广东省顺德区容山中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题及答案3646.pdf

1 容山中学2019-2020学年第二学期期中考试 高二年级物理试卷(考试时间：90分钟 满分100分)注意事项：1考试时务必诚信考试，在父母的监督下答题；2考前15分钟推送试题，考试结束后迅速将非选择题的答案拍照上传到智学网上相应答题区域内。第一部分 选择题（共 56 分）一、单项选择题（本题共8个小题，每小题4分，共32分，每小题的四个选项中，只有一个是正确的）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 BK合上稳定后，A、B同时亮着 CK断开瞬间，A、B同时熄灭 DK断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭 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 2 C D 3A、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PAPB等于 A54 B32 C21 D21 4如图所示为氢原子的能级图，按照玻尔理论，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 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 3 C逆时针匀速旋转 D逆时针减速旋转 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1T 和降压变压器2T向011R 的纯电阻用电器供电.已知输电线的总电阻10R，2T的原、副线圈匝数比为 4：1，用电器两端的电压为2202sin100(V)ut，将1T、2T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 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 A1：3：5 B2：4：6 C3：4：3 D4：3：4 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）现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图），这个过程称为气体的自由膨胀下列说法正确的是 4 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，气体的压强不变 C自由膨胀前后，气体的温度不变 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 二、多项选择题（本题共6个小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全选对的得 4分，漏选的得2分，错选、不选得 0 分）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 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rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 5 B在rr0阶段，F做负功，分子动能减小，势能减小 C在rr0时，分子势能最小，动能最大 D在rr0时，分子势能为零 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：23411120HHHen。若已知21H的质量为m1，31H的质量为m2，42He的质量为m3，10n质量为m4，下列说法中正确的是 A21H和31H是同种元素的原子核 B21H和31H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21234EmmmmC 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原子核发生衰变 B原子核发生衰变 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 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 6 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电子的最大初动能为6eV 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，缸内的气体放热 第二部分 非选择题（共 44 分）三、解答题（本大题共3小题，共44分应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）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=1.0105Pa(1)求汽缸向右移动的距离；7 (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 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u；(2)小物块从A滑到C的过程中，小车速度的最大值v。8 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=0.8，金属杆ab质量m=100g，电阻r=0.2。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。求：(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。9 10 参考答案 1D【解析】【详解】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也同时会亮起来所以A选项错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灯亮所以B选项错误开关断开的瞬间，线圈产生自感，并且与A形成闭合回路，所以A灯会重新亮一会在熄灭，而B灯马上熄灭，所以C选项错误D选项正确答案选D 2A【解析】【详解】CD.由B SEnt 可知在01s间电动势恒定，电流恒定，选项CD错误；AB.在01s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x，选项A正确，B错误。故选A。3A【解析】11 试题分析：据题意，通过电热器A的电流有效值为：22200242ITTI RRI RT,即：058II，则电热器A的电功率为：2058API R,通过电热器B得到电流有效值为：2I，则电热器B的电功率为：2012BPI R，故选项A正确 考点：本题考查交变电流的有效值的计算 4C【解析】【详解】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4n 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4n 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。5B【解析】【详解】12 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.【点睛】本题中是由于a的转动而形成了感应电流，而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流；因此本题应采用逆向思维法分析判断。6C【解析】【详解】AC用电器的电流为 0220A20A11UIR 根据 3443InIn 输电线上的电流为 43435AnIIn 输电线消耗的功率为 13 223510W250WPI R 损 用电器消耗的功率为 22402011W4400WPI R 升压变压器的输入功率为(4400250)W4650WP 故A错误，C正确；B变压器只改变电压，不改变频率，故频率 11100Hz50Hz222fT 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。7C【解析】【详解】由图可求得A、B、C三个状态pV之比为：pAVA：pBVB：pCVC=（32）：（24）：（16）=3：4：3 14 根据理想气体状态方程 PVCT，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。A1：3：5，与结论不相符，选项A错误；B2：4：6，与结论不相符，选项B错误；C3：4：3，与结论相符，选项C正确；D4：3：4，与结论不相符，选项D错误；8C【解析】分子时刻在做无规则的热运动，故A错误；自由膨胀后，温度不变，体积变大，由气态方程可知，压强变小，故B错误；自由膨胀过程中由于不受阻力作用，因此气体不做功，由于容器绝热，因此Q=0，由U=W+Q可知，气体内能不变，因此温度也不变，故C正确；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错误故选C 点睛：正确利用热力学第二定律解释一些物理现象，在利用热力学第一定律U=W+Q时注意公式中各个物理量的含义，尤其注意各个物理量的正负问题 9BD【解析】【详解】A甲图中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果故A错误；15 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；10AC【解析】【分析】【详解】Ar0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 11ACD【解析】【详解】16 A21H和31H是同种元素的原子核，故A项正确；B21H和31H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；C23411120HHHen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；D23411120HHHen的质量亏损 1234mmmmm 反应释放的核能 221234Emcmmmmc 故D项正确。故选AD。12AC【解析】【详解】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；13AD【解析】17 【分析】【详解】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 km6eVeUE 再根据光电效应方程知 0km11eV6eV5eVWhE 故A，D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D。14CD【解析】试题分析：对活塞来说：0P SPSmg，则当m减小时，P增大；由于气体体积变大，则对外做功，W0，由于气体的温度不变，则E=0，气体的内能不变，故选项CD正确 考点：热力学第一定律；气体的压强.15(1)5cm (2)360K 解：(1)设气缸向右移动的距离为1x 时，由题意可得：18 00101P L SP(Lxx)2分 10PSP Skx 2分 联立解得15xcm 2分(2)由题意可得：0100273LxxLxtT 4分 联立解得：T=360K 2分 16（1）u=R/L （2）2222m gRvMMm 解：(1)由题意可得：(+)=0 2分 =2分 解得：u=R/L 2分(2)设物块滑到B点时的速度大小为1，此时小车的速度大小为2，由题意可得：1 2=0 3分 =1212+1222 3分 解得：2222m gRvMMm 2分 19 17(1)4m/s；(2)7.36J；(3)5C 解：(1)由题意可得：mg=BIL 2分 ImBLvRr 2分 解得：vm=4m/s 2分(2)由题意可得：mgh=Q+212mmv 2分 QR=RQRr 2分 解得：QR=7.36J 2分(3)由题意可得：qRr 2分 BLh 2分 解得：5Cq 2分