2017-2018学年福建省长汀一中、上杭一中等六校高二下学期期中联考试题 物理 Word版 10页

“长汀、连城、上杭、武平、漳平、永定一中”六校联考 2017-2018 学年第二学期半期考 高二物理试题 （考试时间：90分钟 总分：100分） 一、选择题（本题共 12 小题．每小题 4 分，共 48 分。1～8 题为单选题；9～12 题为多选 题） 1．下列物理史实正确的是（　　） A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型 C．查德威克发现天然放射性现象，揭示了原子核具有复杂结构 D．贝克勒尔在原子核人工转变实验中发现了中子 2．关于电磁感应现象，下列说法正确的是（　　） A．线圈放在磁场中就一定能产生感应电流 B．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流 C．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化 D．穿过线圈的磁通量变化量越大，感应电动势越大 3．下列对几种物理现象的说法，正确的是(　　) A．击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤表面有弹性，延长了锤与钉的作用时间，使锤对钉的 作用力减少了 B．用力推车，车子不动，是因为推力对车的冲量为零 C．动量相同的两个物体受相同的合外力作用而减速时，质量小的先停下来 D．跳高时要落在海绵垫子上，是为了减小冲量 4．涡流检测是工业上无损检测的方法之一．如图所示，线圈中通以一 定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时 线圈中的电流受涡流影响也会发生变化．下列说法中正确的是 (　) A．涡流的磁场总是与线圈的磁场方向相反 B．涡流的大小与通入线圈的交流电频率无关 C．待测工件可以是塑料或橡胶制品 D．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 5．图示为氢原子的能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法正确的是（　　） A．一个处于 n=5 激发态的氢原子，向低能级跃迁时发出 10 种不同频率的 光 B．一群处于 n=4 激发态的氢原子，向低能级跃迁时可以发出 6 种不同频率 的光 C．用 12eV 的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到 n=2 能级 D．氢原子中的电子从高能级到低能级跃迁时动能增大，氢原子的电势能增 大 6．如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线 圈可调，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用户耗电量的增大 导致实际用户电压偏低，为使用户电压达到正常，下列说法中正确的是( 　) A．P1 上调一点可使用户电压升高，线路损失减小 B．P1 下调一点可使用户电压升高，线路损失增大 C. P2 下调一点可使用户电压升高，线路损失减小 D. P2 上调一点可使用户电压升高，线路损失增大 7.在光滑的水平面上，有 a、b 两球，其质量分别为 ma、 mb，两球在 t0 时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械 能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示，下列关系正确的是 (　　) A．ma＞mb B．ma＜mb C．ma＝mb D．无法判断 8.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1 和 L2 为电感 线 圈，A1、 A2、 A3 是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关 S1 瞬间，灯 A1 突然闪亮，随 后逐渐变暗；闭合开关 S2，灯 A2 逐渐变亮，而另一个相同 的灯 A3 立即变亮，最终 A2 与 A3 的亮度相同．下列说法正 确的是( 　) A．图甲中，A1 与 L1 的电阻值相同 B．图甲中，闭合 S1，电路稳定后，A1 中电流大于 L1 中电 流 C．图乙中，变阻器 R 与 L2 的电阻值相同 D．图乙中，闭合 S2 瞬间，L2 中电流与变阻器 R 中电流相等 9.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池可以让手机不充电使用 5 000 年。若 将某种放射性元素制成核电池，带到火星上去工作．已知火星上的温度、压强等环境因素与 地球有很大差别，下列说法正确的有(　 　) A．该放射性元素到火星上之后，半衰期发生变化 B．该放射性元素到火星上之后，半衰期不变 C．若该放射性元素的半衰期为 T 年，经过 2T 年，该放射性元素还剩余 75% D．若该放射性元素的半衰期为 T 年，经过 2T 年，该放射性元素还剩余 25% 10.某物理研究小组利用图中所示电路研究金属的遏止电压 U 与入射光频率 v 的关系。滑片处 在图中位置时，电流表中有电流通过。关于该实验下列说 法正确的是（ ） A.图中 A 端为直流电源正极 B.图中 B 端为直流电源正极 C.若要使电流表中电流为 0，滑片应向左移动 D.若要使电流表中电流为 0，滑片应向右移动 11.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 5∶1，原线圈接入图乙所示的电压， 副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0 为定值电阻，RT 为 半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减 小，下列说法正确的是( ) A．图乙中电压的有效值为 B．电压表的示数为 22 V C．RT 处出现火警时电流表示数减小 D．RT 处出现火警时电阻 R0 消耗的电功率增大 12.矩形线框 abcd 固定放在匀强磁场中，磁场方向与线 圈平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象如图 所示．设 t＝0 时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里， V2110 下列图中 i 表示线圈中感应电流的大小，F 表示线框 ab 边所受的安培力的大小，则下列图 象中可能正确的是(　　) 二、实验题（共 2 题，每空 3 分，共 18 分） 13. 用半径相同的小球 1 和小球 2 的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水 平槽平滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的 位置 O。接下来的实验步骤如下： 步骤 1：不放小球 2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下，并落在地 面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆 心就是小球落点的平均位置； 步骤 2：把小球 2 放在斜槽前端边缘位置 B，让小球 1 从 A 点由静 止滚下，使它们碰 撞。重复多次，并使用与步骤 1 同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤 3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M、P、N 离 O 点的距离，即线段 OM、OP、ON 的长度。 （1）对于上述实验操作，下列说法正确的是___________ A.轨道必须是光滑的 B.每次小球 1 都要从同一高度由静止滚下 C.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动 D.必须要测量轨道末端到地面的高度 (2)入射小球 1 与被碰小球 2 直径相同，它们的质量 m1 和 m2 的大小应满足 m 1 m 2。 (填“>”、“<” 或“=” ） (3)实验时，要验证两小球碰撞前后动量是否守恒，下列表达式正确的是 。 A. B. 　C. 　D. 14．如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置． (1)将实物电路中所缺的导线补充完整． ONmOMmOPm 211 += ONmOPmOMm 211 += ONmOMmOPm 121 += OPmOMmONm 211 += (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，线圈 L1 插入线圈 L2 后，将滑动 变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转．(选填“向左”“向右” 或“不”) (３)在实验中，线圈 L1 插入或拔出线圈 L2，导致电流计指针发生了偏转，这是________转 化为电能。 三、计算题（共 3 题，共 34 分） 15.（８分）如图所示是交流发电机模型示意图，n＝100 匝的矩形闭合导线框 ABCD 处于 磁感应强度大小 B＝ T 的水平匀强磁场中，线框面积 S＝0.48 m2。线框绕垂直于磁场的轴 OO′以角速度 ω＝50π rad/s 匀速转动，并与理想变压器相连，变压器副线圈接入一只额定电 压为 12V 的灯泡，灯泡正常发光，线框、输电线路的电阻都不计。 求：(1)将图示时刻记为 t＝0，写出电动势瞬时表达式； (2)变压器的原、副线圈匝数比。 16.（12 分）如图所示，一水平轻弹簧一端与滑块 B 相连，另一端与滑块 C 接触但未连接， B、 C 均静止在光滑水平桌面上。现有一滑块从光滑曲面上距水平桌面 h=1.8m 高处由静止开始 滑下，与滑块 B 发生碰撞并粘在一起，压缩弹簧推动滑块 C 向前运动。己知 A、B、C 的质量分 别是 mA= 2kg、mB= 4 kg、mC=6 kg,重力加速度 g 取 10m/s2。 求：(1)A、B 两滑块碰撞结束瞬间速度的大小； (2)弹簧的最大弹性势能； (3)滑块 C 最后的速度大小。 17.（14 分）如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块 K 和质量为 m=100Kg 的缓冲车厢。在缓冲车的底板上，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘 导轨 PQ、MN．缓冲车的底部，安装电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁 场，磁场的磁感应强度为 B=0.2T。导轨内的缓冲滑块 K 由高强度绝缘材料制成，滑块 K 上绕 π10 2 有闭合矩形线圈 abcd，线圈的总电阻为 R=10Ω，匝数 n=500，ab 边长为 L=1m。假设缓冲车 以速度 v0=5m/s 与障碍物 C 碰撞后，滑块 K 立即停下，此后线圈与轨道间的磁场作用力使车 厢做减速运动，从而达到缓冲效果，一切摩擦阻力不计。 求：（1）求滑块 K 的线圈中最大感应电动势的大小； （2）若缓冲车厢向前移动距离 0.5m 后速度为零，则此过程线圈 abcd 中通过的电量和产 生的焦耳热各是多少？ （3）若缓冲车以某一速度 v1（未知）与障碍物 C 碰撞后，滑块 K 立即停下，缓冲车厢 所受的最大水平磁场力为 Fm=104N。缓冲车在滑块 K 停下后，其速度 v 随位移 x 的变化规律 满足： .要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与障碍物 C 碰撞前，导轨右端与滑 块 K 的 cd 边距离至少多大？ xvv 101 −= 俯视图 “长汀、连城、上杭、武平、漳平、永定一中”六校联考 2017-2018 学年第二学期半期考 高二物理试题参考答案 （考试时间：90分钟 总分：100分） 一、选择题（本题共 12 小题．每小题 4 分，共 48 分。每小题给出的四个选项中，只有 一个选项正确，选对的得 3 分，有选错或不答的得 0 分．） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B C A D B D B C BD BD AD AC 二、实验题（共 2 题，每空 3 分，共 18 分） 13. （1）B； （2）＞； （3）A． 14.　(1)见解析图　(2)向左　(3)机械能 15.（8 分） 解：（1）线框逆时针转动，根据右手定则，电流俯视为逆时针；电动势最大值： V （2 分） 从垂直中性面位置开始计时，故瞬时值为： （V） （2 分） （2）变压器的输入电压为： V； （2 分） 根据变压器变压比公式，有： 22405048.010 2100 =×××== ππωnBsEm ttEe m πω 50cos2240cos == 240 2 2240 1 ==U 2 1 2 1 n n U U = 解得： （2 分） 16．（12 分） 解：（1）滑块 A 下滑过程满足机械能守恒定律， （1 分） A、B 碰撞过程中 A、B 组成的系统动量守恒，设碰后瞬间 A、B 的共同速度为 v2，则有 （2 分） 由此可求出： （1 分） （2）A、B 两滑块碰后一起压缩弹簧做减速运动，C 滑块做加速运动，弹簧的弹性势能增加， 当 A、B、C 速度相等（设为 v）时，弹性势能达最大值 Epm，由动量守恒定律有 （1 分） 由机械能守恒定律有 （2 分） 代入数据求得：Epm=6J （1 分） （3）弹簧恢复自然长度时，滑块 C 脱离弹簧，设此时 A、B 的速度为 v3，滑块 C 的速度为 ， 则由动量守恒定律有 （1 分） 由机械能守恒定律有 （1 分） 联立求解可知， C 最后的速度为 （2 分） 17.(14 分) 解：(1)缓冲车以速度 v0 与障碍物 C 碰撞后，滑块 K 立即停下，滑块相对磁场的速度大小 为 v0，线圈中产生的感应电动势最大，则有 Em=nBLv0 = 500V (4 分) 2 12 1 vmghm AA = 21 )( vmmvm BAA += m/s22 =v vmmmvmm CBABA )()( 2 ++=+ 22 2pm )(2 1)(2 1 vmmmvmmE CBABA ++−+= v′ CCBABA vmvmmvmm ++=+ 32 )()( 22 3 2 2 2 1)(2 1)(2 1 CCBABA vmvmmvmm ++=+ m/s2=Cv 2012 240 2 1 == n n （2）由法拉第电磁感应定律得 ， (1 分) 由闭合电路欧姆定律得 ： 又 q=I△t (1 分) 联立①②③④得： =5 C (1 分) 由能量守恒得：线圈产生的焦耳热为： (2 分) （3）若缓冲车以某一速度 v1 与障碍物 C 碰撞后，滑块 K 立即停下，滑块相对磁场的速度大小 为 v1，线圈中产生的感应电动势 E1=nBLv1 线圈中感应电流为 线圈 ab 边受到的安培力 F=nBIL （1 分） 依题意有 F = Fm 联立代入数据得： （2 分） 由题意知： 当 v=0 时，解得： （2 分） tnE ∆ ∆= φ R EI = Rnq φ∆= 2 2 1 mvQ = R EI 1' = smLBn RFv m /102221 == xmR LBnvv 222 1 −= mLBn mRFx m 1444 2 ==