河南省登封市實驗中學2020學年高二物理下學期期中模擬考試試題（含解析）

1、河南省登封市實驗中學2020學年高二物理下學期期中模擬考試試題（含解析） 一、單選題1.下列有關(guān)原子光譜、原子結(jié)構(gòu)和原子核認識，其中正確的是（ ）A. 線狀譜中的明線不是特征譜線，吸收光譜中的暗線是特征譜線B. 氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能增大C. 射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中射線的穿透能力最弱，電離能力最強D. 的半衰期是5天，100克經(jīng)過10天后還剩下50克【答案】B【解析】【詳解】A、各種原子的明線光譜中的明線和它吸收光譜中的暗線是一一對應(yīng)的，所以明線光譜的譜線叫做原子的特征譜線，吸收光譜中的暗線也是特征譜線，故A錯誤；B、氫原子輻射出一個光子后，從高能級向低能級躍

2、遷，軌道半徑減小，能級減小，根據(jù)，可知繞核運動電子動能增大。故B正確；C、射線一般伴隨著或射線而產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強，但電離能力最弱，故C錯誤；D、設(shè)原來Bi的質(zhì)量為m0，衰變后剩余質(zhì)量為m，則有：g，即可知剩余質(zhì)量為25g，故D錯誤。2.下列說法正確的是（ ）A. 湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中的運動得出了陰極射線是帶負電的粒子的結(jié)論，并求出了陰極射線的比荷B. 發(fā)射光譜一定是連續(xù)譜C. 氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠的軌道的過程中，原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大D. 衰變要經(jīng)過4次衰變和6次衰變【答案】A【解析】【詳解】A、湯姆孫通過

3、陰極射線在電場和磁場中的運動得出了陰極射線是帶負電的粒子的結(jié)論，并求出了陰極射線的比荷，故A正確；B、發(fā)射光譜有兩種類型：連續(xù)光譜和明線光譜，其中明線光譜是原子的特征譜線，故B錯誤；C、氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠的軌道過程中，原子要吸收光子，電子的動能減小，原子的電勢能增大，原子的能量增大，故C錯誤；D、發(fā)生衰變是放出，發(fā)生衰變是放出電子，設(shè)發(fā)生了x次衰變和y次衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：4x+222238，解得x4；2xy+8692，得y2，故衰變過程中共有4次衰變和2次衰變，故D錯誤；3.如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為M的木塊，木塊與輕彈簧水平相連，彈簧的另一

4、端連在豎直墻上，木塊處于靜止狀態(tài)，一質(zhì)量為m的子彈以水平速度擊中木塊，并嵌在其中，木塊壓縮彈簧后在水平面做往復運動木塊自被子彈擊中前到第一次回到原來位置的過程中，木塊受到的合外力的沖量大小為A. B. C. D. 【答案】A【解析】由于子彈射入木塊的時間極短，在瞬間動量守恒，根據(jù)動量守恒定律得：，解得根據(jù)動量定理，合外力的沖量，故A正確，BCD錯誤。點睛：木塊自被子彈擊中前速度為零，第一次回到原來的位置的速度等于子彈擊中木塊后瞬間的速度，根據(jù)動量守恒定律求出子彈擊中后的速度，通過動量定理求出合外力的沖量；本題綜合考查了動量守恒定律、動量定理、綜合性較強，對提升學生的能力有著很好的作用。4.如圖

5、所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌,間距為l，導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，導軌電阻不計已知金屬桿MN傾斜放置，與導軌成角，單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好)則()A. 電路中感應(yīng)電動勢的大小為B. 電路中感應(yīng)電流的大小為C. 金屬桿所受安培力的大小為D. 金屬桿的發(fā)熱功率為【答案】B【解析】導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故A錯誤；感應(yīng)電流的大小，故B正確；所受的安培力為，故C錯誤；金屬桿的熱功率，故D錯誤?！究键c定位】考查電磁感應(yīng)知識。5.一個理想變壓器，開始時開關(guān)S接1，此時原、副線圈的匝數(shù)

6、比是9：1。一個理想二極管和一個滑動變阻器串聯(lián)接在副線圈上，電流表和電壓表均為理想交流電表，此時滑動變阻器接入電路的阻值為10，如圖甲所示。原線圈接入如圖乙所示的正弦式交流電。則下列判斷正確的是（ ）A. 電壓表的示數(shù)為4VB. 滑動變阻器消耗的功率為0.8WC. 若將開關(guān)S由1撥到2，同時滑動變阻器滑片向下滑動，電流表示數(shù)將變大D. 若將二極管用導線短接，電流表示數(shù)減小【答案】B【解析】原線圈交流電壓的有效值為：，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比：，得：，二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)電流的熱效應(yīng)有：，解得：，即電壓表讀數(shù)為，故A錯誤；滑動變阻器消耗的功率為：，故B正確；將開關(guān)S由1撥到2，同時滑動變阻器滑

7、片向下滑動，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，副線圈電壓變小，滑動變阻器電阻變大，輸出功率變小，輸入功率變小，根據(jù)，電流表示數(shù)將變小，故C錯誤；用將二極管用導線短接，輸出功率加倍，輸入功率加倍，電流表示數(shù)加倍，故D錯誤；選B.【點睛】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比求得輸出電壓的有效值，根據(jù)輸入功率等于輸出功率求出原副線圈的電流之比，二極管的作用是只允許正向的電流通過，根據(jù)有效值的定義求出R上電壓的有效值，由求出R兩端電壓的有效值再根據(jù)功率公式即可求得滑動變阻器消耗的功率6.如圖所示，一帶電塑料小球質(zhì)量為m，用絲線懸掛于O點，并在豎直平面內(nèi)擺動，最大擺角為60，水平磁場垂直于小球擺動的平面。當小球自左方擺到最低點時，

8、懸線上的張力恰為零，若不考慮空氣阻力，則A. 小球一定帶負電B. 小球自右方擺到最低點時懸線上的張力也為零C. 小球擺動時由于洛倫茲力、繩的拉力不做功，小球擺動過程中機械能守恒D. 塑料小球中會產(chǎn)生渦流，小球擺動過程中機械能減小【答案】C【解析】【詳解】A.由題意可知，當小球自左方擺到最低點時，懸線上的張力恰為零，因此洛倫茲力向上，與重力的合力充當向心力，根據(jù)左手定則可知，小球帶正電，故A錯誤；B.設(shè)線的長度為L，小球經(jīng)過最低點時速率為v。根據(jù)機械能守恒定律得： ，得到：當小球自左方擺到最低點時，有：當小球自右方擺到最低點時，有：聯(lián)立得：F=4mg因此小球自右方擺到最低點時懸線上的張力為4mg

9、，故B錯誤；D.由于小球為塑料小球，所以運動中沒有渦流產(chǎn)生，同時由上分析可知，小球無論是向左擺，還是向右擺，均只有重力做功，故機械能守恒，故C正確，D錯誤；故選：C?！军c睛】小球擺動過程中，受到重力、線的拉力和洛倫茲力，由左手定則，結(jié)合張力為零，即可判定小球的電性；只有重力做功，其機械能守恒，當小球自右方擺到最低點時的速率等于自左方擺到最低點時的速率，由機械能守恒定律求出小球經(jīng)過最低點時的速率根據(jù)小球自左方擺到最低點時，懸線上的張力恰為零，由重力與洛倫茲力的合力提供向心力，由牛頓第二定律列出方程小球自右方擺到最低點時，洛倫茲力方向向下，再由牛頓第二定律求出懸線上的張力7.有一條捕魚小船?？吭诤?/p>

10、邊碼頭，小船又窄又長，甲同學想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量，他進行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，另外一位同學用卷尺測出船后退的距離d，然后用卷尺測出船長L已知甲同學的質(zhì)量為m，則漁船的質(zhì)量為（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【詳解】設(shè)人走動時船的速度大小為v，人的速度大小為v，人從船尾走到船頭所用時間為t。取船的速度方向為正方向。則 v，v，根據(jù)動量守恒定律得：Mvmv0，解得船的質(zhì)量：M，故B正確，ACD錯誤。8.關(guān)于核反應(yīng)方程，下列說法正確的是（ ）A. 是衰變方程B. 是衰變方程C. 是核裂變方程D. 是居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位

11、素的核反應(yīng)方程【答案】D【解析】【詳解】A.核反應(yīng)方程是輕核的聚變，故A錯誤；B、是人工核反應(yīng)，是高速粒子轟擊氮核從氮核中打出質(zhì)子，是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，故B錯誤；C、是重核裂變方程，需要中子轟擊才能發(fā)生核裂變，故C錯誤；D、根據(jù)物理學史可知，居里夫婦用粒子轟擊鋁，發(fā)現(xiàn)人工放射性的核反應(yīng)方程；由質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，方程是正確的，故D正確。二、多選題9.靜止在勻強磁場中的核發(fā)生衰變，產(chǎn)生一個未知粒子x，它們在磁場中的運動徑跡如圖所示下列說法正確的是（ ）A. 該核反應(yīng)方程為B. 粒子和粒子x在磁場中做圓周運動時轉(zhuǎn)動方向相同C. 軌跡1、2分別是粒子、x粒子的運動徑跡D. 粒子、x粒子運

12、動徑跡半徑之比為45：1【答案】ABD【解析】【詳解】A、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知，x的質(zhì)量數(shù)為2384234，電荷數(shù)為92290，則該核反應(yīng)方程為，故A正確。BCD、核反應(yīng)前U核靜止，動量為零，根據(jù)動量守恒定律得，反應(yīng)后系統(tǒng)總動量為零，則粒子和x核的動量大小相等，方向相反，則r，知軌道半徑比等于兩粒子的電量之反比，為45：1，則2為粒子的運動徑跡，因為兩粒子電性相同，速度方向相反，轉(zhuǎn)動方向相同，故C錯誤，BD正確。10.用不可伸長的細線懸掛一質(zhì)量為M的小木塊，木塊靜止，如圖所示現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平射向木塊，并停留在木塊中，子彈初速度為v0，則下列判斷正確的是（ ）A. 從子彈

13、射向木塊到一起上升到最高點的過程中系統(tǒng)的機械能守恒B. 子彈射入木塊瞬間系統(tǒng)動量守恒，故子彈射入木塊瞬間子彈和木塊的共同速度為C. 忽略空氣阻力，子彈和木塊一起上升過程中系統(tǒng)機械能守恒，其機械能一定小于子彈射入木塊前的動能D. 子彈和木塊一起上升的最大高度為【答案】BCD【解析】【詳解】A、從子彈射向木塊到一起運動到最高點的過程可以分為兩個階段：子彈射入木塊的瞬間系統(tǒng)動量守恒，但機械能不守恒，有部分機械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能，之后子彈在木塊中與木塊一起上升，該過程只有重力做功，機械能守恒但總能量小于子彈射入木塊前的動能，故A錯誤，C正確；B、規(guī)定向右為正方向，由子彈射入木塊瞬間系統(tǒng)動量守恒可得：mv

14、0（m+M）v，所以子彈射入木塊后的共同速度為：v，故B正確；D、之后子彈和木塊一起上升，該階段機械能守恒（M+m）v2（M+m）gh，可得上升的最大高度為，故D正確。11.為了測量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左、右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在上、下兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U，若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)流出的污水體積），下列說法中正確的是（ ）A. M板電勢一定高于N板的電勢B. 污水中

15、離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大C. 污水流動的速度越大，電壓表的示數(shù)越大D. 電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比【答案】ACD【解析】A項，根據(jù)左手定則知負離子所受洛倫茲力方向向下，正離子所受洛倫茲力方向向上，所以M板電勢一定高于N板的電勢，故A正確；B、C項，最終離子處于平衡，故電場力等于洛倫茲力，根據(jù)牛頓第二定律有 ，解得 ，所以與離子的濃度無關(guān)，與污水流動的速度成正比，故B項錯誤，C項正確。D項，根據(jù) ，則流量 ，即 ，故電壓表示數(shù)與污水流量成正比，故D項正確。綜上所述本題正確答案為ACD。12.將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，而從整體來說呈中性）噴射入磁

16、場，磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓。在磁極配置如圖所示的情況下，下列說法中正確的是（ ）A. 金屬板A上聚集正電荷，金屬板B上聚集負電荷B. 金屬板A上聚集負電荷，金屬板B上聚集正電荷C. 金屬板B的電勢高于金屬板A的電勢D. 通過電阻R的電流方向由a到b【答案】BC【解析】【詳解】AB、大量帶正電和帶負電的微粒射入磁場時，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會聚集的B板上，負電荷受到的洛倫茲力向上，負電荷聚集到A板上，故A錯誤，B正確；CD、正電荷會聚集的B板，負電荷聚集到A板，知A板相當于電源的負極，B板相當于電源的正極，所以通過電阻R的電流

17、由bRa，金屬板B的電勢UB高于金屬板A的電勢UA，故C正確，D錯誤。三、實驗題探究題13.如圖所示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個電極，已知該光電管陰極的極限頻率為0，元電荷為e，普朗克常量為h。現(xiàn)將頻率為(大于0)的光照射在陰極上，則：(1)_是陰極(填A(yù)或K)，陰極材料的逸出功等于_。(2)加在A、K間的正向電壓為U時，到達陽極的光電子的最大動能為_，將A、K間的正向電壓從零開始逐漸增加，電流表的示數(shù)的變化情況是_。(3)為了阻止光電子到達陽極，在A、K間應(yīng)加上U反_的反向電壓。(4)下列方法一定能夠增加飽和光電流的是（ ）A照射光頻率不變，增加光強B照射光強度不變，

18、增加光的頻率C增加A、K電極間的電壓D減小A、K電極間的電壓【答案】 (1). K (2). h0 (3). hh0eU (4). 逐漸增大，直至保持不變 (5). (6). A【解析】(1) K是陰極，陰極材料的逸出功等于h0。(2)逸出光電子的最大初動能為hh0；若加在A、K間的正向電壓為U時，到達陽極的光電子的最大動能為EkmeU =hh0eU，將A、K間的正向電壓從零開始逐漸增加，則到達陽極的光電子數(shù)逐漸增加，直到當全部光電子都能到達陽極時為止；則電流表的示數(shù)的變化情況是逐漸增大，直至保持不變。(3)為了阻止光電子到達陽極，在A、K間應(yīng)加上反向電壓滿足：U反e=Ekm= hh0解得：。

19、(4)若增加飽和光電流，則需要增加單位時間射到陰極的光子數(shù)，即保持照射光頻率不變時，需要增大光強；故選A.點睛：此題關(guān)鍵要知道光電管的原理；知道發(fā)生光電效應(yīng)時，吸收光子的能量一部分克服逸出功，剩下的轉(zhuǎn)化為電子的動能當光電子的動能恰好能克服電場力做功時的電壓即為遏止電壓四、計算題14.如圖所示，足夠長的U形導體框架的寬度l=0.5m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成=37角，磁感應(yīng)強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導體框平面，一根質(zhì)量m=0.2kg，有效電阻R=2的導體棒MN垂直跨放在U形框架上，導體棒與框架間的動摩擦因數(shù)=0.5，導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動，通過導體棒截面的

20、電量共為Q=2C求：（1）導體棒勻速運動的速度；（2）導體棒從開始下滑到剛開始勻速運動這一過程中，導體棒電阻產(chǎn)生的焦耳熱（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）【答案】（1）5m/s；（2）15J【解析】試題分析：（1）由安培力，可得導體棒勻速下滑時，由力平衡得所以代入數(shù)據(jù)解得v=5m/s（2）設(shè)導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動下滑的距離為S，通過導體棒截面的電量 得到所以根據(jù)能量守恒定律，得得考點：用能量觀點解決電磁感應(yīng)問題點評：對某些電磁感應(yīng)問題，我們可以從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，運用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律、功能關(guān)系分析解決。15.如圖(甲)為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機

21、的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO按如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖(乙)所示正弦規(guī)律變化.(取=3.14）求：(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)從t=0時刻開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60時線圈中感應(yīng)電流瞬時值及回路中的電流方向；(3)電路中交流電壓表的示數(shù)；(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過90，通過線圈的電量?整個回路的焦耳熱?【答案】(1)200V；（2）1A，電流方向abcda；（3）V；（4）3.14J；【解析】（1）由圖線可知：，因為所以（2）因為所以電流方向為abcda（3）電動勢的有效值由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為I=A交流電壓表的示數(shù)為(4)根據(jù)公式,根據(jù)焦耳定律可