2019-2020年高二下学期期末练习物理试题（一）（考察范围选修3-2和选修3-5）.doc

2019-2020年高二下学期期末练习物理试题（一）（考察范围选修3-2和选修3-5）第I卷（选择题）一、选择题（本题共15个小题，每题所给选项中有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确）1粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整个置于有界匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框沿四个不同方向以相同速率匀速平移出磁场，如图所示，线框移出磁场的整个过程（）.四种情况下两端的电势差都相同.图中流过线框的电量与的大小无关.图中线框的电功率与的大小成正比.图中磁场力对线框做的功与成正比2下列说法正确的是_ （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性B汤姆孙发现了电子，说明原子核有自身的结构C有核能释放的核反应就一定有质量亏损D要使金属发生光电效应，所照射光的频率一定得到达到某一值E一群氢原子从n=4的激发态向基态跃迁时，最多可放出3种不同频率的光子3如图所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形。各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向。则在如图所示的四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律如图1所示的是 iOtT/2T图1APOBPOBBCDPOBPOBABCD4在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都是m，现B球静止，A球向B球运动，发生正碰.已知碰撞过程总机械能守恒，两球压缩最紧时弹性势能为Ep，则碰前A球速度等于（ ）A. B. C.2 D. 5如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5V、5W”字样L4标有“5V、10W”字样，若它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率Pab和输入电压Uab应为（ ）A20W，25VB20W，20VC25W，25VD25W，20V6如图所示，平行导体滑轨MM、NN水平放置，固定在匀强磁场中磁场的方向与水平面垂直向下滑线AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路当AB向右开始滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力的方向分别为（ ）A电流方向沿ABCD；受力方向向右 B电流方向沿ABCD；受力方向向左 C电流方向沿BADC；受力方向向右 D电流方向沿BADC; 受力方向向左 7如图所示为一交流电压随时间变化的图象每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A7.5 V B 8 V C2 V D3 V8如图（甲）所示，长直导线右侧的矩形线框与长直导线位于同一平面内。以导线中向上电流为正，当长直导线中的电流发生如图（乙）所示的变化时，线框中感应电流与线框所受安培力的方向是：（ ）A感应电流方向一直逆时针，线框受合力方向先向右后向左B感应电流方向一直顺时针，线框受合力方向先向左后向右C感应电流方向先顺时针后逆时针，线框受合力方向一直向左 D感应电流方向先逆时针后顺时针，线框受合力一直向右9下列说法正确的是A当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反10如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为R现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内：EFGHA顺时针方向转动时，感应电流方向为EFGHEB平均感应电动势大小等于 C平均感应电动势大小等于D通过导线框横截面的电荷量为第II卷（非选择题）二、实验题（本题共2个小题，将正确答案填在空白处）11 一物体在光滑水平面上，受到一个与水平方向成60角大小为100 N的斜向上的拉力，如图所示，力的作用时间为2 s，这段时间内物体没有离开水平面.则这段时间内物体所受合力的冲量大小为_，方向是_.12有三盏电灯L1、L2、L3，规格分别为“110V100W”、“110V60W”、“110V25W”，在只能增加一个设备（或一个用电器），能使每盏灯都正常发光（要求设计的电路最节省电能）。求：（1）如果使用220V直流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图；（2）如果使用220V交流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图。三、计算题（本题共3个小题，写出必要的公式和文字说明）13已知氢原子在基态时的轨道半径为r1=0.5310-10m，能级值E1= 13.6eV，求赖曼系（高能级跃迁至基态）中能量最大的光子和能量最小光子的波长各是多少？14（1）如图为氢原子的能级图，一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时，能产生 种不同频率的光，其中产生的光子中能量最大是 ev（2）下列核反应中，X1是 、X2是 ，其中发生核裂变反应的是 。 （3）如图示，质量为m1=1kg和m2=2kg的两个小球在光滑的水平面上分别以V1=2m/s和V2=05m/s的速度相向运动，某时刻两球发生碰撞，碰后m1以1m/s的速度被反向弹回，求：碰后m2的速度两球发生碰撞的过程中m1受到的冲量15（19分）如图12所示，质量M=1.0kg的木块随传送带一起以v=2.0m/s的速度向左匀速运动，木块与传送带间的动摩擦因数=0.50。当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=20g的子弹以v0=3.0102m/s水平向右的速度击穿木块，穿出时子弹速度v1=50m/s。设传送带的速度恒定，子弹击穿木块的时间极短，且不计木块质量变化，g=10m/s2。求：（1）在被子弹击穿后，木块向右运动距A点的最大距离；（2）子弹击穿木块过程中产生的内能；（3）从子弹击穿木块到最终木块相对传送带静止的过程中，木块与传送带间由于摩擦产生的内能。（AB间距离足够长）参考答案1B【解析】四种情况下产生的感应电动势都为中ab端的电压为中ab端的电压为中ab端的电压为中ab端的电压为，故A错误。与v的大小无关，B正确。电功率与成正比，C错误。磁场力做功，所以D错误。2ACD【解析】试题分析：光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，选项A正确；汤姆孙发现了电子，说明原子有自身的结构，选项B错误；根据爱因斯坦质能方程可知，有核能释放的核反应就一定有质量亏损，选项C正确；要使金属发生光电效应，所照射光的频率一定得到达到某一值，即达到金属的极限频率，选项D正确；一群氢原子从n=4的激发态向基态跃迁时，最多可放出种不同频率的光子，选项E错误；故选ACD。考点：光的粒子性；质量亏损；光电效应；玻尔理论.3C【解析】本题考查对电磁感应定律与图像的综合运用问题，由电流变化规律可知C图符合图像规律，AB情况从T/4-T/2时电流不是均匀的，故AB情况不相符；D情况电流正好与图像相反，故C正确；4C【解析】试题分析：碰撞过程动量守恒，两球组成的系统机械能守恒，压缩到最紧时两球速度相等，则有 ，可得碰前A的速度.故选C考点：动量守恒与能量守恒的综合题，点评：两球压缩最紧时，两球速度相等根据碰撞过程中动量守恒，以及总机械能守恒求出碰前A球的速度5C【解析】根据灯泡都能正常发光可知原线圈电流副线圈电流因为因为 所以则，副线圈消耗功率原副线圈功率相等所以 选C6C【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律或右手定则可知，当AB棒向右开始滑动切割磁感线的瞬间，闭合回路中产生逆时针方向的电流，即电流从D到C，利用左手定则可知，滑线CD所受安培力方向向右，故只有选项C正确；考点：电磁感应定律7C【解析】有效值是根据焦耳热功率来定义的，U=2 V8B【解析】试题分析:电流i的变化分为两个过程，第一过程由方向向上的电流I变为0，在电流方向向上，电流逐渐减小时，由楞次定律，线圈中的感应电流的方向为顺时针，线框的左边受力较大，由左手定则，线框所受合力方向向左；第二过程电流由0反向增大到I。在电流方向向下，电流逐渐增大时，由楞次定律，线圈中的感应电流的方向为顺时针，线框左边受力仍较大，由左手定则，线框受到的合力方向右。故B正确，A、C、D错误。考点： 楞次定律；左手定则9AC【解析】A、由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，故A正确；B、根据楞次定律可知，当线圈中电流反向时，相当于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，故B错误；C、当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，故C正确；D、当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，故D错误10BD【解析】试题分析：导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动时，穿过线圈的磁通量减小，由几何知识求出有效面积的变化，根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势大小根据楞次定律判断出感应电流的方向A、B由于虚线位置是经过 时到达的，所以线框的磁通量是变小的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出感应电流的方向为：EHGFE，根据几何关系得到，线圈的有效面积减小为，根据法拉第电磁感应定律得：平均感应电动势，t=，解得， 故A错误，B正确C错误，通过导线框横截面的电荷量q=. I t=. E R t=8(3-2 2 )a2B TR T 8 =(3-2 2 )a2B R ，D正确故选BD.考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律点评：在电磁感应现象中，往往先要由楞次定律判断感应电流方向、根据法拉第定律求解感应电动势本题属于面积变化的类型，注意几何知识的应用 11100 Ns水平向右【解析】物体受三个力的作用，其合力的大小为Fcos60，方向水平向右，则合力的冲量I=Fcos60t=1002 Ns=100 Ns，方向水平向右.12（1）见解析（2）见解析【解析】（1）使用220V直流电源应增加电阻器，电阻器的额定功率为15W，电路连接如右图所示。理由为只有左右两边的电阻相等才能各分压110V，使电灯都正常发光。（5分，其中作图3分）（2）使220V交流电应增加降压变压器，其中原。副线圈匝数比为2:1，应能输出110V，三灯并联即能达到正常发光，电路如右图所示。（5分，其中作图3分） 13121.9nm =91.4nm【解析】由电离状态跃迁到基态，光子的能量最大，有： m=0.91410-7m=91.4nm由n=2态跃迁到基态，光子的能量最大，有： m=1.21910-7m=121.9nm14（1）6、12.75ev（2）中子、氘核（用符号书写也给分）、（3）1m/s方向向右、3NS 方向向左【解析】试题分析：（1）从4到3，从4到2，从4到1，从3到2，从3到1，从2到1，共6种跃迁方式，所以产生6种不同频率的光，其中光子能量最大的是从4到1，即(2)根据质量数和电荷数守恒可得，所以X1是中子，所以X2是氘核（3）两球碰撞过程中动量守恒，以向右正方向，则，解得，方向向右，根据冲量定理可得，方向向左，考点：考查了光电效应，核反应方程书写以及动量守恒的应用点评：做本题的关键是是理解相应的原理，特别是在书写核反应方程时，不能写等号，要写箭头，15（1）（2）（3）12.5J【解析】（1）设木块被子弹击穿时的速度为u，子弹击穿木块过程动量守恒 解得 （2分设子弹穿出木块后，木块向右做匀减速运动的加速度为a，根据牛顿第二定律mg=ma解得（2分）木块向右运动到离A点最远时，速度为零，设木块向右移动最大距离为s1解得 （2分） （2）根据能量守恒定律可知子弹射穿木块过程中产生的内能为E=（3分）解得 （1分）（3）设木块向右运动至速度减为零所用时间为t1，然后再向左做加速运动，经时间t2与传送带达到相对静止，木块向左移动的距离为s2。根据运动学公式解得（2分）t1=0.60s, t2=0.40s（1分）木块向右减速运动的过程中相对传送带的位移为，产生的内能（2分）木块向左加速运动的过程中相对传送带的位移为m，产生的内能（2分）所以整个过程中木块与传送带摩擦产生的内能（2分）本题考查的是动量守恒定律及能量守恒的综合力学问题，先根据动量守恒及牛顿第二定律解出木块向右移动最大距离；再根据能量守恒解出产生的内能；再根据匀变速运动的规律及摩擦力做功计算出产生的内能；