2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析） (I).doc

2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析） (I)一、选择题：本题共12小题。第1-8题每小题只有一个选项正确，第9-12题为不定项选择。1. 放在水平面上质量为m的物体，用一水平力F推它，作 用时间t但物体始终没有移动，则这段时间内F对物体的冲量为( )A. 0 B. Ft C. mgt D. 无法判断【答案】B【解析】由冲量的算式可知这段时间内F对物体的冲量为：，B正确2. 物体受到的冲量越大，则( )A. 它的动量一定越大B. 它的动量变化一定越快C. 它的动量的变化量一定越大D. 它所受到的作用力一定越大【答案】C【解析】根据冲量定理可得，冲量越大，动量变化量一定越大，但动量、动量变化率不一定大，AB错误C正确；冲量大，有可能是作用时间比较长，所以受到的作用力不一定大，D错误3. 物体在运动过程中加速度不 为零，则下列说法正确的是( )A. 物体速度的大小一定随时间变化B. 物体速度的方向一定随时间变化C. 物体动能一定随时间变化D. 物体动量一定随时间变化【答案】D【解析】若加速度与速度方向恒垂直，则加速度只改变速度方向，不改变速度大小，即速度大小不变，该情况下，动能不变；若加速度与速度方向同向，则速度增大，方向恒定不变，ABC错误；加速度不为零，速度一定发生变化，动量一定变化，D正确4. 关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是 ( )A. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒C. 只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒D. 系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒【答案】C【解析】根据动量守恒的条件即系统所受外力的矢量和为零可知，选项C正确；系统内存在摩擦力，若系统所受的合外力为零，动量也守恒，选项A错误；系统内各物体之间有着相互作用，对单个物体来说，合外力不一定为零，加速度不一定为零，但整个系统所受的合外力仍可为零，动量守恒，选项B错误；系统内所有物体的加速度都为零时，各物体的速度恒定，动量恒定，总动量一定守恒，选项D错误5. 变成要经过m次衰变、n次衰变，中子数减少的个数为q，则（ ）A. m=8，n=6，q=32B. m=6，n=8，q=32C. m=8，n=6，q=22D. m=6，n=8，q=22【答案】C【解析】试题分析：衰变电荷数少2，质量数少4，衰变电荷数多1，质量数不变根据该规律判断衰变的次数抓住质量数等于中子数与质子数之和求出中子数减少的个数根据电荷数守恒、质量数守恒知，解；因为电荷数少10，即质子数少10，质量数少32，则中子数少22，即q=22，C正确6. 本题用大写字母代表原子核，E经衰变边长F，再经衰变变成G，再经衰变成为H，上述系列衰变可记为下式：H；另一系列衰变如下：，已知P是F的同位素，则下列判断正确的是( )A. Q是G的同位素，R是H的同位素B. R是G的同位素，S是H的同位素C. R是E的同位素，S是F的同位素D. Q是E的同位素，R是F的同位素【答案】C【解析】衰变使电荷数少2，新原子在元素周期表中位置前移2位；衰变使电荷数多1，新原子在元素周期表中位置后移1位。由，可得P是S的同位素，又P是F的同位素，即P、F、S为同位素；E经衰变成为F，R经衰变成为S，则E、R是同位素；F经衰变成为G，P经衰变成为Q，则G、Q也是同位素，C正确7. 如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则( )A. 电路中感应电动势的大小为B. 电路中感应电流的大小为C. 金属杆所受安培力的大小为D. 金属杆的热功率为【答案】B【解析】试题分析：根据，L是有效的切割长度，求解感应电动势根据闭合电路欧姆定律求感应电流的大小由求安培力，由功率公式求解金属杆的热功率切割的有效长度为导轨间距，故电路中感应电动势为，电路中感应电流的大小为，A错误B正确；金属杆所受安培力的大小为，C错误；属杆的热功率为，D错误8. 如图所示，理想变压器的原线圈通有的交变电流，灯泡L的额定功率为6W，开关S闭合后灯泡L恰好正常发光，电压表、电流表均为理想电表变压器的原、副线圈的匝数比为10：1，下列说法正确的是（）A. 副线圈交变电流的频率为5HzB. 电压表的示数为4.24VC. 电流表的示数为0.2AD. 灯泡正常发光时的电阻为1.5【答案】D【解析】当原线圈通有e=30cos100t（V）的交变电流时，可得=100 rad/s，又=2f，则原线圈交流电的频率为f=50HZ，副线圈与原线圈交变电流的频率也为50HZ，故A错误；原线圈电压有效值：，由变压器电压与匝数的关系：，可得：U2=3V，所以电压表的示数为3V，故B错误；灯泡的电流：，即电流表示数为2A，故C错误；根据欧姆定律得灯泡正常发光时的电阻为：，故D正确。所以D正确，ABC错误。9. 关于动量的概念，下列说法中正确的是()A. 动量大的物体惯性一定大B. 动量大的物体运动得一定快C. 动量相同的物体运动方向一定相同D. 动量相同的物体速度小的惯性大【答案】CD【解析】惯性的大小只和物体的质量有关，根据可知动量大，质量不一定大，所以惯性不一定大，同理，动量大，速度不一定大，所以运动的不一定块，AB错误；动量是矢量，动量相同，即运动方向一定相同，C正确；动量相同的情况下，质量越大，速度越小，故动量相同的物体速度小的惯性大，D正确10. 如图甲所示，螺线管匝数n1 000匝，横截面积S10 cm2，螺线管导线电阻r1 ，电阻R4 ，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是()A. 通过电阻R的电流是交变电流B. 感应电流的大小保持不变C. 电阻R两端的电压为6 VD. C点的电势为4.8 V【答案】AB【解析】试题分析：根据法拉第地磁感应定律求出螺线管中产生的感应电动势，结合闭合电路欧姆定律，可求解R两端电压，及C点的电势再根据楞次定律可知，感应电流的方向，从而确定是直流还是交流；从而即可求解根据图乙可知，在01s内穿过螺线管的磁通量增大，电流方向为C流过R到A，在12s内穿过螺线管的磁通量均匀减小，根据楞次定律可得电流方向为从A流过R到C，依次类推可知通过R的电流方向做周期性变化，故为交变电流，A正确；B-t图像的斜率恒定，所以产生的感应电动势大小恒定，根据欧姆定律可得产生的感应电流大小恒定，B正确；根据可知线圈产生的感应电动势大小为，螺线管相当于电源，存在内阻，故电阻R两端的电压为，因为A点电势恒为零，而电流方向在做周期性变化，所以只有当螺线管左端是正极时，C点的电势才为4.8V，当右端是正极时，则C点电势为-4.8V，CD错误11. 如图所示，两条形有界磁场宽度均为d0.5 m，磁感应强度大小均为B4 T，方向垂直于纸面，两磁场区域间距也为d.在磁场区域的左边界处有一长L1 m、宽d0.5 m的矩形导体线框，线框总电阻为R2 ，且线框平面与磁场方向垂直.现使线框以v0.5 m/s 的速度匀速穿过磁场区域，若以初始位置为计时起点，规定B垂直纸面向里为正，则以下关于线框所受的安培力大小F及穿过线框磁通量随时间t变化的四个图象正确的是( )A. B. C. D. 【答案】BD【解析】试题分析：由法拉第电磁感应定律及可得出感应电动势的变化；由欧姆定律可求得电路中的电流，可求得安培力的变化；由线圈的运动可得出线圈中磁通量的变化在0-1s内，线框产生的感应电动势为，感应电流，线框受到的安培力，穿过线框的磁通量；在1-2s内，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流，不受安培力，磁通量为，为正，保持不变；在2-3s内，线框产生的感应电动势为，感应电流，线框受到的安培力，穿过线框的磁通量；在3-4s内，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流，不受安培力，磁通量为 =Bd2=1 Wb，为负，保持不变；在4-5s内，线框产生的感应电动势为，感应电流，线框受到的安培力，穿过线框的磁通量，根据数学知识得知，BD正确12. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g，则( )A. 金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为abB. 金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为C. 金属棒的最大速度为D. 金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为【答案】BD【解析】A：金属棒在磁场中向下运动时，据右手定则可知，流过电阻R的电流方向为。故A项错误。B：金属棒的速度为v时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势流过金属棒的电流金属棒所受的安培力故B项正确。C：当金属棒速度最大时，解得金属棒的最大速度。故C项错误。D：金属棒以稳定的速度下滑时，速度为最大速度，电路中电流电阻R的热功率联立解得：，故D项错误。二、非选择题13. 某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞过程中的不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，使小车A做匀速直线运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz，长木板右端下部垫着小木片(图中未画出)用以平衡摩擦力。（1）若已得到打点纸带如图所示，并把测得的各计数点间距离标在图上，A点为运动起始的第一点，则应选_段来计算小车A的碰前速度，应选_段来计算小车A和小车B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)（2）已测得小车A的质量mA0.40 kg，小车B的质量mB0.20 kg，由以上测量结果可得：碰前mAvAmBvB _kgm/s；碰后mAvAmBvB_kgm/s。【答案】 (1). BC (2). DE (3). 0.42 (4). 0.417【解析】试题分析：（1）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度故答案为BC、DE（2）碰前系统的动量即A的动量，则碰后的总动量碰撞前后动量近似相等。考点：验证动量守恒定律【名师点睛】此题考查了验证动量守恒定律的实验；根据碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，确定AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后，是解决本题的突破口。14. 以初速度v040 m/s竖直向上抛出物体，质量为4 kg，则第2s末的动量为_kgm/s，第5s末动量为_kgm/s，从第2s末到第5s末动量的变化量为_kgm/s。(g取10 m/s2，取初速度方向为正方向)【答案】 (1). 80 (2). 40 (3). 120【解析】规定向上为正，物体做竖直上抛运动，初速度，在2s末速度为：，5s末速度（负号表示速度方向向下），故2s末的动量为，5s末动量为，动量变化量15. 镭核发生衰变放出一个粒子变为氡核.已知镭核质量为226.0254u，氡核质量为222.0163u，放出粒子质量为4.0026u.（1）写出核反应方程；（2）求镭核衰变放出的能量【答案】（1）（2）6.05MeV【解析】（1）由质量数与核电荷数守恒可知，该反应方程中放射出一个粒子；核衰变反应方程为；（2）该核衰变反应中质量亏损为：，根据爱因斯坦质能方程得，释放出的核能；16. 质量为m=1kg的物体在距地面高h=5m处由静止自由下落，正落在以V=5m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装载沙子的小车中，车与沙子的总质量为M=4kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为多大？【答案】4m/s【解析】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；根据爱因斯坦质能方程求出释放的核能物体和车作用过程中，两者组成的系统水平方向不受外力，水平方向系统的动量守恒。已知两者作用前，车在水平方向的速度，小球水平方向的速度；.解得：17. 交流发电机的端电压是U=220V，输出功率为P=4400W，输电导线总电阻为R=2试求：用户得到的电压和功率各多大？输电损失功率多大？若发电机输出端用n1:n2=1：10的升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用n3:n4=10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又多大？【答案】U用=180V；P用=3600W；P损=800W用户得到的电压2196V，和功率4392W【解析】试题分析：如图，由得：由得：用户得到的电压为由得：用户得到的功率为输电损失功率为输电电路如图所示根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比可得：，解得因理想变压器不改变功率，即，所以由图可知：由得：降压变压器副线圈两端电压用户得到的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率，即故用户得到的电压和功率分别为219.6V和4392W。考点：变压器的构造和原理；电能的输送。18. 质量为M的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，并以v=90m/s的速度水平射出，木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m，求木块与台面间的动摩擦因数为。【答案】=0.5【解析】子弹射穿木块的过程中，系统动量守恒，设子弹的速度为正方向，根据动量守恒定律得：，解得 木块离开平台后做平抛运动，由平抛规律得，解得，而，解得；木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理得，代入数据解得。