1、江西省宜丰县宜丰中学2019-2020学年高二物理下学期开学考试试题（含解析）一、选择题（18小题单选，911小题多选。每小题4分，共44分）1.关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是( )A. 奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系B. 法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化C. 回路中的磁场发生变化时产生感生电动势，其本质是变化的磁场能在其周围空间激发感生电场，通过电场力对自由电荷做功实现能量的转移或转化D. 导体在磁场中做切割磁感线运动时产生动生电动势，其本质是导体中的自
2、由电荷受到洛仑兹力作用，通过洛仑兹力对自由电荷做功实现能量的转化【答案】C【解析】【详解】奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，选项A错误；楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项B错误；回路中的磁场发生变化时产生感生电动势，其本质是变化的磁场能在其周围空间激发感生电场，通过电场力对自由电荷做功实现能量的转移或转化，选项C正确；导体在磁场中做切割磁感线运动时产生动生电动势，其产生与洛伦兹力有关，但要注意洛伦兹力永不做功的性质，故D错误2.一直升飞机停在南半球的某地上空，该处地
3、磁场有竖直方向的分量，其分量大小为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，从上往下的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则( )A. ，且a点电势低于b点电势B. ，且a点电势低于b点电势C. ，且a点电势高于b点电势D. ，且a点电势高于b点电势【答案】C【解析】【详解】顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，若俯视，则叶片逆时针转动切割磁感线，根据右手定则，a点电势高于b点电势，由公式所以电动势为故C正确。3.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场
4、中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，ABD图中a、b两点间电势差为外电路中一个电阻两端电压为：，C图中a、b两点间电势差为路端电压为：，所以a、b两点间电势差绝对值最大的是C图所示故选C4.如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将没有感应电流产生 （ ）A. 向右做匀速直线运动B. 向左做匀加速直线运动C.
5、 向右做减速直线运动D. 向右做变加速直线运动【答案】A【解析】【详解】A.导体棒ab向右或向左做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈c不受安培力作用，不会被螺线管吸引，故A正确；BCD.只要导体棒做变速运动，则螺线管中的电流是变化的，产生磁场是变化的，则穿过c的磁通量变化，c中有感应电流，故BCD错误。故选A5.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（）A. 该交流电的电压有效值为100VB. 该交流电的频率为50HzC. 该交流电的电压有效值为100VD. 若将该交流电压加在阻值R=100的电阻两端，则电阻
6、消耗的功率为50W【答案】D【解析】【详解】AC由图象可知交流电的最大值为Um=100V，因此其有效值为故AC错误；B由图可知，周期T=410-2s，则频率故B错误；D若将该交流电压加在阻值R=100的电阻两端，则电阻消耗的功率为故D正确。故选D。6.如图所示的电路中两个光电管是由同种金属材料制成的阴极。现用强度相同的两束光分别照射在两个光电管的阴极上，紫光照在(甲)电路的光电管上，绿光照在(乙)电路的光电管上，若都能产生光电效应，则下列判断正确的是（）A. 从A、B两个极板射出光电子的最大初动能一样大B. 打到C极上的光电子的最大动能一定大于打到D极上的光电子的最大动能C. 单位时间内由A、
7、B两个金属极板产生的光电子的数目一样多D. 单位时间内由B极板产生的光电子的数目更多些【答案】D【解析】【详解】AB根据光电效应方程金属材料相同，相同，紫光的频率大于绿光的频率，可知从A极板射出的光电子的最大初动能大；而光电子打到阳极板要经过电场加速，由于不知加速电场的电压大小，故无法判断打到那个阳极板的光电子的最大初动能更大，故AB错误；CD光的强度是光子数量与一个光子能量的乘积，两束光的强度相同，因绿光的频率小，一个光子的能量就小，故绿光的光子数多于紫光的光子数，所以在发生光电效应时，一个光子对应一个电子，所以单位时间内绿光照射产生的光电子数量多，即单位时间内由B极板产生的光电子的数目更多
8、些，故C错误，D正确。故选D。7.一个氘核质量为m1，一个氚核质量为m2，它们结合成一个质量为m3的氦核。核反应方程如下：。在这一核反应过程中释放的能量为E。已知光速为c。则以下判断正确的是（）A. X是质子B. X是正电子C. X的质量为m1m2m3D. X的质量为 m1m2m3【答案】D【解析】【详解】AB根据核反应方程中质量数和电荷数的守恒可知X粒子的质量数为1，电荷数为0，即质子数为0，因此X粒子为中子，故AB错误；CD根据而联立解得X的质量故D正确，C错误。故选D。8.如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的
9、正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为ac边产生的电动势减去bd边在磁场中的部分产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ac边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变。A该图与结论不相符，选项A错误；B该图与结论相符，选项B正确
10、；C该图与结论不相符，选项C错误；D该图与结论不相符，选项D错误；故选B。9.天然放射性元素(钍)经过一系列衰变和衰变之后,变成(铅),以下说法中正确的是_A铅核比钍核少8个质子B铅核比钍核少16个中子C共经过4次衰变和6次衰变D共经过6次衰变和4次衰变【答案】ABD【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少90-82=8个质子，少16个中子；发生衰变是放出，发生衰变是放出电子，设发生了x次衰变和y次衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：，解得，故衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，ABD正确10.如图所示一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，沿着OO观察，线圈沿
11、逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为。则当线圈转至图示位置时()A. 线圈中感应电流的方向为abcdaB. 穿过线圈的磁通量为0C. 线圈中的感应电流为D. 穿过线圈磁通量的变化率为0【答案】BC【解析】【详解】BD图示位置，线圈平面与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，B正确，D错误;A此时由右手定则可知电流方向为adcba，A错误;C由峰值表达式，所以，图示位置感应电流等于峰值，C正确。故选BC。11.如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41原线圈接入一电压为uU0sint交流电源，副线圈接一个R27.5 的负载电
12、阻若U0220V，100 Hz，则下述结论正确的是 （ ）A. 副线圈中电压表的读数为55 VB. 副线圈中输出交流电的周期为C. 原线圈中电流表的读数为0.5 AD. 原线圈中的输入功率为【答案】AC【解析】试题分析：原线圈电压有效值为：.故变压器次级电压：55V，选项A正确；交流电的周期：，选项B错误；变压器输出功率：，故变压器原线圈中的输入功率为110W，选项D错误；原线圈中电流表的读数为，选项D正确；故选AD.考点：变压器；交流电的有效值.；电功率二、填空题（本题共3小题，共9分）12.如图(a)是、三种射线穿透能力的示意图，图(b)是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图
13、，请问图(b)中的检查是利用了_射线。【答案】【解析】【详解】1 、三种射线中射线电离能力最强，射线穿透能力最强，因此用射线来检查金属内部的伤痕。13.图中画出了氢原子的几个能级，并注明了相应的能量En，处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22 eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有_ 种。 【答案】4【解析】【详解】1处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为种，其中n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，均小于2.22eV，不能使金属
14、钾发生光电效应，而其它4种光子能量都大于2.22eV，故在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有4种。14.电流表指针偏转方向与电流流入方向的关系如图(a)所示，现将此电流表与竖直放置的线圈连成图(b)电路，并将磁铁从上方插入线圈，请在图 (b)的表头内画出磁铁插入线圈过程中指针的大体位置_。【答案】【解析】【详解】由图(a)所示的实验可知，电流向上通过电流表时，电流表指针向左偏转。磁铁向下插入线圈，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，根据楞次定律可知，回路中产生逆时针方向的电流，通过电流表的电流方向向下，其指针向右偏转，如图所示三、解答题 (本题共四小题，共34分)15.如图所示，
15、理想变压器原线圈中输入电压U1=3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V，（1）原线圈n1等于多少匝？（2）当开关S断开时，表A2的示数I2=5A，则表A1的示数I1为多少？（3）当开关S闭合时，表A1的示数I1等于多少？【答案】（1）1650匝（2）1/3A（3）2/3A【解析】【详解】（1）把电压表看做一匝线圈，应用匝数之比等于电压之比求原线圈匝数；（2）电流根据输入功率等于输出功率；（3）应用欧姆定律和输入功率等于输出功率求副线圈电流，在根据输入功率等于输出功率求原线圈电流（1）由电压与变压器匝数的关系可
16、得：匝（2）当开关S断开时，由输入功率等于输出功率：可得（3）当开关S断开时，有：当开关S闭合时，设副线圈总电阻为，则有：副线圈中的总电流为，则由得：【点睛】本题考查变压器原理；只要知道变压器的特点：匝数之比等于电压之比，输入功率等于输出功率16.如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0. 导线的电阻不计求0至t1时间内（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电
17、量q及电阻R1上产生的热量【答案】见解析【解析】分析】本题考查法拉第电磁感应定律、焦耳定律、楞次定律【详解】（1）由法拉第电磁感应定律知0至t1时间内的电动势为;由闭合电路欧姆定律知通过R1的电流为：由楞次定律可判断通过R1的电流方向为：从b到a（2）通过R1的电荷量为：电阻R1上产生的热量为：17.MN、PQ为相距L=0.2m的光滑平行导轨，导轨平面与水平面夹角为=30，导轨处于磁感应强度为B=1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨的M、P两端接有一电阻为R=2的定值电阻，其余电阻不计一质量为m=0.2kg的导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好今平行于导轨对导体棒施加一作用力F，使
18、导体棒从ab位置由静止开始沿导轨向下匀加速滑到底端，滑动过程中导体棒始终垂直于导轨，加速度大小为a=4m/s2，经时间t=1s滑到cd位置，从ab到cd过程中电阻发热为Q=0.1J，g取10m/s2求：（1）到达cd位置时，对导体棒施加的作用力；（2）导体棒从ab滑到cd过程中作用力F所做的功【答案】（1）到达cd位置时，对导体棒施加的作用力是0.12N，方向平行导轨平面向上；（2）导体棒从ab滑到cd过程中作用力F所做的功为0.3J【解析】【详解】（1）导体棒在cd处速度为：v=at=4m/s切割磁感线产生的电动势为：E=BLv=0.8V回路感应电流为：I=0.4A导体棒在cd处受安培力：F
19、安=BIL=0.08N由左手定则可知，安培力方向平行于斜面向上，由牛顿第二定律得：mgsin+F-F安=ma解得：F=-0.12N则对导体棒施加的作用力大小为0.12N，方向平行导轨平面向上（2）ab到cd的距离：x=at2=2m由能量守恒定律可知：mgxsin+WF=Q+mv2解得：WF=-0.3J四、(选修3-3）（本题共2小题，共13分）18.下列说法正确的是( )A. 气体扩散现象表明气体分子间存在斥力B. 对于同一理想气体，温度越高，内能有可能减小C. 已知某种气体密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该气体分子之间的平均距离可以表示为D. 在绝对湿度一定的情况下，气温降低，
20、相对湿度将减小【答案】C【解析】【详解】A扩散说明分子在做无规则运动，不能说明分子间的斥力，故A错误；B对一定质量理想气体，其内能只与温度有关，故温度越高，内能越大，故B错误；C已知某种气体的密度为，摩尔质量为M，则该气体的摩尔体积为把分子看成立方体模型，则有解得该气体分子之间的平均距离，故C正确；D根据相对湿度的定义可知，在绝对湿度一定的情况下，气温降低时饱和汽压减小；则相对湿度将增大，故D错误。故选C19.一定质量的理想气体，状态从ABCDA的变化过程可用如图所示的pV图线描述，其中DA为等温线，气体在状态A时温度为TA=320 K，试求：（1）气体在状态C时的温度TC；（2）若气体在AB过程中吸热900J，则在AB过程中气体内能如何变化？变化了多少？【答案】（1）400K；（2）内能增加，增加300J【解析】【详解】（1）DA为等温线，则C到D过程是等压变化，由盖吕萨克定律得解得（2）A到B过程压强不变，则气体对外做功为根据热力学第一定律则气体内能增加，增加300J