1、江西省南昌市新建县第一中学2019-2020学年高二物理下学期开学考试试题（含解析）一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。18题中每个小题只有一个正确答案，912题在每小题给出的四个选项中，每个小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.图中能产生感应电流的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A 线圈是不闭合的，不能产生感应电流。故A错误；B 线框的面积增大，穿过线框的磁通量增大，能够产生感应电流。故B正确；C 由于直导线在线圈的直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0故C错误；D 线圈整体垂直
2、于磁场运动，线圈的磁通量始终是最大，没有发生变化，没有感应电流。故D错误。故选B。2.在近代物理学中，下面选项正确的是（ ）A. 随着温度的升高，黑体热辐射的强度一方面各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面其极大值向着波长较长的方向移动B. 光电效应实验中，用等于截止频率的某单色光照射某金属，使得光电子溢出并飞离金属表面C. 卢瑟福的粒子散射实验说明了占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内， 从而提出了原子的核式结构D. 原子的电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量【答案】C【解析】【详解】A随着温度的升高，黑体热辐射的强度一方面各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面其
3、极大值向着波长较短的方向移动，故A错误；B在光电效应实验中，应该用大于截止频率的某单色光照射某金属，才能使得光电子溢出并飞离金属表面，故B错误；C在卢瑟福的粒子散射实验中，绝大多数粒子沿原方向运动，只有少数粒子发生大角度偏转，说明原子内带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，从而提出了原子的核式结构模型，故C正确；D原子的电荷数不是它的电荷量，而质量数是以的做为单位，某原子核的质量与该单位比值为该原子的质量数，因此质量数也不是它的质量，故D错误。故选C。3. 在利用光电管研究光电效应的实验中，入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么（ ）A. 从光照射到金
4、属表面到发射出光电子之间时间间隔将明显增加B. 饱和光电流将会减弱C. 遏止电压将会减小D. 有可能不再发生光电效应【答案】B【解析】【详解】A发生光电效应时，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将保持不变，选项 A错误；B入射光的强度减弱，则单位时间内逸出的光电子的数目将减小，则饱和光电流将会减弱，选项B正确；C根据遏止电压的表达式，光的频率不变，则最大初动能不变，则遏止电压不变，选项C错误；D因为光电效应取决于光的频率，故仍能发生光电效应，选项D错误；故选B。4.如图为玻尔理论的氢原子能级图，当一群处于激发态n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，
5、发出的光中有两种频率的光能使某种金属产生光电效应，以下说法中正确的是（ ）A. 这群氢原子向低能级跃迁时能发出四种频率的光B. 这种金属的逸出功一定小于10.2eVC. 用波长最短的光照射该金属时光电子的最大初动能一定大于3.4eVD. 由n=3能级跃迁到n=2能级时产生的光一定能够使该金属产生光电效应【答案】B【解析】【分析】根据氢原子从n=3能级向低能级跃迁时发出的光子能量来判断该金属的逸出功，然后根据光电效应方程进行判断即可；【详解】A、由能级的激发态向低能级跃迁时，辐射出三种频率光子的能量分别为、，结合题意，根据光电效方程可知，这种金属的逸出功一定小于，故选项A错误，选项B正确；C、用
6、波长最短即光子能量为的光照射该金属时，其最大初动能最小值为：，则其最大初动能一定大于，故选项C错误；D、由n=3能级跃迁到n=2能级时产生的光子能量为，由上面分析可知该金属的逸出功一定小于，所以不一定能够使该金属产生光电效应，故选项D错误【点睛】本题考查了能级的跃迁，同时注意光电效应方程的应用问题，在平时学习过程中加强训练5.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域,在图乙中给出的线框EF两端的电压UEF与线框移动距离x的关系图象正确的是( )A. B. C. D.
7、【答案】D【解析】【详解】由楞次定律判断可知，在线框穿过磁场的过程中，E的电势始终高于F电势，则UEF为正值；EF和CD边切割磁感线时产生的感应电动势为EBav，在0a内，EF切割磁感线，EF的电压是路端电压，则UEF；在a2a内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，则UEFEBav；在2a3a内，E、F两端的电压等于路端电压的，则UEFBav故D正确6.如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，.则() A. anbB. ab ，nanbC. ab ，na b ，na nb【答案】B【解
8、析】【详解】由图知，三棱镜对b光的折射率较大，又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以nab.Aanb与分析结果不相符；故项错误Bab，nanb与分析结果相符；故B项正确Cab，nab，nanb与分析结果不相符；故D项错误7.如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则（）A. 两次t=0时刻线圈平面与中性面垂直B. 曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C. 曲线a表示的交变电动势频率为50HzD. 曲线b表示的交变电动势有效值为5V【答案】D【解析】【详解】在t=0时刻，产生的感应电动势最小，
9、线圈一定处在中性面上；故A错误；由图可知，a的周期为410-2s；b的周期为610-2s，则由n=1/T可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B错误；曲线a的交变电流的频率f=1/T=25Hz；故C错误；曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据Em=nBS得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为；故D正确；故选D8.如图所示的理想变压器，b是原线圈的中点接头，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上正弦交变电压，现将单刀双掷开关与a连接，下列说法正确的是（ ）A. 滑动变阻器触头P向上移动时，电压表、电流表示数均变小B. 滑动变阻器触头P向上
10、移动时，原线圈中电流增大C. 单刀双掷开关由a转向b，电压表、电流表示数均变大D. 单刀双掷开关由a转向b，变压器输入功率将变小【答案】C【解析】【详解】当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压器决定的，所以电流变小，电压表的示数不变，所以A错误电流与匝数成反比，副线圈电流减小，原线圈电流也减小，所以B错误若当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变小，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，所以C正确由C知电压表和电流表的示数均变大，变压器输入功率等于输出功率将变大，所以D错误9.半径为r和2r的同心圆形轨道固定在同
11、一水平面内，一长为r，电阻为R的均匀直导体棒AB置于圆轨道上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器直导体棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，不计导轨电阻以下说法正确的是（ ）A. 金属棒中电流从A流向BB. 金属棒两端电压为Br2C. 电容器的M板带负电D. 电容器所带电荷量为CBr2【答案】BD【解析】【详解】A项：根据右手定则可知，金属棒AB逆时针切割磁感时，产生的感应电流应该是从B向A，故A错误；B项：据EBLv以及v
12、r可得切割磁感线时产生的电动势EBLvBr ，切割磁感线的导体相当于电源，则AB两端的电压相当于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，UAB，故B正确；C项：切割磁感线的AB相当于电源，在AB内部电流方向由B向A，故金属棒A相当于电源正极，故与A接近的电容器M板带正电，故C错误；D项：由B分析知，AB两端的电压为，则电容器两端的电压也为，所以电容器所带电荷量QCU，故D正确故选BD10.两根相距为L的足够长的金属直角导轨按如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，棒与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回
13、路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab棒在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd棒也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是 （ ）A. ab棒所受拉力F的大小为B. cd棒所受摩擦力为零C. 回路中的电流为D. 与v1大小的关系为【答案】AD【解析】【详解】AC.ab棒切割磁感线时产生沿abdca方向，大小为E=BLv1的感应电动势，则感应电流大小为，对ab棒匀速运动时： 解得，选项A正确，C错误；BD.cd棒向下匀速运动时，在竖直方向受到的摩擦力和重力相平衡，有f=BIL=mg，联立以上各式解得，故D正确
14、，B错误.11.霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器，广泛应用于各领域，如在翻盖手机中，常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序。如图所示是一霍尔元件的示意图，通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B，图中a、b是垂直于z轴方向上元件的前后两侧面，霍尔元件宽为、b间距离，ab间将出现电压，则（）A. a、b间电压仅与磁感应强度B有关B. 若霍尔元件的载流子是自由电子，则ab两端电压C. 若霍尔元件的载流子是正电荷，则ab两端电压D. 若增大霍尔元件宽度d，则ab间电压一定增大【答案】B【解析】【详解】A霍尔元件宽为d，设电流横截面积为S，沿磁场方向的长度为h，则有而I=nqvS则
15、则a、b间电压不仅与磁感应强度B有关，故A错误；B若霍尔元件载流子是自由电子，根据左手定则，电子向a侧面偏转，a表面带负电，b表面带正电，所以b表面的电势高，则Uab0故B正确；C若霍尔元件的载流子是正电荷，根据左手定则，正电荷向a侧面偏转，a表面带正电，b表面带负电，所以a表面的电势高，则Uab0故C错误；D由A选项分析，当增大霍尔元件宽度d，则ab间电压Uab一定不变，故D错误。故选B。12.一列波沿x轴传播，t=2s时刻的波形如图1所示，图2是某质点的振动图象，则下列说法正确的是（）A. 波的传播速度为1m/sB. 波如果向右传播，则图2是x=0、4m处质点的振动图象C. 波如果向右传播
16、，则图2是x=2m、6m处质点的振动图象D. 波如果向左传播，则图2是x=2m、6m处质点的振动图象【答案】ABD【解析】【详解】A由波动图象知，波长为=4m，由振动图象知，周期为T=4s，则波的传播速度为故A正确；BC根据图2知该质点在t=2s时在平衡向下振动，根据“上坡上，下坡下”可知，该质点在波形图中处于平衡位置，并且向下振动，波如果向右传播，应是x=0、4m处质点的振动图象，故B正确C错误；D根据图2知该质点在t=2s时在平衡向下振动，根据“上坡上，下坡下”可知，该质点在波形图中处于平衡位置，并且向下振动，波如果向左传播，应是x=2m、6m处质点的振动图象，故D正确。故选ABD。二、实
17、验填空题（本大题共2小题，每空3分，共12分）13.如图所示，图甲为热敏电阻图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。1）应该把恒温箱内的加热器接在_ 填“A、B端”或“C、D端”. （2）如果要使恒温箱内的温度保持在，可变电阻的阻值应调节为_ 。【答案】 (1). A、B端 (2). 300【解析】【详解】（1）1当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内
18、的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端（2）2当温度达到100时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达20mA=0.02A，根据闭合电路欧姆定律可得即 解得 R=30014.“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针，P1和P2，用“”表示大头灯的位置，然后在另一侧透过玻璃窗观察，并依次插入大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使_。图1 图2某同学实验中作出光路图如图2所示，在入射光线上任取一点A，过A点做法线的垂线，B点是垂线与法线的交点。O点是入射光
19、线与aa界面的交点，C点是出射光线与bb界面的交点，D点为法线与bb界面的交点。则实验所用玻璃的折射率n=_（用图中线段表示）。【答案】 (1). P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像 (2). 【解析】【详解】插入大头针的过程中，应当使得插入的大头针完全挡住前面所有的大头针，所以P3挡住P1、 P2的像， P4挡住P3和P1、 P2的像；由光的折射定律可知；三、计算题（本大题共4小题，共40分。要求写出必要的文字说明和相关方程，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）15.如图甲所示的理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈所接电源的电压按图乙所示
20、规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为60W。求：(1)副线圈两端电压的有效值；(2)原线圈中电流表的示数。【答案】(1)22V；(2)0.237A【解析】【详解】(1)原线圈电压有效值由得副线圈两端电压的有效值(2)理想变压器的输入功率等于输出功率，有所以原线圈中电流表的示数16.如图所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波形图的O点表示波源问： (1)这列波的波速多大？ (2)若波向右传播，当乙图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，从乙图图示时刻开始质点P已经经过了多少路程？【答案】(1) 1 m/s. (2) 0.5 m【解析】（1）由振动图
21、象可知周期T0.2 s，由波动图象可知波长0.2 m 则由波速公式可得 vm/s1 m/s （2）P点振动了ts0.4 s=2T 可得P点经过的路程为24A240.05m0.4m 17.半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面积如图所示，O点为圆心，OO与直径AB的垂直足够大的光屏CD紧靠在玻璃砖的左侧且与AB垂直一光束沿半径方向与OO成30射向O点，光屏CD区域出现两个光斑，两光斑间的距离为 求：此玻璃的折射率当变为多大时，两光斑恰好变为一个【答案】(1) (2) 当变时，两光斑恰好变为一个【解析】【详解】(1）细光束在AB界面，一部分反射，另一部分折射，设折射角为，光路图如图所示，由几何关系得：
22、根据题意两光斑间的距离为，所以L2=R由几何关系知45根据折射定律，折射率（2）若光屏CD上恰好只剩一个光斑，则说明该光束恰好发生全反射由 得临界角为：C45即当45时，光屏上只剩下一个光斑18.如图，两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角的固定斜面上，导轨上、下端分别接有阻值和的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 质量为，电阻的金属棒ab在较高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。当金属棒ab下滑高度时，速度恰好达到最大值。求：（1）金属棒ab达到的最大速度；（2）金属棒ab在以上运动过程中,导轨上电阻R1与中产生的热量之和（计算结果保留两位有效数字）（3）该过程通过电阻的电量；【答案】（1）；（2）1.3J；（3）【解析】【详解】（1）切割产生的感应电动势为E=BLv外电路的总电阻为 根据闭合电路欧姆定律得 安培力为FA=BIL当加速度a为零时，速度达到最大，有 联立解得vm=5m/s（2）金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得 代入数据解得Q总=1.75J导轨上电阻R1与R2中产生的热量之和解得Q=1.3J（3）根据电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有感应电荷量为 联立解得 代入数据解得q=0.6C通过电阻R1的电荷量
