2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题(含解析) (I).doc

2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题(含解析) (I)一、选择题1.1.关于近代物理，下列说法错误的是 （ ）A. 轻核聚变反应方程中，X表示电子B. 粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构C. 分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大D. 基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n = 3激发态后，可能发射2种频率的光子【答案】A【解析】轻核聚变反应方程中，X的质量数为，电荷数，可知X表示中子，A错误；卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，B正确；分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，由于紫色光的频率大，由：可知，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大，C正确；基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后，当该原子向地能级跃迁时，可能的途径是：n=3n=1n=1，所以可能发射2种频率的光子，D正确2.2.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,见前面有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后2s内及刹车后5s内通过的位移之比为( )A. 1:9 B. 1:3 C. 5:13 D. 3:4【答案】D【解析】试题分析：汽车刹车2s后速度，根据公式v=v0+at可得v=10m/s，根据公式v2v02=2ax1可得x1=30m，根据公式v=v0+at可得当t=4s时，速度为零，故5s后的位移和4s时的位移相等，故v02=2ax2，解得x2=40m，所以x1:x2=3:4，故选D考点：考查了汽车刹车问题点评：做分析汽车刹车问题时，不能一味的带公式，需要根据实际情况判断汽车静止时的时间，3.3.如右图所示是甲、乙两物体的v-t图，则下列说法不正确的是（ ）A. 第5s末甲、乙两物体相遇B. 甲、乙两物体的运动方向相同C. 甲、乙两物体都做匀变速直线运动D. 甲的加速度大于乙的加速度【答案】A【解析】A由图象可知5s末，甲乙两物体的速度相同，但乙的位移大于甲的位移，没有到达同一位置，故A错误；B甲、乙两物体的速度图象始终在时间轴的上方，即方向相同，故B正确；Cvt图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，甲乙都是倾斜的直线，所以甲、乙两物体都做匀变速直线运动，故C正确；Dvt图象中斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，由图可以看出甲的倾斜角大于乙的倾斜角，所以甲的加速度大于乙的加速度，故D正确。点睛：本题是速度-时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息。4.4.如图所示的电路中，L1和L2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略.下列说法正确的是（ ） A. 合上开关S接通电路时，L1先亮，L2后亮，最后一样亮B. 合上开关S接通电路时，L1和L2始终一样亮C. 断开开关S切断电路时，L1立刻熄灭，L2过一会儿才熄灭D. 断开开关S切断电路时，L1和L2都要过一会儿才熄灭【答案】AD【解析】【详解】合上开关K接通电路，L1立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过L2的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。故A正确，B错误。断开开关K切断电路时，原来通过L1的电流立即消失；由于线圈对电流的减小有阻碍作用，L相当于电源与两个灯泡串联重新形成回路，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，由于原先的电流一样大，不会亮一下再熄灭。故C错误，D正确。故选AD。【点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小5. 如图所示，图中虚线是匀强磁场区的边界，一个闭合线框自左至右穿过该磁场区，线框经过图示的哪个位置时有顺时针的感应电流( )A. 在位置1 B. 在位置2C. 在位置3 D. 在位置4【答案】D【解析】试题分析：只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化就有感应电流产生，在位置2时，磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场方向相反，由右手定则可知感应电流为逆时针，同理判断在位置4电流方向为顺时针，故选D考点：考查楞次定律点评：难度较小，明确远磁场方向和磁通量的变化6.6.如图为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接有交流电压u=220sin100t V；图中电压表和电流表均为理想交流电表，Rt为负温度系数的热敏电阻（即当温度升高时，阻值减小），R1为定值电阻，C为电容器下列说法正确的是（ ）A. 电压表示数是110VB. 交流电的频率为100 HzC. 通过R1的电流始终为零D. 当Rt处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大【答案】D【解析】由u=220sin100t知原线圈的电压的最大值为220V，有效值为V,得U2=50V，电压表示数是有效值即为U2，A错；由得f=50HzB错；当电路接通时，电容器在充电的过程中，充电电流经过R1，此时通过R1的电流不为零，C错；当Rt处温度升高时，其阻值减小，但两端的电压始终为副线圈两端的电压即电压不变，由知，电流增大，D对。7.7.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势E=9.0V，内电阻不计； G为灵敏电流表，内阻RG保持不变； R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20C时，电流表示数I1=2mA；当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻的温度是（ ）A. 60C B. 80CC. 100C D. 120C【答案】D【解析】电源电动势E=9.0V，I1=2mA=0.002A，I2=3.6mA=0.0036A；由图象知当R的温度等于20C时，热敏电阻的阻值R1=4000，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得：E=I1(R+Rg)即9.0=0.002(4000+Rg)，解得Rg=500当电流I2=0.0036A时，由串联电路特点及欧姆定律得：E=I2(R+Rg)即9.0=0.0036(R+500)，解得R=2000由图象知，此时热敏电阻的温度t=120C故选D点睛：本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、识图能力，熟练掌握串联电路的特点、欧姆定律是正确解题的前提，由图象找出热敏电阻的阻值与对应的温度关系是解题的关键；解题时注意单位换算8.8.下列说法正确的是（ ）A. 气体对外界做功，其内能一定减小B. 气体从外界吸热，其内能一定增大C. 温度越高，分子热运动越剧烈D. 温度越低，分子的平均动能越大【答案】C【解析】【详解】根据热力学第一定律公式U=Q+W，气体对外界做功，其内能不一定减少，故A错误；根据热力学第一定律公式U=Q+W，气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，故B错误；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故C正确；温度是分子平均动能的标志，温度越低，分子的平均动能越小，故D错误；故选C。9.9.如图甲所示,面积S=1m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示（B取向里为正）,以下说法正确的是（ ）A. 环中产生逆时针方向的感应电流B. 环中产生顺时针方向的感应电流C. 环中产生的感应电动势大小为1VD. 环中产生的感应电动势大小为2V【答案】AC【解析】磁场垂直于纸面向里，由图乙所示可知，磁感应强度增加，穿过圆环的磁通量增加，环中产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，A正确B错误；感应电动势E=t=BtS=2111=1V，C正确D错误10. 如图所示，在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10ms向右匀速滑动，两导轨间距离L=1m，电阻R=1，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是A. 导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5VB. 导体PQ受到的安培力方向水平向右C. 作用力F大小是0.50ND. 作用力F的功率是25W【答案】AD【解析】导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E=BLV=0.5110=5V，故A正确根据右手定则可判断电流方向是从Q到P，再根据左手定则可知安培力方向向左，故B错误作用力F大小是：，故C错误作用力F的功率是P=FV=2.510=25W，故D正确故选AD11.11.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是 （ ）A. a、b加速时，物体b的加速度大于物体a的加速度B. 20s时，a、b两物体相距最远C. 40s时，a、b两物体速度相等，相距900mD. 40s时，a、b两物体在同一位置【答案】AC【解析】【详解】在速度-时间图象中切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；所以a物体的加速度：a1=vt=401020m/s2=1.5m/s2，b物体的加速度：a2=vt=40020m/s2=2m/s2，故A正确。a、b两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，到40s末之前a的速度一直大于b的速度，a、b之间的间距逐渐增大，40s之后a的速度小于b的速度，b开始追赶a物体，间距减小，所以40s末两物体相距最远，xa=10+40202m+2040m=1300m；xb=122040m=400m；x=xa-xb=900m，故BD错误，C正确。故选AC。【点睛】本题是为速度-时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，要注意路程和位移的区别12.12.下面说法中正确的是（ ）A. 一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变B. 物体温度越高，每个分子的动能也越大C. 布朗运动就是液体分子的运动D. 气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈E. 气体对容器壁的压强是由大量气体分子对容器壁不断碰撞而产生的【答案】ADE【解析】试题分析：温度是分子平均动能的标志；布朗运动是固体小颗粒的运动；热力学第一定律公式U=W+Q；气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈，气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的根据热力学第一定律U=W+Q，可知如果理想气体从外界吸热的同时，对外界做功，其内能可能不变，A正确；物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，是平均动能大，不是每个分子的动能大，又可能个别分子的动能减小，B错误D正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接反映了液体的无规则运动，C错误；气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的，E正确二、填空题13.13.一个物体的质量是2 kg，沿竖直方向下落，以10 m/s的速度碰到水泥地上，随后又以8 m/s的速度被反弹回，若取竖直向上为正方向，则小球与地面相碰前的动量是_kgm/s若碰撞过程时间为0.1s则小球给地面的平均作用力为_N(g=10m/s2)【答案】16 340【解析】小球以8 m/s的速度被反弹回，重新落到地面上的速度不变，依然为8 m/s，所以小球与地面相碰前的动量是，根据动量定理可得，则小球给地面的平均作用力为，根据牛顿第三定律可知小球给地面的平均作用力为380N故答案为：20 38014.14.如图为氢原子的能级图，大量处于n5激发态的氢原子跃迁时，可能发出_种能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为_eV.【答案】 (1). 10 (2). 13.06【解析】【详解】大量处于n5激发态的氢原子跃迁时，可能发出C52=10种能量不同的光子，其中频率最大的光子对应从5到1的跃迁，能量为（-0.54eV）-（-13.6eV）=13.06eV.15.15.（1）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于 ：A油酸未完全散开B油酸中含有大量的酒精C计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴（2）在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL，油酸膜的面积是 cm2根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m【答案】（1）AC（2）510640； 1.25109【解析】试题分析：在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径解：（1）计算油酸分子直径时要用到d=，A油酸未完全散开，S偏小，故直径偏大，选项A正确；B计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径偏小，选项B错误；C计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，故直径偏大，选项C正确；D求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由V0=可知，体积偏小，则直径偏小，选项D错误；（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V=mL=5106mL；如图所示，是油酸薄膜由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格则油酸薄膜面积为40cm2；分子的直径d=1.25109m；故答案为：（1）AC（2）510640； 1.25109三、计算题16.16.如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在其中，已知物体B的质量为mB，物体A的质量mA=34mB，子弹的质量m弹=14mB.求：（1）物体A被击中后的速度v1；（2）子弹射入木块后系统损失的机械能E；（3）物体B在运动中的最大速度vB。【答案】（1）v1=14v0 （2）E=332mBv02 （3）vB=14v0【解析】（1）子弹射入过程，对子弹和A木块构成的系统，水平方向动量守恒：m0V0=(m0+mA)V1V1=14V0（2）系统损失的机械能：E=12m0v0212(m0+mA)v12=332mBv02（3）子弹停留在A木块中后，子弹和A构成一个整体C与弹簧作用，当弹簧的长度再次恢复原长时，B的速度最大，对于C、弹簧、和B构成的系统：动量守恒：mCv1=mCvC+mBvm机械能守恒：12mCv12=12mCvC2+12mBvm2vC=0,vm=v1=14v017.17.如图所示，金属棒ab从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑，进入光滑导轨的水平部分导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，在水平部分导轨上静止有另一根金属棒cd，两根导体棒的质量均为m整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中，忽略一切阻力，重力加速度g求：(1)假设金属棒ab始终没跟金属棒cd相碰，两棒的最终速度大小；(2)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中产生的焦耳热Q；(3)若已知导轨宽度为L，匀强磁场的磁感应强度为B，上述整个过程中通过导体棒cd横截面的电量q【答案】(1)v=gh2 (2)Q=12mgh (3)q=m2gh2BL 【解析】（1）对ab由机械能守恒得：mgh=12mv02解得：v0=2gh 两杆最终速度相等，由动量守恒得：mv0=2mv解得：v=gh2 （2）由能量守恒得：Q=mgh-122mv212mgh（4）对cd杆由动量定理：BILt=mv-0q=It=m2gh2BL18.18.如图所示，竖直放置、内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用固定螺栓固定在距汽缸底部h0=0.6m处，活塞横截面积为S=6cm2，此时气体的压强p=0.5105pa，汽缸壁是导热的，打开固定螺栓，活塞下降，经过足够长的时间后，活塞停在距离底部h1=0.2m处，在此过程中周围环境温度为t0=27，保持不变，已知重力加速度取g=10m/s2，大气压强p0=1.0105pa。求：（1）活塞的质量；（2）周围环境温度缓慢升高到t=177，保持不变，求活塞稳定