2016-2017学年广东省深圳市罗湖外国语学校高二下学期期中物理试题(Word版)

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广东省深圳市罗湖外国语学校2016-2017学年高二下学期期中物理试卷一、选择题 本大题共21道小题。

1.(多选题)一交流电流的图象如图所示,由图可知( )A .用电流表测该电流其示数为10AB .该交流电流的频率为50HzC .该交流电流通过10Ω电阻时,电阻消耗的电功率为1000WD .该交流电流即时值表达式为i=102sin314tA2.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A 、B ,质量都为m .现B 球静止,A 球向B 球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为E P ,则碰前A 球的速度等于( ) A .m E pB .m E p2 C .2m E pD .2mE p23.(多选题)如图所示,两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后,释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹,可以判断( )A .原子核发生β衰变B .原子核发生α衰变C .大圆是释放粒子的运动轨迹,小圆是新核的运动轨迹D .大圆是新核的运动轨迹,小圆是释放粒子的运动轨迹4.如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个小球A 、B ,带有等量异种电荷,通过绝缘轻质弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上,突然加一水平向右的匀强电场后,两球A 、B 由静止开始运动,对两小球A 、B 和弹簧 组成的系统,在以后的运动过程中,以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)( )A .系统机械能不断增加B .系统机械能守恒C .系统动量不断增加D .系统动量守恒5.关于放射性现象的下列说法中,正确的是( )A .原子核发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4B .原子核发生α衰变时,生成核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量C .原子核发生β衰变时,生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1D .单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的6.满载砂子的总质量为M 的小车,在光滑水平面上做匀速运动,速度为v 0.在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉,则砂子漏掉后小车的速度应为:( )A .v 0B .m M Mv -0C .m M m v -0D .Mv m M 0)(- 7.(多选题)已知:H 21、H 31、He 42、n 10的质量分别为m 1、m 2、m3、m 4,关于H 21+H 31→He 42+n 10核反应方程,下列说法正确的是( )A .这是核裂变反应B .这是核聚变反应C .反应中放出的能量为(m 1+m 2﹣m 3﹣m 4)c 2D .反应中放出的能量为(m 3+m 4﹣m 1﹣m 2)c 28.(多选题)下列说法正确的是( )A .卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子组成的B .康普顿效应证实了光的粒子特性C .一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时,将向外辐射六种不同频率的光子D .爱因斯坦质能方程E=mc 2表明,物体具有的能量和它的质量之间有简单的正比关系9.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的电动势为e=E m sinωt .若将线圈的转速加倍,其它条件不变,则产生的电动势为( )A .E m sin2ωtB .2E m sinωtC .2E m sin 2ωtD .2E m sin2ωt10.(多选题)下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A .β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B .玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C .放射性元素的半衰期与温度的变化无关D .结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固11.(多选题)A 、B 两船的质量均为m ,都静止在平静的湖面上,现A 船上质量为21m 的人,以对地水平速度v 从A 船跳到B 船,再从B 船跳到A 船,经n 次跳跃后,人停在B 船上,不计水的阻力,则( ) A .A 、B 两船速度大小之比为2:3B .A 、B (包括人)两船动量大小之比为1:1C .A 、B (包括人)两船动能之比为3:2D .A 、B (包括人)两船动能之比为1:112.(多选题)如图,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,变压器的输入电压的表达式为u=220sin10π(V ),如图所示位置时,原副线圈的匝数比为10:1,变压器的输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R 表示输电线的电阻.( )A .若提高变压吕的输入电压的频率,则根据电磁感应定律.变压器的输出电压也将增大B .变压器的输出电压为22VC .用电器增加时,灯泡L 1变暗D .用电器增加时,变压器的输入功率增加13.如图甲所示,闭合开关,用光子能量为2.5eV 的一束光照射阴极K ,发现电流表读数不为零.调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60V 时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于0.60V 时,电流表读数为零.把电路改为图乙,当电压表读数为2V 时,电子到达阳极时的最大动能为( )A .0.6 eVB .1.9 eVC .2.6 eVD .4.5 eV14.某些放射性元素如Np 23793的半衰期很短,在自然界很难被发现,可以在实验室使用人工的方法发现.已知Np 23793经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi 20983,下列说法正确的是( ) A .Bi 20983的原子核比Np 23793的原子核少28个中子B .衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变C .衰变过程中共有4个中子转变为质子D .若Bi 20983继续衰变成新核21083Bi ,需放出一个α粒子 15.(多选题)将质量为m 0的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为30v ,现将同样的木块放在光滑的水平桌面上,相同的子弹仍以速度v 0沿水平方向射入木块,设子弹在木块中所受阻力不变,则以下说法正确的是( )A .若m 0=3m ,则能够射穿木块B .若m 0=3m ,则不能射穿木块,子弹将留在木块中,一起以共同的速度做匀速运动C.若m0=3m,则刚好能射穿木块,此时相对速度为零D.若子弹以3v0速度射向木块,并从木块中穿出,木块获得的速度为v1;若子弹以4v0速度射向木块,木块获得的速度为v2,则必有v2<v116.如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1min的时间,两电阻消耗的电功之比W甲:W乙为()A.1:2B.1:2 C.1:3 D.1:417.(多选题)下列说法中正确的是()A.玻尔理论成功解释了所有原子的光谱B.已知氡的半衰期为3.8天,若取1g氡放在天平左盘上,砝码放于右盘,左右两边恰好平衡,则7.6天后,需取走0.75g砝码天平才能再次平衡C.147N+42He→178O+11H是原子核的人工转变D.光电效应实验中,遏止电压与入射光的频率有关18.用波长为λ1和λ2的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面.单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象:单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象.不能使金属D产生光电效应现象,设两种金属的逸出功分别为W C和W D,则下列选项正确的是()A.λ1>λ2,W C>W D B.λ1>λ2,W C<W D C.λ1<λ2,W C>W D D.λ1<λ2,W C<W D19.下列说法正确的是()A.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B.α粒子散射实验中极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C.核反应方程:94Be+42He→126C+x中的x为质子D.146C的半衰期为5730年,若测得一古生物遗骸中的146C含量只有活体中的81,则此遗骸距今约有21480年20.(多选题)木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的力使轻质弹簧压缩,如图所示,对a、b和轻弹簧组成的系统,当撤去外力后,下列说法中正确的是()A.a尚未离开墙壁前,系统动量守恒B.a尚未离开墙壁前,系统动量不守恒C.a离开墙壁后,系统动量守恒D.a离开墙壁后,系统动量不守恒21.如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器.若已知变压比为1 000:1,变流比为100:1,并且知道电压表示数为220V,电流表示数为10A,则输电线的输送功率为()A.2.2×103W B.2.2×10﹣2W C.2.2×108W D.2.2×104W二、计算题本大题共3道小题。

22.如图所示,光滑水平地面上放有一长木板B,其质量为M,长度L=3.0m,B的右端紧靠台阶,上表面与台阶平齐.B上放有一质量为m的滑块C.现有一质量也为m的滑块A从h=1.0m高的斜面顶端由静止滑下,然后冲上木板B,(转角处速度大小不变,只改变方向;转角的大小可忽略)但最终A恰好未能撞上C.设A与其接触面间的动摩擦因数均为μ=0.25,滑块A的起始位置与木板B右端的水平距离s=0.8m,此过程中C与B恰好不发生相对滑动,不计滑块A、C的大小.已知M=3m,取g=10m/s2.求:(1)滑块A刚冲上木板B时的速度v0;(2)滑块C原来离木板B右端的距离d.23.如图所示,光滑的41圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m 2的小球B 静止在光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m 1的小球A 从D 点以速度v 0向右运动,试求: (1)小球A 撞击轻质弹簧的过程中,弹簧弹性势能的最大值;(2)要使小球A 与小球B 能发生二次碰撞,m 1与m 2应满足什么关系.24.发电机输出功率为100kW ,输出电压是250V ,用户需要的电压是220V .输电线电阻为10Ω,若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:(1)在输电线路中设置的升,降压变压器原副线圈的匝数比.(2)用户得到的电功率是多少?详细解析1.AC解:A、电流表显示的是有效值,示数为:I=A=10A,故A正确;B、由图象知周期为T=0.01s,频率为周期的倒数,即f==100Hz,故B错误;C、电阻消耗的功率为:P=I2R=(10)2×10=1000W,故C正确;D、角速度为:ω=2πf=200π=628rad/s,所以瞬时值表达式为:i=10sin628t A,故D错误;故选:AC.2.C解:设碰撞前A球的速度为v,当两球压缩最紧时,速度相等,根据动量守恒得,mv=2mv′,则.在碰撞过程中总机械能守恒,有,得v=.故C正确,A、B、D错误.故选C.3.AC解:A、B、原子核发生衰变,粒子的速度方向相反,由图可知粒子的运动的轨迹在同一侧,很据左手定则可以得知,衰变后的粒子带的电性相反,所以释放的粒子应该是电子,所以原子核发生的应该是β衰变;故A正确,B错误;C、D、衰变后,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,故:qvB=m解得:R=静止的原子核发生衰变,根据动量守恒可知,衰变前后,动量守恒,故两个粒子的动量mv相等,磁感应强度也相等,故q越大,轨道半径越小;故大圆是释放粒子的运动轨迹,小圆是新核的运动轨迹;故C正确,D错误;故选:AC.4.D解:A、加上电场后,电场力对两球分别做正功,两球的动能先增加,当电场力和弹簧弹力平衡时,动能最大,然后弹力大于电场力,两球的动能减小,直到动能均为0,弹簧最长为止,此过程系统机械能一直增加;接着两球反向加速,再减速,弹簧缩短到原长,弹簧缩短的过程中,电场力对两球分别做负功,系统机械能一直减小,故AB错误;C、两球所带电荷量相等而电性相反,则系统所受电场力合力为零,系统所受合外力为零,系统动量守恒,故C错误,D正确;故选:D.5.D解:A、α衰变时,电荷数少2,质量数少4,核子数少4,故中子数少2.故A错误.B、原子核发生α衰变时,要释放能量,故质量要发生亏损,故B错误.C、原子核发生β衰变后电荷数增加1,质量数不变,故C错误.D、半衰期是对大量放射性元素的统计规律,是由元素本身决定,与原子核所处环境、状态无关,故D正确.故选:D.6.A解:设漏掉质量为m的沙子后,砂子从车上漏掉的瞬间由于惯性速度仍然为v0,汽车速度为v′,根据水平方向动量守恒可得:Mv0=mv0+(M﹣m)v′解得:v′=v0,故BCD错误,A正确.故选A.7.BC解:聚变是质量数较小的核聚变生成质量数较大的核,B正确,由质能方程知反应中放出的能量为(m1+m2﹣m3﹣m4)c2,C正确.故选BC8.BCD解:A、卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型,故A错误.B、康普顿效应证实了光的粒子性,故B正确.C、一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时,根据=6知,将向外辐射6种不同频率的光子,故C正确.D、爱因斯坦质能方程E=mc2表明,物体具有的能量和它的质量之间有简单的正比关系,故D正确.故选:BCD.9.D解:感应电动势的瞬时值表达式为e=E m sinωt,其中E m=nBSω,将线圈的转速加倍,其它条件不变E m和ω都增加一倍,此时交变电流的瞬时值表达式变为e′=2E m sin2ωt.故选D.10.BC解:A、β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程,但电子不是原子核的组成部分,故A 错;B、玻尔理论的假设是提出了轨道量子化和能量量子化,故B正确;C、放射性元素的半衰期不随温度、状态及化学变化而变化,是由原子核内部本身决定的,故C正确;D、比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固,故D错误.故选BC.11.BC解:A、最终人在B船上,以系统为研究对象,在整个过程中,以A的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv A﹣(m+M)v B=0,解得:=,故A错误;B、以人与两船组成的系统为研究对象,人在跳跃过程中总动量守恒,所以A、B两船(包括人)的动量大小之比总是1:1,故B正确;C、两船的动能之比:==,故C正确,D错误;故选:BC.12.CD解:A、变压器的电压只与匝数比有关,与频率无关,所以提高变压器输入电压的频率,变压器的输出电压不变,故A错误;B、变压器输入电压的有效值,根据电压与匝数成正比,有,故B错误;C、用电器增加时,相当于开关S闭合,副线圈回路的电阻变小,输出电压不变,副线圈电流增大,电阻R两端的电压增大,灯泡L1两端的电压减小,灯泡L1变暗,故C确;D、用电器增加时,由C知输出电流增大,根据知变压器的输出功率增大,输入功率等于输出功率,所以变压器的输入功率增加,故D正确;故选:CD13.C解:设用光子能量为2.5eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km0,阴极材料逸出功为W0,当反向电压达到U=0.60V以后,具有最大初动能的光电子也达不到阳极,因此eU=E km0由光电效应方程:E km0=hν﹣W0由以上二式:E km0=0.6eV,W0=1.9eV.所以此时最大初动能为0.6eV,该材料的逸出功为1.9eV.当电压表读数为2V时,根据动能定理:E km﹣E km0=eU代入数据:E km﹣0.6eV=2eV则逸出功及电子到达阳极时的最大动能为E km=0.6eV+2eV=2.6eV,故C正确,ABD错误;故选:C.14.C解:A、的原子核比93237Np少10个质子,质子数和中子数总共少237﹣209=28,故83209Bi的原子核比93237Np少18个中子,故A错误;B、设83209Bi变为93237Np需要经过x次α衰变和y次β衰变,根据质量数和电荷数守恒则有:93=2x﹣y+83,4x=237﹣209,所以解得:x=7,y=4,即衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变.故B错误;C、衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变,所以衰变过程中共有4个中子转变为质子,故C正确;D,根据衰变前后质量数守恒可知,该说法是不可能的,故D错误.故选:C15.BD解:A、木块固定时,子弹射穿木块,设木块长度为d,对子弹,由动能定理得:fd=mv02﹣m=mv02,木块不固定时,子弹射入木块,系统动量守恒,假设前后能穿出;由动量守恒定律得:mv0=(m0+m)v,由能量守恒定律得:mv02=(m0+m)v2+Q,Q=fd,解得:m0=8m,则子弹要穿出木块m0≥8m,故AC错误,B正确;D、子弹以3v0速度射向木块,并从木块中穿出,子弹以4v0速度射向木块时,木块也能从木块中穿出,木块宽度一定,子弹是越大,子弹穿过木块的时间t越短,子弹穿过木块时受到的阻力f相同,对木块,由动量定理得:ft=m0v可知,时间t越短,木块获得的速度越小,则v2<v1,故D正确;故选BD.16.C解:甲图中,在一个周期内,电阻发热的时间是0~2×10﹣2s、4×10﹣2s~6×10﹣2s内,根据电流的热效应有:,代入数据得,解得电流的有效值I=.乙图中,在一个周期内,电阻发热的时间为0~4×10﹣4s,根据电流的热效应有:,代入数据得,12R×2×2×10﹣2=I′2R×4×10﹣2,解得电流的有效值I′=1A.根据W=I2Rt知,在相同时间内消耗的电功之比等于.故C正确,A、B、D错误.故选:C.17.CD解:A、玻尔理论只能成功解释了氢原子的光谱.故A错误.B、氡的半衰期为3.8天,经7.6天后,有0.75克衰变成新核,故取走的砝码小于0.75克,天平才能再次平衡.故B错误.C、用α粒子去轰击氮核,属于原子核的人工转变.故C正确.D、根据光电效应方程E km=eU c=hγ﹣W0,知遏止电压与入射光的频率有关.故D正确.故选:CD.18.D解:单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象;单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象,根据光电效应条件知,单色光A的频率大于单色光B的频率,则λ1<λ2;单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象,不能使金属D产生光电效应现象.知金属C的逸出功小于金属D的逸出功,即W C<W D.故D正确,A、B、C错误.故选:D.19.B解:A、不可见光的频率不一定比可见光的频率大,则用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大.故A错误.B、α粒子散射实验中极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据.故B正确.C、根据电荷数守恒,质量数守恒知,x的电荷数为0,质量数为1,则x为中子.故C错误.D、测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的,知经过了3个半衰期,则此遗骸距今约有1719011年.故D错误.故选:B.20.BC解:A、当撤去外力F后,a尚未离开墙壁前,系统受到墙壁的作用力,系统所受的外力之和不为零.所以和b组成的系统的动量不守恒.故A错误、B正确.C、a离开墙壁后,系统所受的外力之和为0,所以a、b组成的系统的动量守恒.故C正确、D错误.故选:BC21.C解:已知变压比为1 000:1,电压表示数为220V,故传输电压为:U=220V×1000=2.2×105V;已知变流比为100:1,电流表示数为10A,故传输电流为:I=10A×100=1000A;故电功率为:P=UI=2.2×105V×1000A=2.2×108W;故选C.22.解:(1)设斜面长为s1,倾角为θ,滑块A滑到斜面底端后冲上木板B前的水平部分长为s2.对滑块A 由动能定理得:由几何关系可知s2+s1cosθ=s,所以v0=4m/s(2)当最终A恰好未能撞上C时,三个物体速度相同,设为v,由动量守恒定律得:mv0=(m+m+M)v代人数据解得:v=0.8m/s设在此过程A相对于B滑行的距离为l,由能量守恒定律可得:整理得:l=2.56m所以滑块C原来离木板B右端的距离l=2.56m23.解:(1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,当A、B两球速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v,取向右为正方向,根据动量守恒定律有:m1v0=(m1+m2)v根据机械能守恒定律有:E Pm=m1v02﹣(m1+m2)v2联立解得:弹簧弹性势能的最大值为:答案第!异常的公式结尾页,总13页12E Pm=(2)设A、B与弹簧分离后的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律有:m1v0=m1v1+m2v2根据机械能守恒定律有:m1v02=m1v12+m2v22联立⑤⑥解得:v1=v0,v2=v0,要使A、B两球能发生二次碰撞,必须满足|v1|>v2则有:﹣v0>v0解得:m1<m2,(m1+m2<0不符合事实,舍去);24.解:(1)输电线因发热损耗的功率为:△P=P×4%=100×4%kW=4kW 由△P=I2R,得输电电流(即升压变压器副线圈中的电流)为:I2==A=20A升压变压器原线圈中的输入电流为:I1==A=400A.所以升压变压器中原副线圈的匝数比为:===.升压变压器副线圈两端的电压为:U2==20×250V=5000V.输电线路中损失的电压为:△U=I2R=20×10V=200V 降压变压器原线圈中的输入电压U3为:U3=U2﹣△U=V=4800V.所以降压变压器原副线圈的匝数比为:===.(2)用户得到的电功率,即降压变压器的输出功率为:P′=P×(1﹣4%)=100×96%kW=96kW.13。