2019-2020学年广东省湛江市高二下期末物理试卷

湛江市2019~2020学年度第二学期高二期末调研考试物理试题考生注意：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4．本卷命题范围：粤教版选修3—2，选修3—5，选修3—3或选修3—4。一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1.如图所示为氢原子的能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出几种频率的光子（）A.6 B.5 C.4 D.3【答案】A【解析】【详解】一群处于n=4能级的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出种频率的光子。故选A。2.质量一定的物体的动量发生变化，则（）A.速率一定变化了 B.速度方向一定变化了C.加速度可能为零 D.加速度一定不为零【答案】D【解析】【详解】AB．质量一定的物体的动量发生变化，可能是速度方向变化，也可能是速度大小变化，选项AB错误；CD．物体动量变化，则速度一定变化，加速度不为零，选项C错误，D正确。故选D。3.如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】A．线圈向右匀速平动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，A错误；B．线圈绕OO′转动时，磁通量不断变化，会产生感应电流，B正确；C．线圈绕O点转动时，磁通量不变，不会产生感应电流，C错误；D．线圈绕OO′转动时，磁通量始终为零，不会产生感应电流，D错误。故选B。4.核反应能中，已知氡的质量、、钋的质量，1u相当于931.5MeV的能量，则下列说法正确的是（）A.该反应属于核裂变B.反应前后的质量一定守恒C.该反应放出的能量约为6.92MeVD.反应中γ穿透能力最强、带正电【答案】C【解析】【详解】A．该反应属于衰变，A错误；B．在反应过程中，由于因此出现了质量亏损，放出能量，B错误；C．根据质能方程，该反应放出的能量C正确；D．γ是电磁波，不带电，D错误。故选C。5.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经△t时间，身体伸直并刚好离开地面时速度为v。已知重力加速度为g，则在此过程中，地面对运动员的平均作用力大小为（）A.0 B. C. D.【答案】C【解析】【详解】人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得故地面对人的冲量为则地面对人的平均作用力故C正确，ABD错误。故选C。6.如图，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其他条件不变，则（）A.电灯L亮度减小B.电流表示数增大C.电压表示数不变D.变压器输入功率增大【答案】BD【解析】【详解】AC．根据输入电压U1不变，只增加副线圈匝数，使输出电压U2增大，因此电压表示数增大，加在灯两端的电压升高，从而灯的亮度增大，A、C错误；BD．由于变压器是理想变压器，本身不消耗能量，输出功率增大，因此输入功率也增大，而输入电压保持不变，因此输入电流增大，电流表示数增大，B、D正确。故选BD。7.如图甲所示，实线是一个电阻为R、边长为a的正方形金属线圈，内切于正方形线圈的圆形虚线范围内存在一方向垂直于线圈平面的匀强磁场．已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，t=0时刻磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是（）A.在2t0时刻，穿过线圈的磁通量为B.在t0~2t0时间内，线圈磁通量的变化量为B0a2C.在0~2t0时间内，通过线圈导线横截面的电荷量为D.在0~2t0时间内，线圈中的感应电流方向先为顺时针方向后为逆时针方向【答案】AC【解析】【详解】A．在2t0时刻，穿过线圈的磁通量为选项A正确；B．在t0~2t0时间内，线圈磁通量的变化量为选项B错误；C．在时间内，根据法拉第电磁感应定律，产生感应电动势为根据闭合电路欧姆定律，产生的感应电流为通过线圈导线横截面的电荷量选项C正确；D．在时间内磁通量向里面减小，因此感应电流方向为顺时针，在t0~2t0时间内磁通量向外增加，线圈中的感应电流方向为顺时针方向，选项D错误。故选AC。8.光滑水平面上，质量为的A球以速度与静止的质量为的B球碰撞，碰后A球速度反向，则碰后B球的速度大小可能是（）A. B. C. D.【答案】CD【解析】【详解】碰后A球速度为零时B球有最小速度，由动量守恒可得解得当两球发生弹性正碰时B球有最大速度，设碰后A的速度为，B的速度为，由动量守恒可得系统机械能守恒可得联立可得则碰后B球的速度大小分析四个选项可知CD正确，AB错误。故选CD。9.图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则（）A.电压表V示数为5.4VB.在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为零C.若线圈转速改为25r/s，则电动势有效值为6VD.若线圈转速改为25r/s，则通过灯泡的电流为0.3A【答案】AD【解析】【详解】A．电动势的最大值为，有效值为电压表的示数为外电阻两端电压故A正确；B．在t=0.01s的时刻，电动势为0，则线圈处于中性面，穿过线圈磁通量最大，故B错误；CD．由图乙得周期为T=0.02s，故角速度为转速为交流电压的最大值Em=NBSω，若线圈转速改为25r/s，减小为原来的一半，则角速度减为原来的一半，最大值减为原来的一半，所以电动势减为原来的一半即为3V，电流为故C错误，D正确。故选AD。10.利用如图所示的电路研究光电效应现象，其中电极K由金属钨制成，其逸出功为4.54eV。用某一频率的紫外线照射电极K时，电极K逸出光电子的最大初动能为5.46eV，电流表的示数为I，已知普朗克常量为J·s。下列说法正确的是（）A.金属钨发生光电效应的极限频率约为HzB.若入射光频率减半，将不发生光电效应现象C.若入射光频率加倍，电流表的示数一定变为2ID.若入射光频率加倍，遏止电压的大小将变为15.46V【答案】AD【解析】【详解】A．根据得，金属钨发生光电效应的极限频率约为故A正确；B．由光电效应方程可得若入射光频率减半即为，仍大于金属钨发生光电效应的极限频率，则仍能发生光电效应，故B错误；C．入射光频率加倍后，若强度不变，则单位时间内入射的光子数减半，即电极k表面逸出的光电子数量减半，电流表示数变为一半，若入射光的强度随之变为原来的2倍，则逸出的光电子数目不变，电流表的示数仍为I，故C错误；D．频率加倍前，入射光的能量频率加倍后，入射光能量为最大初动能为根据Ue=可知，遏止电压的大小为故D正确。故选AD。二、非选择题：共50分．第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答，第15~16题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题：共35分．11.某同学想“探究感应电流产生的条件”，完成下列问题：（1）他将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、线圈B、灵敏电流计及开关连接成实验电路，请将缺失的导线用笔画线补全_________。（2）在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏．由此可以判断，在保持开关闭合的状态下，当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向__________（填“左”或“右”）偏，当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针____________（填“发生”或“不发生”）偏转。【答案】(1).(2).左(3).发生【解析】【详解】（1）[1]电路连接如图；（2）[2][3]在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏，即当穿过线圈的磁通量增加时电流计指针左偏；则此可以判断，在保持开关闭合的状态下，当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，通过线圈A的电流变大，磁通量增加，则灵敏电流计的指针向左偏；当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，通过线圈A的电流发生变化，则磁通量变化，会产生感应电流，即灵敏电流计的指针发生偏转。12.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之运动。使其与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续运动，他设计的具体装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源的频率为50Hz。(1)长木板右端下面应垫放一小木片，其原因是______________________；(2)若已得到打点纸带如图乙所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选____________段来计算小车A的碰前速度，应选__________段来计算小车A、B碰后的共同速度；（均填“AB”“BC”“CD”或“DE”）(3)经过多次实验，根据数据分析，他们猜想碰撞前后___________不变。A.小车A的质量与速度的乘积B.小车B的质量与速度的乘积C.小车A、B的质量与速度的乘积之和【答案】(1).平衡摩擦力(2).BC(3).DE(4).C【解析】分析】【详解】(1)[1]长木板右端下面垫放一小木片是为了平衡摩擦力，让重力沿斜面的分量平衡滑块与木板间的摩擦力(2)[2][3]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(3)[4]碰前系统的动量即A的动量，则碰后的总动量所以则需验证的表达式为即他们猜想碰撞前后，小车A、B的质量与速度的乘积之和不变，故C正确，AB错误。故选C。13.如图所示，边长L=1m的单匝正方形导线框，虚线MN为中轴线，其左侧有磁感应强度大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场。分别求出下列两种情况感应电动势的大小：(1)若让线框以线速度v=2.5m/s绕MN从图示位置匀速转过90°的过程中，线框产生的感应电动势E1；(2)磁感应强度大小不变，将线框以(1)中速度水平向右匀速拉出。线框产生的感应电动势E2。【答案】(1)；(2)0.5V【解析】【详解】(1)由法拉第电磁感应定律得(2)将线圈向右匀速拉出时V14.如图甲所示，光滑水平地面上固定有半径为R的光滑圆弧轨道AB，O为圆心，B为最低点，AO水平，BO竖直，紧靠B点右侧并排一足够长的木板，木板上表面与B点等高且平滑连接。现将一质量为m的滑块（可视为质点）从A点正上方高度为R处给其一个竖直向下的初速度，已知木板质量为2m，滑块与木板上表面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：(1)滑块滑上木板瞬间的速度大小；(2)滑块与木板达到共速过程中，因摩擦产生的热量Q；(3)若在距木板右端x处固定一竖直挡板，如图乙所示，滑块释放条件不变。在滑块沿圆弧轨道滑上木板的同时将圆弧轨道AB撤走，一段时间后木板与挡板发生弹性碰撞。则x满足什么条件时，木板与挡板的碰撞仅发生一次。【答案】(1)；(2)2mgR；(3)【解析】【详解】(1)滑块从释放到滑上木板的过程由机械能守恒定律得解得(2)设滑块与木板达到共速的速度为v2，则由动量守恒得则由能量守恒得联立解得Q=2mgR(3)设木板与挡板碰前瞬间，木板与滑块的速度为分别为v3和v4由动量守恒定律得过木板与挡板只发生一次碰撞，则碰后需满足从滑块滑上木板到木板与挡板发生碰撞前瞬间过程，对木板由动能定理得联立求解得（二）选考题：共15分．请考生从2道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．[选修3—3]（15分）15.下列说法正确的是_________。A.饱和汽压随温度的升高而减小B.若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体一定吸热C.0℃冰的分子平均动能小于0℃水的分子平均动能D.在水中的花粉小颗粒做布朗运动，水的温度越高，布朗运动越剧烈E.热量可以从低温物体传到高温物体【答案】BDE【解析】【详解】A．饱和汽压随温度升高而增大，选项A错误；B．若一定质量的理想气体等压膨胀，对外做功，W<0，温度升高，内能变大，∆U>0，由热力学第一定律，则气体一定吸热，选项B正确；C．温度是分子平均动能的标志，则0℃冰的分子平均动能等于0℃水的分子平均动能，选项C错误；D．在水中的花粉小颗粒做布朗运动，水的温度越高，布朗运动越剧烈，选项D正确；E．根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，选项E正确。故选BDE。16.如图所示，甲、乙两个竖直放置的相同汽缸中装有体积均为V0、热力学温度均为T0的理想气体，两汽缸用细管（容积不计）连接，细管中有一绝热轻小活塞；汽缸乙上方有一横截面积为S、质量不计的大活塞．现将汽缸甲中的气体缓慢升温到T0，同时在大活塞上增加砝码，稳定后细管中的小活塞仍停在原位置．外界大气压强为p0，乙汽缸中气体温度保持不变，两汽缸内气体的质量及一切摩擦均不计，重力加速度大小为g．求：（1）大活塞上增加的砝码的质量m；（2）大活塞下移的距离L．【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设汽缸甲中气体升温到.时的压强为p，根据查理定律有解得对大活塞，由受力平衡条件有解得大活塞上增加的砝码的质量（2）设稳定后汽缸乙中气体的体积为V，根据玻意耳定律有经分析可知解得大