1、安徽省六安中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.电磁感应现象的发现不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列哪位物理学家最先发现电磁感应现象（）A. 麦克斯韦B. 安培C. 奥斯特D. 法拉第【答案】D【解析】【详解】A建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，故A错误；B安培提出分子电流假说，研究了磁场对电流的作用力，故B错误；C发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，故C错误；D法拉第经十年的努力，在1831年8月
2、29日发现了电磁感应现象，故D正确；故选D。2.自从英国物理学家狄拉克提出磁单极子以来，寻找磁单极子一直是人类的一个追求如图设想一个磁N单极子从远处沿一个闭合金属线圈的轴线匀速通过，设从右向左观察顺时针方向电流为正，则和该线圈串联的仪表中记录到的线圈中感生电流的i-t图像是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】若N磁单极子穿过金属线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从左向右，所以由楞次定律可知有顺时针方向感应电流；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从右向左，所以由楞次定律可知，感应磁场方向：从右向左，再由右手螺旋定则可确定感
3、应电流方向，从右向左看，仍是顺时针方向。因此线圈中产生的感应电流方向不变，而且逐渐增大，最后趋向每一个最大值，故C正确，ABD错误。故选C。3.如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力总小于重力，若线圈经过A、B、C、D四个位置时，加速度分别为、和。下列关系式正确的是（）A B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】线圈自由下落时，加速度为。线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度为。线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律得知，。线圈完全在磁场中时做匀加速运动，到达D处的速度大于B处的速度
4、，则线圈在D处所受的安培力大于在B处所受的安培力，又知，磁场力总小于重力，则，故，C正确ABD错误。故选C4.用图甲同一实验装置研究光电效应现象，分别用A、B、C三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、C两束光照射时对应的遏止电压相同，根据你所学的相关理论判断下列论述正确的是（）A. B光束光子的能量最大B. A、C两束光的波长相同，要比B的波长短C. 三个光束中B光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多D. 三个光束中A光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大【答案】A【解析】【详解】ABD光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频
5、率为截止频率，根据可知，入射光的频率越高，对应的截止电压越大，A光、C光的截止电压相等，所以A光、C光的频率相等，则波长相同，同时它们的最大初动能也相等，而B光的频率最大，能量大，则最大初动能也大，且对应的波长最小，即A、C两束光的波长要比B的波长大，故A正确，BD错误；C由图可知，A的饱和电流最大，因此A光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多，故C错误。故选A。5.如图所示为氢原子的能级图，若用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，则（）A. 氢原子能从基态跃迁到n=5的激发态上去B. 有的氢原子能从基态跃迁到n=3的激发态上去C. 氢原子最多能发射3种波长不同的光D. 氢
6、原子最多能发射6种波长不同的光【答案】D【解析】【详解】AB氢原子能从基态跃迁到n=4激发态，需要光子能量恰好与题中所给光子能量相符，所以若用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，氢原子只能从基态跃迁到n=4的激发态上去，故AB错误；CD氢原子从基态向激发态跃迁，吸收能量，从n=4的激发态向下跃迁，最多发出所以氢原子最多能发射6种波长不同的光，故D正确，C错误。故选D。6.以下是物理学史上3个著名的核反应方程x+Li2y，y+Nx+O，y+Bez+Cx、y和z是3种不同的粒子，其中z是A. 粒子B. 质子C. 中子D. 电子【答案】C【解析】【详解】将上述三个方程相加，整理后得
7、，根据电荷数守恒和质量数守恒，z的质量数为1，电荷数为0，为中子，C正确7.分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能EP=0).下列说法正确的是( )A. 甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线B. 随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大C. 若分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大D. 在rr0时，分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大，选项C错误；在rr0阶段，分子力表现为斥力，分子力减小时，分子间距变大，则分子力做正功，分子势能也一定减小，选项D正确；故选D.8.下列关于气体的压强说法不正确的是（）A
8、. 一定质量的理想气体温度不断升高，其压强一定不断增大B. 一定质量的理想气体体积不断减小，其压强不一定增大C. 大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强D. 气体压强跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关【答案】A【解析】【详解】AB一定质量理想气体温度不断升高时，由知，气体的压强不一定增大，还与体积的变化情况有关；同理一定质量的理想气体体积不断减小，其压强不一定增大，还与温度的变化情况有关。故B正确，A错误；C根据气体的压强的微观意义可知，气体的压强是由大量的气体分子对容器壁的碰撞引起的，故C正确；D从微观的角度看，气体分子的平均速率越大，单位体积内的气体分子数越多，气体对器壁
9、的压强就越大，即气体压强的大小与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，故D正确。本题选择不正确的，故选A。9.一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是（）A. b c过程中，气体压强不变，体积增大B. a b过程中，气体体积减小，压强减小C. 过程中，气体压强增大，体积变小D. 过程中，气体温度升高，体积不变【答案】D【解析】【详解】A由图可知bc过程中，气体压强不变，温度降低即TbTc，根据可得VbVc即体积减小。故A错误。B由图可知ab过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，由图可知papb，根据玻意耳定律paVa=pbVb可得VaVb即压强减小，体积增大。
10、故B错误。CD根据可得可知ca过程中气体的体积保持不变，即发生等容变化，由图可知，压强增大，温度升高，故C错误，D正确。故选D。10.如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是（ ）A. 1.5VB. 1VC. VD. V【答案】A【解析】【分析】根据有效值的定义求解取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值【详解】设交流电电压的有效值为U，周期为T，电阻为R，则，有：解得：；故选A二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，
11、有选错的得0分）11.如图所示，矩形线圈是闭合的，在外力作用下，匀速向右通过宽为d(大于线圈边长)的匀强磁场时，设穿过线圈的磁通量为，感应电流为I，线圈所受磁场力为F，通过线圈导线横截面的电荷量为q，则描述此过程中以上各物理量的变化的图像如选项图所示，其中正确的是()A. B. C. D. 【答案】AB【解析】线圈穿过磁场的过程中，速度不变，其他各物理量的变化分析如下：进入磁场的过程中，磁通量BSBlvt(l为切割磁感线的边长)，可见磁通量正比于时间t；从全部进入磁场到出磁场之前的过程中，最大且保持不变；离开磁场的过程中，均匀减小，故A正确；感应电流，进入磁场与离开磁场的过程中，I感的大小相等
12、方向相反，均为恒定电流；全部在磁场中平移时，无感应电流，故B正确；进入与离开磁场的过程中，安培力大小F安BI感l不变；全部在磁场中平移时，不受安培力，故C错误；进入与离开磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量，可见电荷量随时间均匀增加，全部在磁场中时，无感应电流，故D错误所以AB正确，CD错误12.如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是自感系数较大且直流电阻可忽略不计的线圈，那么（）A. 闭合S，A、B同时亮，然后A变暗后熄灭B. 闭合S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B亮度相同C. 断开S，A和B立即熄灭D. 断开S，A闪亮一下后熄灭【答案】AD【解析】【详解】AB闭合S，线圈L的电流在变
13、大，产生的感应电动势阻碍电流变大，AB两灯串联同时发光，当稳定后，灯泡A被短路，导致A渐渐变暗后熄灭，而B渐渐变亮。故A正确，B错误；CD断开S，线圈L阻碍电流减小，跟灯泡A构成通路，所以B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭，故D正确，C错误。故选AD。13.某小型水电站的电能输送示意图如下发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1，n2降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（ ）A. B. C. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D. 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率【答案】AD
14、【解析】【详解】AB由变压器电压比匝数之比，及，又因为线路电压损失，即，所以，A正确B错误；CD由于远距离输电，导致线路电阻通电发热，而使功率损失，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压；升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，C错误D正确14.下列关于固体的说法错误的是（）A. 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B. 固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能保持不变【答案】AD【解析】【详解】A将一块晶体敲碎后，得到的小
15、颗粒仍然是晶体，选项A错误；B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质，即表现为各向异性，选项B正确；C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石，故C正确。D在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能变大，选项D错误。本题选错误的，故选AD。三解答题（本大题有4小题，44分解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）15.如图所示，一个圆形线圈匝，线圈面积，线圈电阻r=2，在线圈外接一个阻值为R=8的电阻，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图线所示，在内求：（1）线圈产
16、生的感应电动势E；（2）电阻R的电功率；【答案】（1）E=4V；（2）【解析】【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律得，线圈产生的感应电动势（2）由闭合电路欧姆定律代入数据得I=0.4A电阻R的电功率16.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=2，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，过程中感应电动势的最大值Em=31.4V；外电路电阻R=8，求：（1）转动过程中的角速度；（2）写出感应电流的瞬时表达式（从图示位置开始计时）；（3）电压表的示数（结果保留一位小数）；【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）线圈在匀强磁
17、场中匀速转动时产生的最大感应电动势为解得转动过程中的角速度（2）从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式为根据闭合电路欧姆定律得，感应电流的瞬时表达式为（3）感应电流的有效值根据欧姆定律得，电压表的示数17.如图所示，间距、足够长的平行金属导轨倾角，底端接一阻值为的电阻，质量的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量的重锤相连，滑轮左侧细线与导轨平行，金属棒电阻（其他电阻均不计），金属棒始终与导轨垂直且接触良好，二者间的动摩擦因数，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小，已知重力加速度，现将重锤由静止释放求：（1）刚释放重锤瞬间重锤的加速度a；（2）重锤的最大速度v；（3）重
18、锤下降时，其速度已经达到最大速度v，求这个过程中通过电阻R的电荷量q和电阻R上产生的焦耳热Q。【答案】（1）；（2）；（3）；【解析】【详解】（1）刚释放重锤瞬间，以重锤为对象，根据牛顿第二定律得以金属棒为对象，根据牛顿第二定律得由式解得（2）重锤和金属棒匀速运动时，重锤的速度最大。因为重锤匀速运动，细线的拉力等于重锤的重力，以金属棒为对象，根据平衡量条件得金属棒切割磁感线产生的感应电动势根据闭合电路欧姆定律得根据安培力公式得由式解得，重锤的最大速度（3）重锤下降时，这个过程中通过电阻R的电荷量重锤下降时，其速度已经达到最大速度v，根据能量守恒定律得电阻R上产生的焦耳热由式解得，电阻R上产生的
19、焦耳热18.一定质量的理想气体，被横截面积，厚度不计的活塞封闭在足够长的圆筒形汽缸内，开始时汽缸水平放置，如图甲所示，活塞到汽缸底部的距离，现将汽缸从水平位置缓慢地竖直立起，稳定后活塞下降，如图乙所示此过程气体温度可视为不变，为外界大气温度。在绝热情况下，再对汽缸内的气体缓慢加热，活塞再下降，如图丙所示，已知重力加速度，外界气温，大气压强，不计一切摩擦，求： (1)活塞的质量m； (2)加热后，汽缸内气体的温度。 【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)由甲图到乙图过程中，温度不变，根据玻意耳定律得解得活塞的质量(2)由乙图到丙图过程中，压强不变，根据盖吕萨克定律得解得加热后汽缸内气体的温度