1、广东省广州市八区2019-2020学年高二物理下学期期末教学质量检测试题（含解析）本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），共100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必用黑色宇迹的签字笔在答题卡上填写姓名、考号和座位号，再用2B铅笔将与考号和座位号对应的信息点涂黑。2.答题卡上第一部分必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以遮住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净、第二部分必须用黑色宇迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区城作答的均无效。3.考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分 选择题（共48分）一、单项
2、选择题（本题只有一个选项正确，共6小题，每小题4分，共24分）1. 某同学做“探究产生感应电流的条件”的实验，装置如图所示，以下步骤中不能产生感应电流的是（）A. 将磁铁匀速插入线圈B. 将磁铁加速插入线圈C. 将磁铁加速从线圈中抽出D. 将磁铁置于线圈中静止不动【答案】D【解析】【详解】ABC将磁铁匀速插入线圈、加速插入线圈、加速从线圈中抽出，通过线圈的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，ABC错误；D将磁铁置于线圈中静止不动，穿过线圈的磁通量不会发生变化，故不会产生感应电流，D正确。故选D。2. 有关近代物理的叙述，下列说法中正确的是（）A. 衰变现象说明电子是原子核的组成部分B. 查德
3、威克通过原子核人工转变的实验发现了中子C. 粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的D. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后只剩下一个氢原子核了【答案】B【解析】【详解】A射线是原子核内中子转化为一个质子和电子时形成的，电子不是原子核的组成部分，A错误；B查德威克通过粒子轰击Be核发现了中子，B正确；C粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，不能解释原子的可能能量状态是不连续的，C错误；D半衰期是针对大量原子核的统计规律，对少量原子核不适用，D错误。故选B。3. 在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A. 增大入射光的强度，光
4、电流保持不变B. 减小入射光的照射时间，不能光电效应C. 改用频率小于v的光照射，一定不发生光电效应D. 改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大【答案】D【解析】【详解】AB光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关，与光照时间也无关，当发生光电效应时，增大入射光的强度，则光电流会增大，故AB错误；C光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，当改变频率小于，若低于极限频率时，则不会发生光电效应，若高于极限频率时，则仍会发生光电效应，故C错误；D在光电效应中，根据光电效应方程知可知，改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大，故D正确。
5、故选D4. 1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕有M、N两个线圈的实验中，发现了电磁感应现象。装置如图所示，在正确操作的情况下，符合实验事实的选项是（）A. 闭合开关瞬间，电流计指针无偏转B. 闭合开关稳定后，电流计指针有偏转C. 开关断开的瞬间，感应电流的方向为a电流计bD. 将绕线的铁环换成木环，闭合开关瞬间，电流计指针会明显偏转【答案】C【解析】【详解】A闭合开关瞬间，M线圈中的电流增大，产生的磁场增大，此磁场穿过N线圈的磁通量增大，N线圈与电流表组成的回路中产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故A错误；B闭合开关稳定后，M线圈中的电流不变，产生的磁场不变，此磁场穿过N线圈的磁通量不
6、变，N线圈与电流表组成的回路中无感应电流产生，则电流计指针无偏转，故B错误；C开关断开瞬间，M线圈中的电流减小，产生的磁场减小，此磁场穿过N线圈的磁通量减小，方向向下，由楞次定律可知，感应电流的方向为a电流计b，故C正确；D闭合开关瞬间，M线圈中的电流增大，将绕线的铁环换成木环，木环不能被磁化，此磁场不能穿过N线圈，即N线圈中无磁场，则电流计指针不会偏转，故D错误。故选C。5. 如图所示，一个闭合矩形线圈abcd以速度v从无磁场区域匀速穿过匀强磁场区域以abcd方向为电流的正方向，图中能正确反映线圈中电流时间关系的图象是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据楞次定律判断可
7、知，线圈进入磁场时，感应电流方向为顺时针方向，为正值；线圈穿出磁场时，感应电流方向为逆时针方向，为负值；由知线圈进入和穿出磁场时感应电流的大小不变；线圈完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生。所以选项D正确，A、B、C错误。故选D。【点睛】运用楞次定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律分析感应电流的方向和大小，这是电磁感应问题中常用的方法和思路。6. 远距离输电，输送功率一定，当输电的电压为U0时，输电线上的电阻为R，电流为I0，损失的电功率为P0.则当输电的电压提高为4U0时（）A. 由公式得，输电线上的电流变为4I0B. 由公式得，输电线上的电流变为I0C. 由公式得，输电线上损失的
8、电功率为16P0D. 由公式P=UI得，输电线上损失的电功率为4P0【答案】B【解析】【详解】AB设输送的功率为P1，则P1=U0I0，当输送电压变为4U0时，输电上的电流变为，A错误，B正确；CD输电线上损失的功率为，所以输电线上损失的电功率为，C错误，D错误。故选B。二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对不全得3分，有选错或不答的得0分）7. 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24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
9、. 共经过6次衰变和4次衰变【答案】BD【解析】【详解】AB根据质量数守恒和电荷数守恒可知，铅核比钍核少8个质子，少16个中子，故A错误，B正确；CD发生衰变是放出氦核，发生衰变是放出电子e，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，故C错误，D正确。故选BD。8. 如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内顺时针减速旋转时，由此可知（）A. 圆环b具有收缩趋势B. 圆环a外部磁场向内，内部向外C. 圆环b中产生顺时针方向的感应电流D. 若圆环a逆时针减速旋转，圆环b中产生顺时针方向的感应电流【答案】AC【
10、解析】【详解】ABC当a绕O点在其所在平面内顺时针减速旋转时，根据安培定则，a圆内产生纸面向内的磁场，a圆外产生纸面向外的磁场，b环的圆内向内的磁场和向外的磁场抵消一部分磁通量，磁场方向向里，在减少，由楞次定律，可得b环电流方向为顺时针，根据同向电流相互吸引，可得b环有收缩趋势，AC正确，B错误；D若圆环a逆时针减速旋转，同样原理，圆环b中产生逆时针方向的感应电流，D错误。故选AC。9. 如图所示为氢原子的能级图。现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是（）A. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B. 氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光波长最短C. 这些氢原子跃迁时辐
11、射出光子能量的最大值为10.2eVD. 氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应【答案】AD【解析】【详解】A根据知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子，故A正确；B氢原子由n=3跃迁到n=2辐射的光子能量较小，则产生的光波长最长，故B错误；C氢原子由n=3跃迁到n=1能级，辐射的光子能量最大值为故C错误；D氢原子由n=3向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为由光电效应条件可知，大于逸出功，能使逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效，故D正确。故选AD。10. 如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端
12、接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，不计杆与导轨之间的摩擦。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计。则此过程中（）A. 杆的速度最大值为B. 流过电阻R的电量为C. 恒力F做的功大于回路中产生的焦耳热D. 恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量【答案】BCD【解析】【详解】A当杆的速度最大时，杆受力平衡，有由闭合电路欧姆定律有以及感应电动势公式，联立解得故
13、A错误；B流过电阻R的电量为故B正确；C根据能量守恒可知，恒力做的功转化为回路中产生的焦耳热和杆的动能，所以恒力F做的功大于回路中产生的焦耳热，故C正确；D根据动能定理可知，恒力F做功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量，故D正确。故选BCD第二部分 非选择题（共52分）三、实验题（共14分）11. 某物理兴趣小组选用匝数可调的可拆变压器来探究“变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验：(1)原、副线圈中接入的是_；A副线圈接直流电流表B副线圈接交流电压表C原线圈需要接入交流电D原线圈中接入12V以下的直流电源(2)该小组继续做实验，在输入电压不变的前提下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的
14、匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后保持副线圈的匝数不变，减少原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_（选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】 (1). BC (2). 增大【解析】【详解】(1)1变压器的原理是电磁感应，所以原线圈接入交流电，同样副线圈得到的也是交流电，故副线圈接交流电压表，故选BC。(2)2根据原副线圈的电压和匝数的关系，可知，保持副线圈的匝数不变，减少原线圈的匝数，副线圈两端的电压增大。12. “用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示，其中用来保护电路的定值电阻R1=1.0：(1)图（a）中乙为_（选填“电压”或“电流”）传感器；(2)实验测得电池的
15、路端电压U与电流I的拟合曲线如图（b）中图线所示，由此得到电池的电源电动势E=_V，内阻r=_；（保留两位有效数字）(3)改用电池，重复上述实验方法，得到图（b）中的图线；(4)两个相同阻值的定值电阻分别与电池及电池连接，两电池的输出功率相等，则这个定值电阻的阻值为_。（保留两位有效数字）【答案】 (1). 电压 (2). 6.0 (3). 1.4 (4). 2.6【解析】【详解】(1)1根据测量电动势和内电阻的实验原理可知，滑动变阻器应与电流传感器串联后与电压表并联，从而电压表测量路端电压，电流表测量电路中的电流，故甲为电流传感器，乙为电压传感器。 (2)2由U=E-I（R1+r），可知，图
16、像与纵轴的交点表示电动势，故电池的E=6.0V。3 图像的斜率表示R1+r故r=1.4。(4)4使两电源分别与同一电阻串联后功率相同，则电阻的工作电流相同，即解得R=2.6。四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只，写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13. 如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三只“6V、3W”的灯泡，变压器为理想变压器。各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。试求：(1)变压器原、副线圈的匝数比；(2)ab端交变电压的最大值；(3)ab端交变电压的瞬时值表达式。
17、【答案】(1) ；（2）；（3）【解析】【详解】(1) 三只“6V、3W”的灯泡正常发光，可知副线圈的电压为6V，每个灯泡电流为副线圈的电流为1A，原线圈的电流为0.5A，由变压器原理，可得变压器原、副线圈的匝数比为（2）由变压器原理，可得解得，变压器的输入电压ab间电压ab端交变电压的最大值（2）由图可知，交流电的周期为0.02s，所以角速度ab端交变电压的瞬时值表达式为14. 如图甲所示，一个匝数n=1000匝、横截面积cm2，电阻r=2.0的圆形金属线圈与阻值R=8.0的定值电阻连结成闭合回路。在线圈中横截面积cm2的圆形（虚线）区域存在垂直于线圈平面的向外的磁场，磁感应强度B随时间t变
18、化的关系图线如图乙所示，已知0至0.1s通过电阻R的电流方向为aRb，导线的电阻不计，求：(1)0至0.1s内线圈中产生的感应电动势大小；(2)0至0.3s内定值电阻上所产生的电热。【答案】(1)2V；(2)0.048J【解析】【详解】(1)由图乙可知，0至0.1s内磁感应强度变化率为由法拉第电磁感应定律可知0至0.1s内线圈中产生的感应电动势大小(2)0至0.1s内线圈中产生的感应电流为0至0.1s内定值电阻上所产生的电热0.1s至0.3s内磁感应强度变化率为由法拉第电磁感应定律可知0.1s至0.3s内线圈中产生的感应电动势大小0.1至0.3s内线圈中产生的感应电流为0.1至0.3s内定值电
19、阻上所产生电热则0至0.3s内定值电阻上所产生的电热15. 如图所示，两平行长直金属导轨（不计电阻）水平放置，间距为L，有两根长度均为L、电阻均为R的导体棒AB、CD平放在金属导轨上。其中棒CD右侧通过绝缘细绳、定滑轮与质量为m的重物相连，重物放在一斜面上，斜面倾角为=30，重物与斜面之间粗糙，忽略其他摩擦和其他阻力，如图所示该装置左为俯视图，右为侧视图。开始时细绳伸直但无弹力，导轨间有一方向竖直向下、大小为的匀强磁场，磁场区域的边界满足曲线方程：，（0xL），CD棒处在竖直向上、大小为的匀强磁场中。现从t=0时刻开始，使棒AB在外力的作用下以速度v从与y轴重合处开始沿x轴正方向做匀速直线运动
20、，在运动过程中CD棒始终处于静止状态。重力加速度为g。求：(1)棒AB在运动过程中，ABDC回路中的最大电流；(2)棒AB通过磁场区域的过程中，棒CD上产生的焦耳热；(3)棒AB在匀强磁场中运动时，重物始终保持静止，若、R大小均为未知，但满足关系式：，求重物所受摩擦力大小随时间变化的表达式。【答案】（1）；（2）；（3）当 0t时，f =当t时，f=当t时，f=【解析】【详解】（1）当棒AB运动到处时，棒AB的有效切割长度最长，电动势最大，则电流最大，此时 (2) 棒AB在匀强磁场区域B1的运动过程中，产生的感应电动势为E=B1Lvsinx则感应电动势的有效值为E有效=I有效= t=可以得到Q=Rt=(3)当CD棒所受安培力F安=mgsin30时，设棒AB所在位置横坐标为x0，对棒CD受力分析可得=mgsin30 y=Lsinx0解得x0=x1=L则t1=，t2=当 0t时，则f=mgsin30-F安=当t时，则f= F安- mgsin30 =当t时，则f=mgsin30-F安=