2020-2021学年黑龙江省哈尔滨市第七十三中学高二(下)期中物理试题（解析版）

1、 哈田中（哈73中）2020-2021学年度下学期高二学年期中考试物理考试时间：80分钟卷面分值：100分注意事项：1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。5.考试结束后，只交试卷答题页。第卷选择题（共60分）一、选择题（本题含15小题，每题4分，共60分。其中1-10题为单选题，11-15题为多选题。多选题漏选得3分，错选不得分）1. 下列叙述中符合物

2、理学史的有（）A. 汤姆孙通过研究阴极射线的实验，发现了电子，证明了原子可再分B. 卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C. 爱因斯坦得出光电效应方程，证明了光具有波动性D. 玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说【答案】A【解析】【详解】A汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，证明原子可在分，故A正确；B卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，故B错误；C爱因斯坦通过光电效应证实光具有粒子性，故C错误；D玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，引入了量子理论，提出的原子模型，并没有完全否定卢瑟福的原子核式结构学说

3、，故D错误。故选A。2. 如图所示，半径为r的金属环绕通过其直径的轴OO以角度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，在转过30角的过程中，环中产生的感应电动势平均值为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】图示位置时穿过线圈的磁通量为：1=0；转过30时穿过线圈的磁通量为：2=BSsin30=BS转过30用的时间为： ;由法拉第电磁感应定律得感应电动势的平均值为：，故C正确，ABD错误；故选C.3. 氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是：( )A. 电子绕核旋转半径增大B. 氢原子的能量增大C. 氢原子的电势能增大D. 氢

4、原子核外电子的速率增大【答案】D【解析】【详解】ABC电子绕氢原子运动则电子的动能、电势能、总能量，可得氢原子辐射出一个光子后，电子绕核旋转的半径减小，电势能减少，总能量也减少，则ABC错误；D氢原子核外电子的速率氢原子核外电子的速率增大，D正确。故选D。4. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T，从中性面开始计时，当转过四分之一个周期的时间时，感应电动势的瞬时值为2V，则此交变电动势的有效值为（）A. 2VB. 2VC. VD. V【答案】C【解析】【详解】矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，从中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 当时瞬时值e=

5、2V，代入解得Em=2V电动势有效值故选C。5. 下面是列出的一些核反应方程：,，；以下选项中正确的是A. X是质子，Y是中子，Z是正电子B. X是正电子，Y是质子，Z是中子C. X是中子，Y是正电子，Z是质子D. X是正电子，Y是中子，Z是质子【答案】D【解析】【详解】核反应方程是遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此规律可得，X质量数是0，电荷数是+1，X是正电子，Y质量数是1，电荷数是0，Y是中子，Z质量数是1，电荷数是+1，Z是质子，故D正确，ABC错误。6. 2010年2月，温哥华冬奥会上，我国代表团凭借申雪、赵宏博在花样滑冰双人滑比赛中的完美表现，获得本届冬奥会上的第一块金牌，这也是中国

6、队在花样滑冰赛场上获得的首枚奥运会金牌。若质量为m1的赵宏博抱着质量为m2的申雪以v0的速度沿水平冰面做直线运动，某时刻赵宏博突然将申雪向前水平推出，推出后两人仍在原直线上运动，冰面的摩擦可忽略不计。若分离时赵宏博的速度为v1，申雪的速度v2，则有()A. m1v0m1v1m2v2B. m2v0m1v1m2v2C. (m1m2)v0m1v1m2v2D. (m1m2)v0m1v1【答案】C【解析】【分析】【详解】因两人分离时赵宏博的速度为v1，申雪的速度为v2，由动量守恒定律得(m1m2)v0m1v1m2v2故C正确故选C。7. 根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1

7、）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（）A. 13.6eVB. 3.4eVC. 10.2eVD. 12.09eV【答案】D【解析】【详解】由题可知大量受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，由可得可知受激后氢原子处于n=3能级，则照射氢原子光的能量为ABC错误；D正确。故选D。8. 关于光电效应，以下说法正确的是（）A. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B. 光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C. 能否产生光电效应现象，取决于入射光光子的能量是否大于金属的逸出功D. 用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该

8、金属一定不发生光电效应【答案】C【解析】【详解】A发生光电效应时，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光子的频率成线性关系，而不是成正比，A错误；B发生光电效应时，入射光的强度大，单位时间产生的光电子数目多，形成的光电流大，与光电子的最大初动能无关，B错误；C要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功，C正确；D用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该金属时，因所以用频率是的黄光照射该金属时有可能发生光电效应，也有可能不发生光电效应，D错误；故选C。9. 研究光电效应电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极

9、板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压的关系图象中，正确的是_。 A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】遏止电压不会随光的强弱而变化，光的强弱会影响饱和电流的大小，光照越强，饱和电流越大；故C正确，ABD错误。故选C。10. 质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动，球1的动量为7kgm/s，球2的动量为5kgm/s，当球1追上球2时发生碰撞，则碰撞后两球动量变化的可能值是（）A. p1=-1kgm/s，p2=1kgm/sB. p1=-4kgm/s，p2=4kgm/sC. p1=-9kgm/s，p2=9kgm/sD. p1=-12k

10、gm/s，p2=10kgm/s【答案】A【解析】【详解】D根据动量守恒定律有又由于，则有由于-12kgm/s+10kgm/s=-2kgm/s结果不满足动量守恒，D错误；A根据动量表达式有根据动能表达式有解得当p1=-1kgm/s，p2=1kgm/s时，解得，系统机械能碰撞过程，机械能减小了，A正确；B当p1=-4kgm/s，p2=4kgm/s时，解得，系统机械能碰撞过程，机械能不可能增大，B错误；C当p1=-9kgm/s，p2=9kgm/s时，解得，系统机械能碰撞过程，机械能不可能增大，C错误。故选A。11. 下列说法正确的是（）A. 中子和质子结合氘核时放出能量B. 放射性物质的温度升高，其

11、半衰期减小C. 某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少4个D. 射线的电离作用很强，可用来消除有害静电【答案】AC【解析】【详解】A中子和质子结合成氘核时，质量发生亏损，要放出能量，故A正确；B放射性物质的半衰期由原子核内部自身因素决定，与外界的物理和化学状态无关，故B错误；C原子核经过一次衰变减少两个中子，一次衰变核内减少一个中子，故C正确；D射线具有很强的穿透能力，但其电离作用很弱，不能用来消除有害静电，故D错误。故选AC。12. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a，b所示，则()A. 两次

12、t0时刻线圈平面均与中性面重合B. 曲线a，b对应的线圈转速之比为23C. 曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD. 曲线b表示的交变电动势有效值为10 V【答案】AC【解析】【详解】t0时刻，两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合，A项正确；图中a、b对应的周期之比为23，因此线圈转速之比nanb32，B项错误；a线表示的交流电动势的频率为fa25 Hz，C项正确；a线对应线圈相应的电动势的最大值EamNBS，由图象知Eam15 V，b线对应线圈相应的电动势的最大值EbmNBS，因此，Ebm10 V，有效值Eb V5V，D项错误13. 如图所示，质量相等的两个滑块

13、位于光滑水平桌面上。其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计，滑块M以初速度v0向右运动，它与挡板P碰撞（不粘连）后开始压缩弹簧，最后，滑块N以速度v0向右运动，在此过程中（）A. M的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大B. M与N具有相同的速度时，两滑块动能之和最小C. M的速度为v0时，弹簧的长度最长D. M的速度为v0时，弹簧的长度最短【答案】BD【解析】【详解】A CD根据一动碰一静的弹性碰撞结论可知，交换速度，故俩个物体质量相等，M与P碰撞压缩弹簧时，M做减速运动，N做加速运动，开始时M的速度大于N的速度，当M与N速度相等时，弹簧被压缩到最短，弹簧的弹性势能

14、最大；设相等时的速度为，以M的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得解得故AC错误，D正确；B两小球和弹簧组成的系统机械能守恒，当弹性势能最大时，两滑块动能之和最小，所以当M与N速度相等时，弹簧被压缩到最短，弹簧弹性势能最大，此时两滑块动能之和最小，故B正确。故选BD。14. 放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹了一压缩轻质弹簧，用两手分别控制小车处于静止状态，已知A的质量大于B的质量，下面说法中正确的是（）A. 两手同时放开后，两车的总动量为零B. 先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右C. 先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右D. 两手同时放开，B车的速度小于A车的速度【答案】AB【

15、解析】【详解】A当两手同时放开时，系统合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，故A正确；B先放开右手，右边的小车就向右运动，当再放开左手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向右，放开左手后总动量方向也向右，故B正确；C先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故C错误；D当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，即因A的质量大于B的质量，则A车的速度小于B车的速度，故D错误。故选AB。15. 如图是某金属在光的照射下产生的

16、光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象。由图象可知（）A. 该金属的逸出功等于EB. 该金属的逸出功等于C. 入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为ED. 入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为【答案】ABC【解析】【详解】A由爱因斯坦光电效应方程Ek=hW0知，当=0时W0=Ek，故W0=E，A正确；B而Ek=0时，h=W0即W0=h，B正确；C入射光的频率为2时产生的光电子的最大初动能Ekm=2hh=h=EC正确；D入射光的频率为时，不会发生光电效应，D错误。故选ABC。第卷非选择题（共40分）二、实验题16. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A

17、的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，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，打点计时器的频率为50Hz，长木板下垫有小木片用来平衡摩擦力。（1）若已得到的纸带如图所示并已测得计数点间的距离，A为运动起始的第一点，则应选_段计算A的碰前的速度，应选_段来计算A和B碰后的共同速度。（填“AB”或“BC”、“CD”或”DE”）（2）已测得的小车A的质量mA0.40kg，小车B的质量mB0.20kg由以上的测量可得：碰前两小车的总动量为_kgm/s，碰后两小车的总动量为_kgm/s。（结果保留3位有效数字）【答案】 .

18、 BC . DE . . 【解析】【详解】（1）1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；2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；（2）34根据纸带提供的数据，可得碰前小车的速度大小为碰前的总动量为碰后小车的共同速度为碰后的动量为三、计算题17. 正方形金属框每边长l=0.1m，总质量m=0.1kg，金属框电阻R=0.02，连接在细线左端，线的右端跨过两个定滑轮，挂着一个质量M=0.14kg的重物，线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s2），问：（1）线框匀速上升的速度多大？此时磁场对线框的作用力多大？（2）线框匀速上升过程中，重物M的