2017-2018学年湖北省重点高中联考协作体高二下学期期中考试物理试题 Word版

2017-2018学年湖北省重点高中联考协作体高二下学期期中考试物理试题第I 卷（选择题，共50分）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。

其中1-6为单选题；7-10为多选题，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 1.下列说法正确的是（ ）A.原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B.镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说100个镭226核经过1620年的一定还剩下50个镭226没有发生衰变C.在天然放射现象中放出的β射线就是电子流，该电子是原子的内层电子受激发后辐射出来的D.原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现2.如图，质量M 的小船在静止水面上以速度0v 向右匀速行驶，一质量为m 的救生员在船尾，相对小静止。

若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（ ）A. 0m v v M +B. ()00m v v v M ++C. 0m v v M -D. ()00mv v v M+- 3.一质量为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，速度为v ，在此过程中（ ）A.地面对他的冲量为mv mg t +∆，地面对他做的功为212mv B.地面对他的冲量为mv ，地面对他做的功为212mv C.地面对他的冲量为mv mg t +∆，地面对他做的功为零 D.地面对他的冲量为mv mg t -∆，地面对他做的功为零4.匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它衰变时放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示，那么碳14的衰变方程为（ ）A. 141014615C e B →+ B. 14412624C He Be →+ C. 14212615C H B →+ D. 1414617C e N -→+ 5.如图所示，等腰直角三角形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，左边有一形状完全相同的等腰直角三角形导线框，线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域，规定线框中感应电流逆时针方向为正方向，线框刚进入磁场区域时感应电流为0i ，直角边长为l ，其感应电流i 随位移x 变化的图象正确的是（ ）6.如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m 的木板B ，木板表面光滑，左端固定一轻质弹簧。

质量为2m 的木块A 以速度0v 从板的右端水平向左滑上木板B ，在木块A 与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是（ ）A.弹簧压缩量最大时，B 板运动速率最大B.板的加速度一直增大C.弹簧给木块A 的冲量大小为013mv D.弹簧的最大弹性势能为2013mv7.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A ，线圈B 、电流计及开关按如图所示连接，在开关闭合、线圈A 放在线圈B 中的情况下。

某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P 向左滑动时，电流计指向右偏转，由此可以推断（ ）A.滑线变阻器的滑动端P 向右滑动时，电流计指针向左偏转B.线圈A 向上移动时，电流计指针向右偏转C.断开开关时，电流计指针向右偏转D.拔出线圈A 中的铁芯时，电流计指针向左偏转8.半导体内导电的粒子一“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以空穴导电为主的半导体叫P 型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N 型半导体，如图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a 、宽为b 、厚为c 的半导体样品板放在沿y 轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 。

当有大小为I 、沿x 轴正方向的恒定电流通过样品板时，会产生霍尔电势差H U ，若每个载流子所带电量的绝对值为e ，下列说法中正确的是（ ）A.如果上表面电势低，则该半导体为N 型半导体 B ．如果上表面电势低，则该半导体为P 型半导体 C.其它条件不变，增大c 时，H U 增大D.样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为HIBn ceU =9.已知氢原子的基态能量为1E ，n=2、3能级所对应的能量分别为2E 和3E ，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是（ ） A.产生的光子的最大频率为32E E h-B.当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小C.若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为32E E -D.若要使处于能级n=3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为2E -的电子撞击氢原子，二是用能量为3E -的光子照射氢原子10.如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为12:3:1n n =，且分别接有阻值相同的电阻1R 和2R ，12100R R ==Ω，通过电阻1R 瞬时电流如图乙所示，则此时（ ）A.用电压表测量交流电源电压约为424VB.断开开关K 后，通过电阻1R 的瞬时电流还是如图乙所示C. 1R 和2R 消耗的功率之比为1：3D. 交流电源的功率180W第II 卷（非选择题，共60分）二、实验题（共15分）11.（6分）用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率v 甲________（填“<”“>”或“=”） v 乙，_________（填“甲”或“乙”）光的强度大。

已知普朗克常量为h ，被照射金属的逸出功为0W ，则甲光对应的遏止电压为________（频率用v ，元电荷用e 表示）。

12.（9分）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。

光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为1x ）。

（1）某光敏电阻R 在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲所示的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。

由图象可求出照度为1.01x 时的电阻约为_______k Ω。

（2）如图乙所示是街道路灯自由控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。

为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“AB ”或“BC ”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件。

（3）用多用电表“10⨯Ω”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙所示，则线圈的电阻为_________Ω。

已知当线圈中的电流大于或等于2mA 时，继电器的衔铁将被吸合，图中直流电源的电动势E=6V ，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：()()()123010,20200,10175,0.1A R A R A R ΩΩΩ 、、。

要求天色渐暗照度降低至1.01x 时点亮路灯，滑动变阻器应选择_________（填“1R ”“ 2R ”或“3R ”）。

为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地_________（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。

三、计算题（共45分。

要求有严密的推理和简明的表述）13.（10分）如图，某学习小组在赤道附近做“摇绳发电实验的示意图。

他们将一根铜芯线像甩跳绳一样匀强摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连，摇绳的两位同学的连线沿东西方向，所在处的地磁场（可视为匀强磁场）5410B T -=⨯。

摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积220S m =，每秒转动1圈，电路总电阻1R =Ω（所有结果均保留2位有效数字）。

（1）求电流表测得的电流；两位同学的连线沿南北方向时的电流读数；（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q ；（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q 。

14.（8分）一静止原子核发生α衰变，生成一α粒子及一新核，测得α粒子的速度为光在真空中的速度的0.1倍。

已知α粒子的质量为m ，电荷量为q ；新核的质量为α粒子的质量的n 倍；光在真空中的速度大小为c 。

求：（1）衰变过程中新核所受冲量的大小； （2）衰变前原子核的质量。

15.（11分）如图所示，某超市两辆相同的手推购物车质量均为10kg 、相距为3m 沿直线排列。

静置于水平地面上。

为了节省收纳空间，工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动，并与第二辆车相碰，且在极短时间内相互嵌套结为一体，以共同的速度运动了距离1m ，恰好依靠在墙边，若车运动时受到摩擦力恒为车重的0.2倍，忽略空气阻力，重力加速度取210/g m s =。

求：（1）购物车碰撞过程中系统损失的机械能； （2）工人给第一辆购物车的水平冲量大小。

16.（16分）如图所示，竖直放置的足够长U 形导轨宽为L ，上端串有电阻R （其余导体的电阻忽略不计）。

磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外。

金属棒ab 的质量为m ，与导轨接触良好，不计摩擦。

从静止释放后ab 保持水平而下滑。

试求：（1）金属棒ab 下滑的最大速度m v ；（2）若金属棒b 从静止释放到获得最大速度的过程中下降的高度为h ，试求：该过程中电阻R 上产生的电热Q ；导体棒下落高度h 所用的时间t 。

（3）如10,L 0.2m,R 1,B 0.25T m g ===Ω=，将电阻R 换成电容C=2F ，求ab 从静止释放在时间00.5t s =时电容器的电量。

（g 取210/m s ，保留2位有效数字）参考答案1.D2.B3.C4.D5.D6.D7.ABC8.AD9.BC 10.AD 11. = 甲hv W e- 12. （1）1.9 （2）AB 如图所示（3）140 3R 减小13.（1）角速度：22/n rad s ωππ== 电动势最大值：31.610m E BS V ωπ-==⨯ 电流表示数：33.610I A -==⨯ 当连线沿南北方向时： 电流表示数：0I '=（2）4,,,8.010BS E BSE I q I t q J t R R-=====⨯（3）251.310Q I Rt J -==⨯14.（1）设衰变后新核质量为M ，速率为V00.1MV m C =-⨯对新核：10.1MV mc ==；（2）衰变前新核质量为()222201122M c M m c MV mv =+++ ()0111200M n m n ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭15.（1）两车间距13L m =，第一辆车碰前速度为1V ，碰后共同速度为2V ，共同位移21L m =， 碰撞时：122mv mv =， 碰撞后：()22210.22022mgL m v -⨯=-⨯， 碰撞时：()221211222E mv m v ∆=- 40E J ∆=（2）第一辆车推出后速度为0v22110110.222mgL mv mv -=- 0I mv = I = 16.（1）当棒速度最大时：mg F BIL ==安，m BLv E I R R ==，22m mgRV B L =（2）棒由静止至最大速度的过程：222441,22m mg R mgh Q mv Q mgh B L =+=-，在该过程中mmgt B iL t mv-∆∆=∑，即m mgt BLq mv -=，又E BLhq It t R R===，2222mR B L h t B L mgR =+，（3）在t 时刻：mg BiL ma -=，q CBL vi CBLa t t∆∆===∆∆，0v at =，q Cu CBLv ==，0220.33CBLmgt q C m CB L==+。