，所加的电压为零，因为光电子有初动能，则仍能有光电子到达阳极，则灵敏电流表中有电流流过，故A错误。 B．当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，正向电压变大，但是如果光电流此时已经达到饱和光电流，则电流表示数不变，选项B正确；‎ C．紫外线的频率大于可见光的频率，用紫外线照射，能产生光电效应，有电流通过电流表。故C正确；‎ D．若用红外线照射阴极K时，因红外线频率小于可见光，但可能大于极限频率；因此可能发生光电效应，电流表也可能有电流，故D错误。 故选BC。‎ ‎11. 几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则可以判断的是（　　）‎ A. 子弹在每个水球中运动的时间相同 B. 子弹在每个水球中的速度变化相同 C. 每个水球对子弹的冲量不同 D. 子弹在每个水球中的动能变化相同 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动；因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d、2d、3d和4d，根据x=知，所用时间之比为1:::2，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，所以加速度相同，由 ‎△v=at 可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同；故AB错误；‎ C．根据冲量的定义I=Ft，受力是相同的，运动的时间不同，所以每个水球对子弹的冲量不同．故C正确；‎ D．根据动能定理△Ek=W=Fd 受力是相同的，运动的位移相同，所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等，所以子弹在毎个水球中的动能变化相同，故D正确。故选CD。‎ ‎12. 如图所示，用一根电阻率为，横截面积为S的硬导线做成一个半径为r的圆环，把圆环一半置于均匀变化的磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率，ab为圆环的一条直径，则（　　）‎ A. 圆环具有收缩的趋势 B. 圆环中产生顺时针方向的感应电流 C. 图中ab两点间的电压大小为 D. 圆环中感应电流的大小为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由于磁场均匀增大，线圈中的磁通量变大，根据楞次定律可知线圈中电流为逆时针方向，同时为了阻碍磁通量的变化，线圈中将有收缩的趋势，故A正确，B错误；‎ C．根据法拉第电磁感应定律得电动势为 ab两端的电压为 故C错误；‎ D．根据法拉第电磁感应定律得电动势为 回路中的电阻为 所以根据闭合电路欧姆定律可知电流为 故D正确。‎ 故选AD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题共60分）‎ 三、实验题：共18分；每空3分，请把答案写在答题卡上．‎ ‎13. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。‎ ‎（1）将图中所缺的导线补接完整_________；‎ ‎（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关，且在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将_________（填“向左偏”或“向右偏”）；滑片不动，将原线圈A迅速拔出副线圈B，电流计指针将_________（填“向左偏”或“向右偏”）。‎ ‎【答案】 (1). (2). 向左偏 (3). 向左偏 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]如图所示 ‎（2）[2][3]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏；将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，线圈A中电流减小，穿过线圈的磁通量减小，电流计指针将向左偏；将原线圈迅速拔出副线圈时，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏。‎ ‎14. 用如图所示的实验装置可验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。‎ ‎（1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。要间接地解决这个问题，只需通过仅测量_______。‎ A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的水平位移 ‎（2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是_______。‎ A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D．被碰小球每次的落点一定是重合的 ‎（3）设小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，MP的长度为，ON的长度为 ‎，则本实验验证动量守恒定律的表达式为_________。‎ ‎【答案】 (1). C (2). B (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现水平速度大小，故需要测量水平射程，AB错误，C正确。‎ ‎（2）[2]实验中，斜槽轨道不一定需要光滑，但是斜槽轨道末端必须水平，保证小球做平抛运动．为了防止入射球反弹，质量应满足m1>m2，B球每次的落点不一定是重合的，ACD错误，B正确。‎ ‎（3）[3]由图示可知，碰撞前小球1的落地点是P，两球碰撞，球1的落地点是M，球2的落地点是N，实验需要验证 则 本实验验证动量守恒定律的表达式为 四、计算题：共27分；共3小题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。写出最后答案不得分．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．请把答案写在答题卡上。‎ ‎15. 如图所示，线圈面积为S=‎0.05m2‎，共N=100匝，线圈总电阻为r=1Ω，外电阻R=9Ω，线圈处于的匀强磁场中。当线圈绕以角速度匀速转动时，求：‎ ‎（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时表达式；‎ ‎（2）两电表的示数。‎ ‎【答案】（1）200sin20πt（V）；（2）10A；90V ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）线圈的角速度，感应电动势的最大值 则从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为 ‎（2）电路中电流的有效值 代入解得 即电流表读数为 电压表读数为 ‎16. 如图所示，在固定的足够长的光滑水平杆上，套有一个质量为m＝‎0.5kg的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为M＝‎1.98kg的木块，现有一质量为m0＝‎20g的子弹以v0＝‎100m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，g＝‎10m/s2)，求：‎ ‎(1)圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能；‎ ‎(2)木块所能达到的最大高度。‎ ‎【答案】（1）99 J（2）‎‎0.01m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)子弹射入木块过程，动量守恒，有 m0v0＝(m0＋M)v 在该过程中机械能有损失，损失的机械能为 ΔE＝m0－(m0＋M)v2‎ 解得：‎ ΔE＝99J ‎(2)木块(含子弹)在向上摆动过程中，木块(含子弹)和圆环在水平方向动量守恒，有 ‎(m0＋M)v＝(m0＋M＋m)v′‎ 又木块(含子弹)在向上摆动过程中，机械能守恒，有 ‎(m0＋M)gh＝(m0＋M)v2－(m0＋M＋m)v′2‎ 联立解得：‎ h＝‎0.01m。‎ ‎17. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=‎1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=20Ω的电阻，质量为m=‎0.1kg、电阻为r=4Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取‎10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）。‎ ‎（1）判断金属棒两端a、b的电势哪端高；‎ ‎（2）求磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）在金属棒ab从开始运动的1.5s内，金属棒ab上产生的热量。‎ ‎【答案】（1）b端电势较高；（2）B=2T；（3）1.1J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由右手定可判断感应电流由a到b，可知b端为感应电动势的正极，故b端电势较高。‎ ‎（2）当金属棒匀速下落时，由共点力平衡条件得 金属棒产生的感应电动势为 则电路中的电流为 由图象可得 代入数据解得 ‎（3）在，以金属棒ab为研究对象，根据动能定理得 解得 则金属棒上产生的热量为 五、选考题：共15分。‎ ‎18. 以下说法正确的是（ ）‎ A. 气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和 B. 悬浮颗粒越小布朗运动显著，温度越高布朗运动越剧烈 C. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 D. 气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变 E. 一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．气体的内能是气体内所有分子热运动的动能和分子间势能之和，故A正确；‎ B．悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越剧烈，故B正确；‎ C．分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小，故C错误；‎ D．温度是分子平均动能的标志，气体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变，而分子间势能不一定改变，故D错误；‎ E．气体压强是由大量分子对器壁的碰撞而产生的，它包含两方面的原因：分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力，气体的温度降低时，分子的平均动能减小，所以在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加，故E正确。‎ 故选ABE。‎ ‎19. 如图1所示，一导热性能良好的气缸放置于水平地面上，缸内用可自由移动的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度不计且气密性良好，不计活塞和气缸之间的摩擦。已知活塞质量为m=‎1kg，面积为S=‎5cm2，气缸高为H=‎15cm，大气压强为Pa，当环境温度为‎27℃‎时，气缸内气柱高度为h=‎11cm。若将气缸放置于倾角为30°的斜面上时，气缸恰好处于静止状态，如图2所示，g取‎10m/s2，求：‎ ‎（1）气缸静止于斜面上时气柱的长度L；‎ ‎（2）若气缸静止于斜面时，缓慢升高外界环境温度，使活塞刚好移至缸口，求此时的温度。‎ ‎【答案】（1） L=‎12cm；（2）t2=‎‎102℃‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以活塞为研究对象，水平地面上放置时有 代入数据解得 放置于斜面时有 代入数据解得 根据玻意耳定律有 代入数据解得 L=‎‎12cm ‎（2）缓慢升高外界环境温度过程，根据平衡条件得，气体的压强始终不变，为等压变化，根据盖吕萨克定律得 代入数据得T2=375K，得温度t2=‎102℃‎。‎ ‎20. 下列说法中正确的是（ ）‎ A. 只有在发生共振的时候，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 B. 机械波的频率由波源决定，与介质无关 C. 声波能发生多普勒效应，其它类型的波也可以 D. 只要有机械振动的振源，就一定有机械波 E. 产生稳定干涉的条件是两列波的频率相同 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与是否发生共振无关，A错误；‎ B．机械波的频率由波源决定，与介质无关，B正确；‎ C．多普勒效应是波特有的现象，声波能发生多普勒效应，其它类型的波也可以，C正确；‎ D．有机械振动的振源，若没有介质，也不能有机械波，D错误；‎ E．产生稳定干涉的条件是两列波的频率相同，E正确。‎ 故选BCE。‎ ‎21. 如图所示，实线为简谐波在t时刻的图线，虚线为波在（t+0.01）s时刻的图线。‎ ‎（1）由图中读出波的振幅和波长；‎ ‎（2）如果波向右传播，求它的最大周期。‎ ‎【答案】（1）A=‎0.05m；λ=‎4m；（2）0.04s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图可知，振幅 A=‎‎0.05m 波长 λ=‎‎4m ‎（2）向右传播时，传播的时间 解得 ‎（n=0，1，2，…）‎ 当n=0时，T有最大值0.04s