高二物理下学期期中试题（含解析） 13页

‎【2019最新】精选高二物理下学期期中试题（含解析）‎ 一、选择题：本题共12小题。第1-8题每小题只有一个选项正确，第9-12题为不定项选择。‎ ‎1. 放在水平面上质量为m的物体，用一水平力F推它，作 用时间t但物体始终没有移动，则这段时间内F对物体的冲量为(　 　)‎ A. 0 B. Ft C. mgt D. 无法判断 ‎【答案】B ‎【解析】由冲量的算式可知这段时间内F对物体的冲量为：，B正确．‎ ‎2. 物体受到的冲量越大，则(　 　)‎ A. 它的动量一定越大 B. 它的动量变化一定越快 C. 它的动量的变化量一定越大 D. 它所受到的作用力一定越大 ‎【答案】C ‎【解析】根据冲量定理可得，冲量越大，动量变化量一定越大，但动量、动量变化率不一定大，AB错误C正确；冲量大，有可能是作用时间比较长，所以受到的作用力不一定大，D错误．‎ ‎3. 物体在运动过程中加速度不 为零，则下列说法正确的是(　 　)‎ A. 物体速度的大小一定随时间变化 - 13 - / 13‎ B. 物体速度的方向一定随时间变化 C. 物体动能一定随时间变化 D. 物体动量一定随时间变化 ‎【答案】D ‎【解析】若加速度与速度方向恒垂直，则加速度只改变速度方向，不改变速度大小，即速度大小不变，该情况下，动能不变；若加速度与速度方向同向，则速度增大，方向恒定不变，ABC错误；加速度不为零，速度一定发生变化，动量一定变化，D正确．‎ ‎4. 关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是 (　 　)‎ A. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒 C. 只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 D. 系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒 ‎【答案】C ‎【解析】根据动量守恒的条件即系统所受外力的矢量和为零可知，选项C正确；系统内存在摩擦力，若系统所受的合外力为零，动量也守恒，选项A错误；系统内各物体之间有着相互作用，对单个物体来说，合外力不一定为零，加速度不一定为零，但整个系统所受的合外力仍可为零，动量守恒，选项B错误；系统内所有物体的加速度都为零时，各物体的速度恒定，动量恒定，总动量一定守恒，选项D错误．‎ ‎5. 变成要经过m次衰变、n次衰变，中子数减少的个数为q，则（ ）‎ - 13 - / 13‎ A. m=8，n=6，q=32‎ B. m=6，n=8，q=32‎ C. m=8，n=6，q=22‎ D. m=6，n=8，q=22‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：衰变电荷数少2，质量数少4，衰变电荷数多1，质量数不变．根据该规律判断衰变的次数．抓住质量数等于中子数与质子数之和求出中子数减少的个数．‎ 根据电荷数守恒、质量数守恒知，，解；因为电荷数少10，即质子数少10，质量数少32，则中子数少22，即q=22，C正确．‎ ‎6. 本题用大写字母代表原子核，E经α衰变边长F，再经β衰变变成G，再经α衰变成为H，上述系列衰变可记为下式：H；另一系列衰变如下：，已知P是F的同位素，则下列判断正确的是( )‎ A. Q是G的同位素，R是H的同位素 B. R是G的同位素，S是H的同位素 C. R是E的同位素，S是F的同位素 D. Q是E的同位素，R是F的同位素 ‎【答案】C - 13 - / 13‎ ‎【解析】衰变使电荷数少2，新原子在元素周期表中位置前移2位；衰变使电荷数多1，新原子在元素周期表中位置后移1位。由，可得P是S的同位素，又P是F的同位素，即P、F、S为同位素；E经衰变成为F，R经衰变成为S，则E、R是同位素；F经衰变成为G，P经衰变成为Q，则G、Q也是同位素，C正确．‎ ‎7. 如图所示，abcd为水平放置的平行“⊂”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则(　 　)‎ A. 电路中感应电动势的大小为 B. 电路中感应电流的大小为 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆的热功率为 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：根据，L是有效的切割长度，求解感应电动势．根据闭合电路欧姆定律求感应电流的大小．由求安培力，由功率公式求解金属杆的热功率．‎ 切割的有效长度为导轨间距，故电路中感应电动势为，电路中感应电流的大小为，A错误B正确；金属杆所受安培力的大小为，C错误；属杆的热功率为，D错误．‎ ‎8.‎ - 13 - / 13‎ ‎ 如图所示，理想变压器的原线圈通有的交变电流，灯泡L的额定功率为6W，开关S闭合后灯泡L恰好正常发光，电压表、电流表均为理想电表．变压器的原、副线圈的匝数比为10：1，下列说法正确的是（　　）‎ A. 副线圈交变电流的频率为5Hz B. 电压表的示数为4.24V C. 电流表的示数为0.2A D. 灯泡正常发光时的电阻为1.5Ω ‎【答案】D ‎【解析】当原线圈通有e=30cos100πt（V）的交变电流时，可得ω=100π rad/s，又ω=2πf，则原线圈交流电的频率为f=50HZ，副线圈与原线圈交变电流的频率也为50HZ，故A错误；原线圈电压有效值：，由变压器电压与匝数的关系：，可得：U2=3V，所以电压表的示数为3V，故B错误；灯泡的电流：，即电流表示数为2A，故C错误；根据欧姆定律得灯泡正常发光时的电阻为：，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎9. 关于动量的概念，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 动量大的物体惯性一定大 B. 动量大的物体运动得一定快 C. 动量相同的物体运动方向一定相同 D. 动量相同的物体速度小的惯性大 ‎【答案】CD - 13 - / 13‎ ‎【解析】惯性的大小只和物体的质量有关，根据可知动量大，质量不一定大，所以惯性不一定大，同理，动量大，速度不一定大，所以运动的不一定块，AB错误；动量是矢量，动量相同，即运动方向一定相同，C正确；动量相同的情况下，质量越大，速度越小，故动量相同的物体速度小的惯性大，D正确．‎ ‎10. 如图甲所示，螺线管匝数n＝1 000匝，横截面积S＝10 cm2，螺线管导线电阻r＝1 Ω，电阻R＝4 Ω，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是(　　)‎ A. 通过电阻R的电流是交变电流 B. 感应电流的大小保持不变 C. 电阻R两端的电压为6 V D. C点的电势为4.8 V ‎【答案】AB ‎【解析】试题分析：根据法拉第地磁感应定律求出螺线管中产生的感应电动势，结合闭合电路欧姆定律，可求解R两端电压，及C点的电势．再根据楞次定律可知，感应电流的方向，从而确定是直流还是交流；从而即可求解．‎ - 13 - / 13‎ 根据图乙可知，在0~1s内穿过螺线管的磁通量增大，电流方向为C流过R到A，在1~2s内穿过螺线管的磁通量均匀减小，根据楞次定律可得电流方向为从A流过R到C，依次类推可知通过R的电流方向做周期性变化，故为交变电流，A正确；B-t图像的斜率恒定，所以产生的感应电动势大小恒定，根据欧姆定律可得产生的感应电流大小恒定，B正确；根据可知线圈产生的感应电动势大小为，螺线管相当于电源，存在内阻，故电阻R两端的电压为，因为A点电势恒为零，而电流方向在做周期性变化，所以只有当螺线管左端是正极时，C点的电势才为4.8V，当右端是正极时，则C点电势为-4.8V，CD错误．‎ ‎11. 如图所示，两条形有界磁场宽度均为d＝0.5 m，磁感应强度大小均为B＝4 T，方向垂直于纸面，两磁场区域间距也为d.在磁场区域的左边界处有一长L＝1 m、宽d＝0.5 m的矩形导体线框，线框总电阻为R＝2 Ω，且线框平面与磁场方向垂直.现使线框以v＝0.5 m/s 的速度匀速穿过磁场区域，若以初始位置为计时起点，规定B垂直纸面向里为正，则以下关于线框所受的安培力大小F及穿过线框磁通量Φ随时间t变化的四个图象正确的是(　 　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：由法拉第电磁感应定律及可得出感应电动势的变化；由欧姆定律可求得电路中的电流，可求得安培力的变化；由线圈的运动可得出线圈中磁通量的变化．‎ - 13 - / 13‎ 在0-1s内，线框产生的感应电动势为，感应电流，线框受到的安培力，穿过线框的磁通量；在1-2s内，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流，不受安培力，磁通量为，为正，保持不变；在2-3s内，线框产生的感应电动势为，感应电流，线框受到的安培力，穿过线框的磁通量；在3-4s内，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流，不受安培力，磁通量为 Φ=Bd2=1 Wb，为负，保持不变；在4-5s内，线框产生的感应电动势为，感应电流，线框受到的安培力，穿过线框的磁通量，根据数学知识得知，BD正确．‎ ‎12. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g，则( 　)‎ A. 金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为a→b B. 金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为 C. 金属棒的最大速度为 D. 金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为 ‎【答案】BD ‎【解析】A：金属棒在磁场中向下运动时，据右手定则可知，流过电阻R的电流方向为。故A项错误。‎ B：金属棒的速度为v时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势 流过金属棒的电流 - 13 - / 13‎ 金属棒所受的安培力 故B项正确。‎ C：当金属棒速度最大时，解得金属棒的最大速度。故C项错误。‎ D：金属棒以稳定的速度下滑时，速度为最大速度，电路中电流 电阻R的热功率 联立解得：，故D项错误。‎ 二、非选择题 ‎13. 某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞过程中的不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，使小车A做匀速直线运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz，长木板右端下部垫着小木片(图中未画出)用以平衡摩擦力。‎ ‎（1）若已得到打点纸带如图所示，并把测得的各计数点间距离标在图上，A点为运动起始的第一点，则应选________段来计算小车A的碰前速度，应选________段来计算小车A和小车B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)‎ ‎（2）已测得小车A的质量mA＝0.40 kg，小车B的质量mB＝0.20 kg，由以上测量结果可得：碰前mAvA＋mBvB＝ ________kg·m/s；碰后mAvA′＋mBvB′＝________kg·m/s。‎ - 13 - / 13‎ ‎【答案】 (1). BC (2). DE (3). 0.42 (4). 0.417‎ ‎【解析】试题分析：（1）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后．推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．故答案为BC、DE ‎（2）碰前系统的动量即A的动量，则 碰后的总动量 碰撞前后动量近似相等。‎ 考点：验证动量守恒定律 ‎【名师点睛】此题考查了验证动量守恒定律的实验；根据碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，确定AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后，是解决本题的突破口。‎ ‎14. 以初速度v0＝40 m/s竖直向上抛出物体，质量为4 kg，则第2s末的动量为________kg·m/s，第5s末动量为_______kg·m/s，从第2s末到第5s末动量的变化量为______kg·m/s。(g取10 m/s2，取初速度方向为正方向)‎ ‎【答案】 (1). 80 (2). 40 (3). 120‎ - 13 - / 13‎ ‎【解析】规定向上为正，物体做竖直上抛运动，初速度，在2s末速度为：，5s末速度（负号表示速度方向向下），故2s末的动量为，5s末动量为，动量变化量．‎ ‎15. 镭核发生衰变放出一个粒子变为氡核.已知镭核质量为226.0254u，氡核质量为222.0163u，放出粒子质量为4.0026u.‎ ‎（1）写出核反应方程；‎ ‎（2）求镭核衰变放出的能量．‎ ‎【答案】（1）（2）6.05MeV ‎【解析】（1）由质量数与核电荷数守恒可知，该反应方程中放射出一个粒子；‎ 核衰变反应方程为；‎ ‎（2）该核衰变反应中质量亏损为：，  根据爱因斯坦质能方程得，释放出的核能； ‎ ‎16. 质量为m=1kg的物体在距地面高h=5m处由静止自由下落，正落在以V=5m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装载沙子的小车中，车与沙子的总质量为M=4kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为多大？‎ ‎【答案】4m/s ‎【解析】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；根据爱因斯坦质能方程求出释放的核能．‎ - 13 - / 13‎ 物体和车作用过程中，两者组成的系统水平方向不受外力，水平方向系统的动量守恒。‎ 已知两者作用前，车在水平方向的速度，小球水平方向的速度；‎ ‎...............‎ 解得：．‎ ‎17. 交流发电机的端电压是U=220V，输出功率为P=4400W，输电导线总电阻为R=2Ω．试求：‎ ‎①用户得到的电压和功率各多大？输电损失功率多大？‎ ‎②若发电机输出端用n1:n2=1：10的升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用n3:n4=10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又多大？‎ ‎【答案】①U用=180V；P用=3600W；P损=800W②用户得到的电压2196V，和功率4392W．‎ ‎【解析】试题分析：①如图，由得：‎ 由得：用户得到的电压为 由得：用户得到的功率为 输电损失功率为 ‎②输电电路如图所示 根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比可得：，‎ 解得 - 13 - / 13‎ 因理想变压器不改变功率，即，所以 由图可知：‎ 由得：降压变压器副线圈两端电压 用户得到的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率，即 故用户得到的电压和功率分别为219.6V和4392W。‎ 考点：变压器的构造和原理；电能的输送。‎ ‎18. 质量为M的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，并以v=90m/s的速度水平射出，木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m，求木块与台面间的动摩擦因数为μ。‎ ‎【答案】µ=0.5‎ ‎【解析】子弹射穿木块的过程中，系统动量守恒，设子弹的速度为正方向，‎ 根据动量守恒定律得：，解得 ‎ 木块离开平台后做平抛运动，由平抛规律得，解得，‎ 而，解得；‎ 木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理得，‎ 代入数据解得。‎ - 13 - / 13‎