吉安市吉水縣第二中學(xué)2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精江西省吉安市吉水縣第二中學(xué)2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題含解析物理試卷一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，總共40分.1—6為單項選擇;7—10題為多項選擇，全部選對得4分，選對但選不全的得2分，有選錯的得0分）1。萬有引力的數(shù)學(xué)表達式為，下列說法正確的是A。表達式中G是一個沒有單位的常量B。當兩物體之間的距離趨近于零時,萬有引力趨于無窮大C。兩物體之間的萬有引力大小與它們的質(zhì)量、距離及運動狀態(tài)都有關(guān)D。兩物體間的引力大小總是大小相等方向相反,與兩物體質(zhì)量是否相等無關(guān)【答案】D【解析】【詳解】A.G為萬有引力常量，由卡文迪許利用扭秤實驗測出，其單位是Nm2/kg2，故A錯誤．B。萬有引力定律公式只適合于兩個可以看做質(zhì)點的物體，而當距離無窮小時，相鄰的兩個物體不再適用萬有引力公式，故B錯誤．C.F只與質(zhì)量m1、m2和兩質(zhì)點間的距離r有關(guān)，與運動狀態(tài)無關(guān)，故C錯誤．D。m1、m2之間萬有引力是一對作用力和反作用力，遵守牛頓第三定律，總是大小相等,方向相反，與m1、m2的質(zhì)量是否相等無關(guān),故D正確．2。一物體三個共點力作用下做勻速直線運動，若突然撤去其中一個力,其余兩力不變,此物體不可能做（）A.勻加速直線運動 B。勻減速直線運動C。類似于平拋運動 D。勻速圓周運動【答案】D【解析】【詳解】有一個作勻速直線運動的物體受到三個力的作用,這三個力一定是平衡力，如果其中的一個力突然消失，剩余的兩個力的合力與撤去的力等值、反向、共線，這個合力恒定不變.A．若物體的速度方向與此合力方向相同，則物體將勻加速直線運動，故A不符合題意；B．若剩余的兩個力的合力與物體的速度方向相反,則物體做勻減速直線運動．故B不符合題意；C．曲線運動的條件是合力與速度不共線，當其余兩個力的合力與速度不共線時，物體做曲線運動；若由于合力恒定，故加速度恒定，即物體做勻變速曲線運動，剩余的兩個力的合力方向與原來速度方向垂直，則物體做類似于平拋運動,故C不符合題意；D．其余兩個力的合力恒定，而勻速圓周運動合力一直指向圓心，是變力，所以物體不可能做勻速圓周運動,故D符合題意。故選D。3。在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器滑片P緩慢向右移動，則A。燈泡L變暗B.電源內(nèi)部消耗的功率先變大后變小C.電容器C上的電荷量增加D。流過R1的電流方向由左向右【答案】D【解析】【分析】本題考查含電容器電路的動態(tài)分析【詳解】AB．當滑片向右移動時，電阻減小，干路電流增大，根據(jù)P=I2R知燈泡變亮,電源內(nèi)部消耗功率變大，選項A、B錯誤；C．根據(jù)U=IR知，電源內(nèi)電壓及燈泡上電壓增大，滑動變阻器上分得電壓減小，電容器因與滑動變阻器并聯(lián)，電容器C上電壓也減小，根據(jù)Q=CU知電容器電量減小，C錯誤；D．電容器會通過R、R1組成回路放電，故經(jīng)過電阻R1的電流由左向右，D正確．4。1905年愛因斯坦提出光子假設(shè)，成功地解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎．下列關(guān)于光電效應(yīng)的描述正確的是A。只有入射光的波長大于金屬的極限波長才能發(fā)生光電效應(yīng)B.金屬的逸出功與入射光的頻率和強度無關(guān)C.用同種頻率的光照射各種金屬，發(fā)生光電效應(yīng)時逸出的光電子的初動能都相同D。發(fā)生光電效應(yīng)時,保持入射光的頻率不變，減弱入射光的強度,從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子的時間間隔將明顯增加【答案】B【解析】【詳解】只有入射光的波長小于金屬的極限波長才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項A錯誤;金屬的逸出功由金屬本身決定，與入射光的頻率和強度無關(guān)，選項B正確;由于不同金屬的逸出功不同，則如果用同種頻率的光照射各種金屬，發(fā)生光電效應(yīng)時逸出的光電子的初動能不相同，選項C錯誤;發(fā)生光電效應(yīng)時，保持入射光的頻率不變,減弱入射光的強度，從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子的時間間隔不變，只是逸出的光電子的數(shù)量減小，選項D錯誤.5.如圖所示，是波爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能級示意圖，一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當它們自發(fā)地躍遷到較低能級時，以下說法正確的是（）A。所輻射的光子的頻率最多有6種B。由n=4躍遷到n=1時發(fā)出光子的頻率最小C.從高能級向低能級躍遷時電子的動能減小、原子的勢能增加、原子的總能量減小D.金屬鉀的逸出功為2。21eV，能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的光譜線有2條【答案】A【解析】【詳解】A．一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，所輻射的光子的頻率最多有種,故A正確;B．由n=4躍遷到n=1時放出能量最多，則發(fā)出光子的頻率最大，故B錯誤；C．從高能級向低能級躍遷時靜電力對電子做正功，則電子的動能增大、原子的勢能減小、原子的總能量減小，故C錯誤;D．根據(jù)，則有，，,金屬鉀的逸出功為2。21eV，所以能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的光譜線有4條，故D錯誤。故選A.6。某帶活塞的汽缸里裝有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體經(jīng)歷如圖所示的,、,四個變化過程，已知狀態(tài)A的溫度為,則下列說法正確的是(）A。B態(tài)的溫度 B.過程氣體對外做功100JC。過程氣體對外做功140J D.從A態(tài)又回到A態(tài)的過程氣體吸熱【答案】D【解析】【詳解】AB。是等壓變化，，所以B態(tài)的溫度，氣體對外做功，AB錯誤．C.過程氣體體積被壓縮,外界對氣體做功，C錯誤．D.圖像面積代表做功,所以對外做功大于外界對氣體做功，而整個過程內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，從A態(tài)又回到A態(tài)的過程氣體吸熱，D正確．7.下列說法正確的是（)A。一定量的水變成的水蒸氣，其分子之間的勢能增加B。液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性C.如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大D.晶體在熔化過程中吸收熱量，主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能【答案】ABD【解析】【詳解】A．一定量100的水變成100的水蒸氣，內(nèi)能增大而分子的平均動能不變，所以其分子之間的勢能增加，故A正確；B．液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，故B正確;C．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知,氣體的溫度升高，若同時體積也增大，則壓強不一定增大，故C錯誤；D．晶體在熔化過程中吸收的熱量,主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，故D正確。故選ABD。8。如圖所示，理想變壓器的輸入端電壓u=311sin100πt(V)，原副線圈的匝數(shù)之比為n1:n2=10：1；若圖中電流表讀數(shù)為2A，則（)A.電壓表讀數(shù)為220VB。電壓表讀數(shù)為22VC。變壓器輸出功率為44WD.變壓器輸入功率440W【答案】BC【解析】A、理想變壓器的輸入端電壓，則電壓的最大值為，電壓有效值為，原副線圈的匝數(shù)之比為，則電壓表示數(shù)為,故選項A錯誤,B正確;

B、因為電流表示數(shù)為，所以電阻消耗的功率為:，即變壓器輸出功率為，故選項C正確,D錯誤．點睛：本題關(guān)鍵是明確變壓器的輸入電壓決定輸出電壓，輸出功率決定輸入功率．9。在勻強磁場中,一個原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片(如圖所示）,已知兩個相切圓半徑分別為r1、r2。下列說法正確的是()A。原子核可能發(fā)生的是α衰變，也可能發(fā)生的是β衰變B.徑跡2可能是衰變后新核的徑跡C。若衰變方程是,則r1：r2=1:45D.若是α衰變，則1和2的徑跡均是順時針方向【答案】CD【解析】【分析】靜止的原子核發(fā)生衰變，根據(jù)動量守恒可知，發(fā)生衰變后的粒子的運動的方向相反，在根據(jù)粒子在磁場中運動的軌跡可以判斷粒子的電荷的性質(zhì)；衰變后的粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力可得半徑公式,結(jié)合軌跡圖分析．【詳解】A．原子核衰變過程系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律可知，衰變生成的兩粒子動量方向相反,粒子速度方向相反,由左手定則知：若生成的兩粒子電性相反則在磁場中的軌跡為內(nèi)切圓,若電性相同則在磁場中的軌跡為外切圓，所以為電性相同的粒子，可能發(fā)生的是衰變,但不是衰變，故A錯誤；BC．核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒,原子核原來靜止，初動量為零，由動量守恒定律可知,原子核衰變后生成的兩核動量P大小相等、方向相反，粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:,解得：，由于P、B都相同，則粒子電荷量q越大，其軌道半徑r越小，由于新核的電荷量大于粒子的電荷量，則新核的軌道半徑小于粒子的軌道半徑，則半徑為的圓為放出新核的運動軌跡，半徑為的圓為粒子的運動軌跡，:：：45，故B錯誤,C正確;D．若是衰變,生成的兩粒子電性相同，圖示由左手定則可知，兩粒子都沿順時針方向做圓周運動，故D正確．【點睛】知道原子核衰變過程動量守恒是本題解題的前提與關(guān)鍵，分析清楚圖示運動軌跡、應(yīng)用動量守恒定律與牛頓第二定律即可解題．10.如圖甲所示，abcd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成θ角，導(dǎo)體棒PQ與ad、bc接觸良好，整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化情況如圖乙所示（設(shè)圖甲中B的方向為正方向)．在0～t1時間內(nèi)導(dǎo)體棒PQ始終靜止,下面判斷正確的是（)A。導(dǎo)體棒PQ中電流方向由Q至PB.導(dǎo)體棒PQ受安培力方向沿框架向下C.導(dǎo)體棒PQ受安培力大小在增大D.導(dǎo)體棒PQ受安培力大小在減小【答案】AD【解析】【詳解】A。由楞次定律可判斷導(dǎo)體棒PQ中電流方向由Q至P,選項A正確；B。根據(jù)左手定則可知，開始導(dǎo)體棒PQ受到沿導(dǎo)軌向上的安培力，故B錯誤；CD。由于磁通量的變化率恒定,故感應(yīng)電動勢不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，但磁感應(yīng)強度逐漸減小,故受到的安培力逐漸減小，故C錯誤,D正確；故選AD.二、填空題（本大題共3小題,共20分）11。在研究勻變速直線運動的實驗中，如圖所示，為一條記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0。1s。(紙帶所標長度單位為cm，計算結(jié)果保留2位小數(shù))（1)則打下B點時，紙帶的速度vB=______m/s;（2)紙帶的加速度大小為a=______m/s2。【答案】(1）。0。88（2）。3.50【解析】【詳解】(1)[1］相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0。1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大?。?）［2]由紙帶上的數(shù)據(jù)得出相鄰的計數(shù)點間的位移之差相等,即根據(jù)勻變速直線運動的推論公式得12。一個未知電阻Rx，阻值大約為10kΩ﹣20kΩ，為了較為準確地測定其電阻值，實驗室中有如下器材:電壓表V1（量程3V、內(nèi)阻約為3kΩ）電壓表V2（量程15V、內(nèi)阻約為15kΩ）電流表A1（量程200μA、內(nèi)阻約為100Ω)電流表A2（量程0．6A、內(nèi)阻約為1Ω）電源E(電動勢為3V)滑動變阻器R（最大阻值為200Ω）開關(guān)S（1）在實驗中電壓表選,電流表選．（填V1、V2，A1、A2）（2）為了盡可能減小誤差,電流表最好用(填“內(nèi)”“外”）接法,滑動變阻器用（填“分壓式”或“限流式”)．【答案】（1)V1,A1(2）內(nèi)接法；分壓式【解析】試題分析：（1）根據(jù)待測電阻的大小和電源的電動勢大小，估測電路中的最大電流不會超過30mA,故電流表選擇A1,電壓表選擇V1．(2）由于所給滑動變阻器太小，待測電阻很大，因此該實驗采用滑動變阻器的分壓接法和電流表的內(nèi)接法．考點：伏安法測電阻13。用波長為的單色光射向陰極，產(chǎn)生了光電流，已知普朗克常量為h，電子電荷量為e，真空中的光速為測出光電流i隨電壓U的變化圖象如圖所示，則照射在金屬表面上的這束光的最小功率P________；該光電管的陰極K是用截止頻率為的金屬銫制成，在光電管陽極A和陰極K之間加正向電壓則光電子到達陽極的最大動能________________．【答案】（1)。(2)?！窘馕觥俊驹斀狻康谝豢?由于飽和光電流為I0,可知單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的個數(shù)：，若照射到金屬上的光子全部被金屬吸收，且每個光子對應(yīng)一個光電子，則照射到金屬上的光子的個數(shù)：，所以這束光照射在金屬表面上的最小功率．第二空.根據(jù)光電效應(yīng)方程得,光電子逸出金屬的最大初動能，根據(jù)題意可知，經(jīng)電壓加速，根據(jù)動能定理可知，光電子到達陽極的最大動能．三、計算題(本大題共4小題，共40分）14。如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率為10kW，輸電電壓為400V，向距離較遠的用戶供電，為了減少電能損失，使用2kV高壓輸電,最后用戶得到220V、9.5kW的電,求：（1)水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比；(2）輸電線路導(dǎo)線電阻R;（3）用戶降壓變壓器、原副線圈匝數(shù)比．【答案】（1）（2）（3）【解析】(1）升壓變壓器、副線圈匝數(shù)比為：（2）導(dǎo)線電阻R與輸送電流和輸電線上損失的電功率有關(guān)，有,而輸送電流又決定輸電電壓及輸送功率，有所以（3）設(shè)降壓變壓器原線圈上電壓為，所以降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為本題考查交變電流的遠距離傳輸，根據(jù)線路損耗功率求出線路電流和電阻，由閉合電路歐姆定律求線路損耗壓降,從而求出降壓變壓器匝數(shù)比15.已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1。0087u，核的質(zhì)量為3。0150u。兩個速率相等的氘核對心碰撞聚變成并放出一個中子，釋放的核能也全部轉(zhuǎn)化為機械能.（質(zhì)量虧損為1u時，釋放的能量為931。5MeV。除了計算質(zhì)量虧損外，的質(zhì)量可以認為是中子的3倍）(1)寫出該核反應(yīng)的反應(yīng)方程式；（2)該核反應(yīng)釋放的核能是多少？（3)若測得反應(yīng)后生成中子的動能是3.12MeV，則反應(yīng)前每個氘核的動能是多少MeV？【答案】(1）；（2）3.26MeV；（3)0.45MeV【解析】【詳解】（1)由質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程式(2)質(zhì)量虧損為釋放的核能為(3）設(shè)中子和核的質(zhì)量分別為m1、m1,速度分別為v1、v2，反應(yīng)前每個氘核的動能是E0,反應(yīng)后動能分別為、，核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，以種子的速度方向為正方向，由動量守恒定律得由能量守恒定律得其中，，解得16.如圖光滑斜面的下端有一條足夠長的水平傳送帶，傳送帶以v0=4m/s的速度運動，運動方向如圖所示.一個質(zhì)量為1kg的物體，從h=3。2m的高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點時,不計能量損失,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0。4，g=10m/s2，求（1)物體下滑到A點時速度大小?（2)物體從A點滑到左邊最遠處的時間和這個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量?【答案】(1)8m/s；(2)2s，64J【解析】【詳解】(1）由機械能守恒定律可知代入數(shù)據(jù)解得（2)設(shè)物體滑到左邊最遠處的時間為t，則有代入數(shù)據(jù)得這個過程中物體在皮帶上滑行的位移為皮帶運動的位移為則代入數(shù)