云南省昆明市官渡区一中2018_2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）.docx

官渡一中高二年级20182019学年下学期5月期中考物理试卷一、单项选择题1.下列有关动量的说法中正确的是A. 物体的动量发生改变，其动能一定改变B. 物体的运动状态改变，其动量一定改变C. 对于同一研究对象，若机械能守恒，则动量一定守恒D. 对于同一研究对象，若动量守恒，则机械能一定守恒【答案】B【解析】【详解】物体的动量发生改变，其动能不一定改变，例如做匀速圆周运动的物体，选项A错误；物体的运动状态改变，则速度发生变化，根据P=mv知，动量一定改变。故B正确。对于同一研究对象，若机械能守恒，则动量不一定守恒，例如做平抛运动的物体，选项C错误；对于同一研究对象，若动量守恒，则机械能不一定守恒，如非弹性碰撞，故D错误.2.某种单色光的频率为，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为Ek，则这种金属的逸出功和极限频率分别是（ ）A. h-Ek，-B. Ek-h，+C. h+Ek，-D. Ek+h，+【答案】A【解析】【分析】根据光电效应方程，结合光电子的最大初动能，即可求解逸出功【详解】根据光电效应方程得，这种金属的逸出功；且因此极限频率，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道逸出功3.如图甲所示为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁，到n=2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子A. 从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光B. 从n=5的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光C. 从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光D. 从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光【答案】D【解析】【详解】谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光，波长大于谱线b，所以a光的光子频率小于b光的光子频率；所以b光的光子能量大于n=4和n=2间的能级差。n=3跃迁到n=2，n=4跃迁到n=3，n=5跃迁到n=3的能级差小于n=4和n=2的能级差；只有n=5和n=2间的能级差大于n=4和n=2间的能级差。故选D。【点睛】解决本题的关键知道能级差与光子频率的关系，以及知道光子频率大小与波长大小的关系4. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出A. 甲光的频率大于乙光的频率B. 乙光的波长大于丙光的波长C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【答案】B【解析】根据eU截=mvm2=h-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以乙光的频率小于丙光的频率，乙光的波长大于丙光的波长,故B正确同一金属，截止频率是相同的，故C错误丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能故D错误故选B【此处有视频，请去附件查看】5.如图所示交流电的电流有效值为A. 2AB. 3AC. 2AD. 3A【答案】C【解析】由有效值的定义可得：I12Rt1+I22Rt2=I2RT，代入数据得：62R1+22R1=I2R2，解得：I=2A, 故选C点睛：对于交变电流的有效值，往往根据交变电流有效值的定义来计算，计算热量时运用焦耳定律6.如图甲所示，标有“220V 40W”的灯泡和标有“20F 300V”的电容器并联到交流电源上，V为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）A. 时刻，V的示数为零B. 断开开关时灯泡恰好正常发光C. 闭合开关时电容器不可能被击穿D. V的示数保持110V不变【答案】B【解析】电压表是示数等于交流电压的有效值，由图知UV=220V，所以A错误；D错误；灯泡的电压为220V，恰好等于额定电压，所以正常发光，故B正确；交流电压的最大值大于电容器的击穿电压，所以电容器会被击穿，故C错误。7.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R=44，电流表A1的示数是0.20A。下列判断中正确的是A. 初级线圈和次级线圈的匝数比为2：1B. 初级线圈和次级线圈的匝数比为5：1C. 电流表A2的示数为0.04AD. 电流表A2的示数为0.4A【答案】B【解析】【详解】变压器的输出功率等于输入功率，则I22RU1I1得，即电流表A2的示数为1A；由于原副线圈电流与匝数成反比，所以初级线圈和次级线圈的匝数比为5：1，故选B，ACD错误。8.两个氘核以相等的动能Ek对心碰撞发生核聚变，核反应方程为H+HHe+n，其中氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，中子的质量为m3。假设核反应释放的核能E全部转化为动能，下列说法正确的是A. 核反应后氮核与中子的动量相同B. 该核反应释放的能量为E=(m1m2m3)c2C. 核反应后氮核的动能为D. 核反应后中子的动能为【答案】C【解析】【分析】根据电荷数守恒和质量数守恒写出聚变后的产物。在核反应中质量数守恒。轻核聚变在高温、高压下才可以发生。根据质能方程求核能，根据动量守恒定律和能量关系求出中子的动能。【详解】A项：核反应前后两氘核动量和为零，因而反应后氦核与中子的动量等大反向，故A错误；B项：该核反应前后释放能量，故B错误；C、D项：由能量守恒可得：核反应后的总能量为，由动能与动量的关系，且 可知，核反应后氦核的动能为 ，核反应后中子的动能为：故C正确，D错误。故选：C。【点睛】解决本题的关键知道轻核聚变的实质，知道核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，会利用质能方程求核能。9.国产科幻大片流浪地球讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事。据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为，方程中X表示某种粒子，是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是（）A. X粒子是B. 若使的温度降低，其半衰期会减小C. 经过2T，一定质量的占开始时的D. “核燃烧”的核反应是裂变反应【答案】A【解析】【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，X粒子的质量数为4，电荷数为2，为 ，选项A正确；温度不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；经过2T，一定质量的占开始时的，选项C错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选项D错误；故选A.10.图为远距离输电的示意图，T1为升压变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，T2为降压变压器，原、副线圈匝数分别为n3、n4，输电线的等效电阻为R.若发电机的输出电压不变，则下列叙述正确的是（ ）A. 只增大T1的原线圈匝数n1，可增大R消耗的功率B. 若，则电压表V1和V2的示数相等C. 当用户总电阻减小时，R消耗的功率增大D. 当用户总电阻减小时，电压表V1和V2的示数都变小【答案】C【解析】【详解】只增大T1的原线圈匝数n1，则升压变压器的输出电压U2减小，若把升压变压器T1次级后面的电路等效为一个电阻R与R的串联，可知R和R上的电流均减小，可知R消耗的功率减小，故A错误。因为升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和，即升压变压器的输出电压大于降压变压器的输出电压，升压变压器的输入电压与降压变压器的输出电压不等，即电压表V1和V2的示数不相等，故B错误。用户总电阻减小，则电流增大，可知输电线上的电流增大，根据P损=I2R知，输电线上消耗的功率增大。故C正确。当用户总电阻减小时，电流增大，输电线上的电流也增大，输电线上电压损失增大，升压变压器的输入电压和输出电压不变，则降压变压器的输入电压和输出电压减小。则电压表V1不变，V2减小。故D错误。故选C。二、多项选择题11.下列说法正确的有A. 普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子B. 粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C. 由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大D. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短【答案】AB【解析】【详解】普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，选项A正确； 粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一，选项B正确；由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，选项C错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此动量减小，根据=h/p，知波长增大。故D错误；12.如图所示，竖直墙面和水平地面均光滑，质量分别为mA=6kg，mB=2kg的A、B两物体用质量不计的轻弹簧相连，其中A紧靠墙壁现对B物体缓慢施加一个向左的力，该力对物体B做功W=25J，使A、B间弹簧被压缩，在系统静止时，突然撤去向左推力解除压缩，则A. 解除压缩后，两物体和弹簧组成系统动量守恒B. 解除压缩后，两物体和弹簧组成系统机械能守恒C. 从撤去外力至A与墙面刚分离，A对弹簧的冲量I=10 Ns，方向水平向右D. A与墙面分离后至首次弹簧恢复原长时，两物体速率均是2.5m/s【答案】BCD【解析】【详解】A、解除压缩后，弹簧在恢复原长的过程中，墙壁对A物体还有弹力的作用，故解除压缩后到弹簧恢复原长前，两物体和弹簧组成系统动量不守恒，恢复原长后，AB一起向右运动，系统的合外力为零，动量守恒，故A错误；B、解除压缩后，两物体和弹簧组成系统只有动能和弹性势能的相互转化，故机械能守恒，故B正确；C、压缩弹簧时，外力做的功全转化为弹性势能，撤去外力，弹簧恢复原长，弹性势能全转化为B的动能，设此时B的速度为v0，则：，得v05m/s，此过程墙壁对A的冲量大小等于弹簧对A的冲量大小，也等于弹簧对B的冲量大小，由动量定理得：ImBv010 Ns，故C正确；D、当弹簧恢复原长时，A速度最小，则：vAmin0，A、B都运动后，B减速，A加速，当A、B速度相等时弹簧拉伸最长此后，B继续减速，A继续加速，当弹簧再次恢复原长时，以向右为正，由系统动量守恒、机械能守恒有：，得，故D正确。13.如图所示，O为地球球心，R为地球半径，一宇宙飞船在绕地球做椭圆运动，轨道上距地心最远点P到地心的距离为3R。为研究方便，假设地球是一质量均匀的球体，且不考虑自转，仅考虑宇宙飞船在地球引力作用下运动，用g表示地球表面的重力加速度。则A. 飞船在P点的加速度是B. 飞船在P点的加速度大于C. 飞船经过P点的速度小于D. 飞船经过P点的速度大于【答案】AC【解析】【详解】根据万有引力等于重力，故：， ，联立解得：g=g，故A正确，B错误；在P点，由于是向心运动，故万有引力大于对应圆轨道需要的向心力，故： 联立解得：，故C正确，D错误；14.如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1=1 100匝，副线圈的匝数n2=110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，且R0=R1=R2，电流表、电压表均为理想电表。原线圈接u=220sin(314t) V的交流电源。起初开关S处于断开状态。下列说法中正确的是A. 电压表示数为22 VB. 当开关S闭合后，电压表示数变小C. 当开关S闭合后，变压器的输出功率增大D. 当开关S闭合后，电流表示数变小【答案】BC【解析】【详解】原线圈接u=220sin（314t）V的交流电源。原线圈电压有效值为220V，电压与匝数成正比，所以副线圈的电压为U2220V=22V，根据欧姆定律得电压表示数为11V，故A错误；当开关S闭合后，副线圈总电阻减小，副线圈的电压不变，副线圈的电流增大，所以电压表示数变小。故B正确；当开关S闭合后，副线圈总电阻减小，副线圈的电压不变，输出功率增大，所以输入的功率增大，所以电流表示数变大，故C正确，D错误。三、实验题 15.（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中不变量”这一实验。实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的_（填“甲”或“乙”）、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_。（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）（2）某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在080 cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10 cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的_时刻，A、B两滑块质量比_。【答案】 (1). （1）乙 (2). 甲 (3). （2）2.5T (4). 2:3【解析】试题分析：（1）若要求碰撞时动能损失最大，则需两物体碰撞后结合在一起，故应选图中的乙；若要求碰撞动能损失最小则应使两物体发生完全弹性碰撞，即选图中的甲；（2）由图可知，第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10cm处；第二次A在x=30cm处；第三次A在x=50cm处；碰撞在x=60cm处，从第三次闪光到碰撞的时间为，则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T时刻;若设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为，B的速度为v，根据动量守恒定律可得：，解得：考点：探究碰撞中的不变量.四、计算题16.建筑工地的护栏外有“施工重地，禁止入内”的提示。因为施工区域常常有建筑材料掉下，对地面上的人员造成伤害。假设离地面高12.8m的建筑物上，质量为2kg的砖从静止开始自由下落，砖与地面作用的时间0.05s后静止。忽略空气阻力，重力加速度取，求：（1）从开始下落到与地面撞击前，重力对砖的冲量大小；（2）从撞击地面瞬间开始到静止，地面对砖的冲量大小；（3）地面对砖的平均作用力大小。【答案】（1） （2） （3）F=660N【解析】【详解】（1）砖做自由落体运动，下落高度h=12.8m，设下落时间为t根据自由落体运动的公式解得：t=1.6s 则下落过程中重力的冲量 （2）设地面对砖的冲量大小为I根据动量定理即 解得： （3）设地面对砖平均作用力大小为F，由冲量的定义可知 代入数据解得：F=660N17.如图所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知外接灯泡的电阻为18，其余电阻不计。（1）写出灯泡两端的瞬时电压的表达式；（2）求转动过程中穿过线圈的最大磁通量；（3）求线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功W.【答案】（1）e= 6sin100tV（2）0.027Wb（3）0.04J【解析】【详解】（1）由题图乙得=100rad/se=Emsint =6sin100tV（2）Em=6V, =100rad/sm=BS=Wb 或m 0.02Wb或m0.027Wb(3)E=6VQ=0.04J由能量守恒定律知外力所做的功W=Q=0.04J18.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具，一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性，模型甲内部装有m=100 g的压缩气体，总质量为M=l kg，点火后全部压缩气体以vo =570 m/s的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出；模型乙分为两级，每级内部各装有 的压缩气体，每级总质量均为，点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度vo从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出，