1、江西省吉安市吉水县第二中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，总共40分。1-6为单项选择；7-10题为多项选择，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分）1.万有引力的数学表达式为，下列说法正确的是A. 表达式中G是一个没有单位的常量B. 当两物体之间的距离趋近于零时，万有引力趋于无穷大C. 两物体之间的万有引力大小与它们的质量、距离及运动状态都有关D. 两物体间的引力大小总是大小相等方向相反，与两物体质量是否相等无关【答案】D【解析】【详解】A. G为万有引力常量，由卡文迪许利用扭秤实验测出，其单位是Nm2/kg2，故A
2、错误B. 万有引力定律公式只适合于两个可以看做质点的物体，而当距离无穷小时，相邻的两个物体不再适用万有引力公式，故B错误C. F只与质量m1、m2和两质点间的距离r有关，与运动状态无关，故C错误D. m1、m2之间万有引力是一对作用力和反作用力，遵守牛顿第三定律，总是大小相等，方向相反，与m1、m2的质量是否相等无关，故D正确2.一物体三个共点力作用下做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，其余两力不变，此物体不可能做（ ）A. 匀加速直线运动B. 匀减速直线运动C. 类似于平抛运动D. 匀速圆周运动【答案】D【解析】【详解】有一个作匀速直线运动的物体受到三个力的作用，这三个力一定是平衡力，如果
3、其中的一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，这个合力恒定不变。A若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，故A不符合题意；B若剩余的两个力的合力与物体的速度方向相反，则物体做匀减速直线运动故B不符合题意；C曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余两个力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；若由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，剩余的两个力的合力方向与原来速度方向垂直，则物体做类似于平抛运动，故C不符合题意；D其余两个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动，故D符合题意。故选D。3. 在如图所示的
4、电路中，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动，则A. 灯泡L变暗B. 电源内部消耗的功率先变大后变小C. 电容器C上的电荷量增加D. 流过R1的电流方向由左向右【答案】D【解析】【分析】本题考查含电容器电路的动态分析【详解】AB当滑片向右移动时，电阻减小，干路电流增大，根据P=I2R知灯泡变亮，电源内部消耗功率变大，选项A、B错误；C根据U=IR知，电源内电压及灯泡上电压增大，滑动变阻器上分得电压减小，电容器因与滑动变阻器并联，电容器C上电压也减小，根据Q=CU知电容器电量减小，C错误；D电容器会通过R、R1组成回路放电，故经过电阻R1的电流由左向右，D正确4.1905 年爱因斯坦提出光
5、子假设，成功地解释了光电效应，因此获得 1921年诺贝尔物理学奖 下列关于光电效应的描述正确的是A. 只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应B. 金属的逸出功与入射光的频率和强度无关C. 用同种频率的光照射各种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同D. 发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加【答案】B【解析】【详解】只有入射光的波长小于金属的极限波长才能发生光电效应，选项A错误；金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率和强度无关，选项B正确；由于不同金属的逸出功不同，则如果用同种频率的光照射各种金属，发
6、生光电效应时逸出的光电子的初动能不相同，选项C错误；发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔不变，只是逸出的光电子的数量减小，选项D错误.5.如图所示，是波尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法正确的是（）A. 所辐射的光子的频率最多有6种B. 由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小C. 从高能级向低能级跃迁时电子的动能减小、原子的势能增加、原子的总能量减小D. 金属钾的逸出功为2.21eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有2条【答案】A【解析】【详解】A一群氢原
7、子处于n=4的激发态，所辐射的光子的频率最多有种，故A正确；B由n=4跃迁到n=1时放出能量最多，则发出光子的频率最大，故B错误；C从高能级向低能级跃迁时静电力对电子做正功，则电子的动能增大、原子的势能减小、原子的总能量减小，故C错误；D根据，则有，金属钾的逸出功为2.21eV，所以能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条，故D错误。故选A。6.某带活塞的汽缸里装有一定质量的理想气体，气体经历如图所示的，、，四个变化过程，已知状态A的温度为，则下列说法正确的是( ) A. B态的温度B. 过程气体对外做功100JC. 过程气体对外做功140JD. 从A态又回到A态的过程气体吸热【答案】D【解析】【
8、详解】AB. 是等压变化， ，所以B态的温度 ，气体对外做功 ，AB错误C. 过程气体体积被压缩，外界对气体做功，C错误D. 图像面积代表做功，所以对外做功大于外界对气体做功，而整个过程内能不变，根据热力学第一定律，从A态又回到A态的过程气体吸热，D正确7.下列说法正确的是（）A. 一定量的水变成的水蒸气，其分子之间的势能增加B. 液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性C. 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大D. 晶体在熔化过程中吸收热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能【答案】ABD【解析】【详解】A一定量100的水变成100的水蒸气，内
9、能增大而分子的平均动能不变，所以其分子之间的势能增加，故A正确；B液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故B正确；C根据理想气体的状态方程可知，气体的温度升高，若同时体积也增大，则压强不一定增大，故C错误；D晶体在熔化过程中吸收的热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能，故D正确。故选ABD。8.如图所示，理想变压器的输入端电压 u=311sin100t(V) ，原副线圈的匝数之比为n1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则 ( )A. 电压表读数为 220 VB. 电压表读数为 22 VC. 变压器输出功率为 44 WD. 变压器输入功率 440 W【答案】BC【解
10、析】A、理想变压器的输入端电压，则电压的最大值为，电压有效值为，原副线圈的匝数之比为，则电压表示数为，故选项A错误，B正确；B、因为电流表示数为，所以电阻消耗的功率为：，即变压器输出功率为，故选项C正确，D错误点睛：本题关键是明确变压器的输入电压决定输出电压，输出功率决定输入功率9.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆 1 和 2 的径迹照片(如图所示)，已知两个相切圆半径分别为r1、r2.下列说法正确的是( )A. 原子核可能发生的是衰变，也可能发生的是衰变B. 径迹 2 可能是衰变后新核的径迹C. 若衰变方程是，则r1：r2 = 1：45D.
11、若是衰变，则 1 和 2 的径迹均是顺时针方向【答案】CD【解析】【分析】静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析【详解】A原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则知：若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以为电性相同的粒子，可能发生的是衰变，但不是衰变，故A错误；BC核反应过程系统动量守恒，原子核原来静止，初
12、动量为零，由动量守恒定律可知，原子核衰变后生成的两核动量P大小相等、方向相反，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于P、B都相同，则粒子电荷量q越大，其轨道半径r越小，由于新核的电荷量大于粒子的电荷量，则新核的轨道半径小于粒子的轨道半径，则半径为的圆为放出新核的运动轨迹，半径为的圆为粒子的运动轨迹，：45，故B错误，C正确；D若是衰变，生成的两粒子电性相同，图示由左手定则可知，两粒子都沿顺时针方向做圆周运动，故D正确【点睛】知道原子核衰变过程动量守恒是本题解题的前提与关键，分析清楚图示运动轨迹、应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可解题10.如图甲所示，ab
13、cd为导体做成的框架，其平面与水平面成角，导体棒PQ与ad、bc接触良好，整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化情况如图乙所示（设图甲中B的方向为正方向）在 0t1时间内导体棒PQ始终静止，下面判断正确的是( )A. 导体棒PQ中电流方向由Q至PB. 导体棒PQ受安培力方向沿框架向下C. 导体棒PQ受安培力大小在增大D. 导体棒PQ受安培力大小在减小【答案】AD【解析】【详解】A.由楞次定律可判断导体棒PQ中电流方向由Q至P，选项A正确；B.根据左手定则可知，开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，故B错误；CD.由于磁通量的变化率恒定，故感应电动势不变，产生的感
14、应电流不变，但磁感应强度逐渐减小，故受到的安培力逐渐减小，故C错误，D正确；故选AD。二、填空题（本大题共3小题，共20分）11.在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示，为一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。（纸带所标长度单位为cm，计算结果保留2位小数）(1)则打下B点时，纸带的速度vB=_m/s；(2)纸带的加速度大小为a=_m/s2。【答案】 (1). 0.88 (2). 3.50【解析】【详解】(1)1相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车
15、的瞬时速度大小(2)2由纸带上的数据得出相邻的计数点间的位移之差相等，即根据匀变速直线运动的推论公式得12.一个未知电阻Rx，阻值大约为10k20k，为了较为准确地测定其电阻值，实验室中有如下器材：电压表V1（量程3V、内阻约为3k）电压表V2（量程15V、内阻约为15k）电流表A1（量程200A、内阻约为100）电流表A2（量程06A、内阻约为1）电源E（电动势为3V）滑动变阻器R（最大阻值为200）开关S（1）在实验中电压表选 ，电流表选 （填V1、V2，A1、A2）（2）为了尽可能减小误差，电流表最好用 （填“内”“外”）接法，滑动变阻器用 （填“分压式”或“限流式”）【答案】（1）V1
16、，A1 （2）内接法；分压式【解析】试题分析：（1）根据待测电阻的大小和电源的电动势大小，估测电路中的最大电流不会超过30mA，故电流表选择A1，电压表选择V1（2）由于所给滑动变阻器太小，待测电阻很大，因此该实验采用滑动变阻器的分压接法和电流表的内接法考点：伏安法测电阻13.用波长为的单色光射向阴极，产生了光电流，已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为测出光电流i随电压U的变化图象如图所示，则照射在金属表面上的这束光的最小功率P_；该光电管的阴极K是用截止频率为的金属铯制成，在光电管阳极A和阴极K之间加正向电压则光电子到达阳极的最大动能_ 【答案】 (1). (2). 【解析】【
17、详解】第一空. 由于饱和光电流为I0，可知单位时间内产生的光电子的个数： ，若照射到金属上的光子全部被金属吸收，且每个光子对应一个光电子，则照射到金属上的光子的个数： ，所以这束光照射在金属表面上的最小功率 第二空. 根据光电效应方程得，光电子逸出金属的最大初动能 ，根据题意可知 ，经电压加速，根据动能定理可知，光电子到达阳极的最大动能 三、计算题（本大题共4小题，共40分）14.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输电电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝
18、数比；（2）输电线路导线电阻R；（3）用户降压变压器、原副线圈匝数比【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）升压变压器、副线圈匝数比为：（2）导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有，而输送电流又决定输电电压及输送功率，有所以（3）设降压变压器原线圈上电压为，所以降压变压器原、副线圈匝数比为本题考查交变电流的远距离传输，根据线路损耗功率求出线路电流和电阻，由闭合电路欧姆定律求线路损耗压降，从而求出降压变压器匝数比15.已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能。（
19、质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV。除了计算质量亏损外，的质量可以认为是中子的3倍）(1)写出该核反应的反应方程式；(2)该核反应释放的核能是多少？(3)若测得反应后生成中子的动能是3.12MeV，则反应前每个氘核的动能是多少MeV？【答案】(1)；(2)3.26MeV；(3)0.45MeV【解析】【详解】(1)由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式(2)质量亏损为释放的核能为(3)设中子和核的质量分别为m1、m1，速度分别为v1、v2，反应前每个氘核的动能是E0，反应后动能分别为、，核反应过程系统动量守恒，以种子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得由能量守恒定律得其中，解得16
20、.如图光滑斜面的下端有一条足够长的水平传送带，传送带以v0=4m/s的速度运动，运动方向如图所示。一个质量为1kg的物体，从h=3.2m的高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不计能量损失，物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，g=10m/s2，求(1)物体下滑到A点时速度大小？(2)物体从A点滑到左边最远处的时间和这个过程中系统产生的热量？【答案】(1)8m/s；(2)2s，64J【解析】【详解】(1)由机械能守恒定律可知代入数据解得(2)设物体滑到左边最远处的时间为t，则有代入数据得这个过程中物体在皮带上滑行的位移为皮带运动的位移为则代入数据得17.如图所示，固定的绝热汽缸内有一质量为m的“
21、T”形绝热活塞（体积可忽略），距汽缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离汽缸底部为1.5h0已知水银的密度为，大气压强为p0，汽缸横截面积为S，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g试求：（1）初始时，两边水银柱高度差h；（2）缓慢降低气体温度，“T”形绝热活塞刚好接触汽缸底部时的温度；（3）改变气体温度，两边水银面相平时温度【答案】（1）（2）（3） 【解析】【详解】（1）选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有p0S+mg=pS可得被封闭气体压强p=p0+ 设初始时水银柱两液面高度差为h，则被封闭气体压强p=p0+gh联立以上两式可得，初始时液面高度差为h=（2）气体等压变化初状态：p1=p0+mg/S，V1=1.5h0S，T1=T0； 末状态：p2=p1，V2=1.2h0S，T2=？根据 解得T2=0.8T0（3）降低温度直至液面相平的过程中，被封闭气体先等压变化，后等容变化初状态：p1=p0+mg/S，V1=1.5h0S，T1=T0；末状态：p2=p0，V2=1.2h0S，T2=？根据理想气体状态方程有代入数据，可得T2