甘肅省慶陽市孟壩中學(xué)高二物理下學(xué)期期中試題（含解析）.doc

甘肅省慶陽市孟壩中學(xué)2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試卷一、選擇題.每小題4分，17題是單選題，810題多選題 ，共40分.1.質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，碰撞的時間極短，離地的速率為v2，則在碰撞過程中鋼球動量變化量的方向和大小為（ ）a. 向下， b. 向下，c. 向上， d. 向上，【答案】d【解析】本題考查動量的矢量性，設(shè)彈回速度為正值，方向向下，d對；2. 質(zhì)量為1kg的小球以4m/s的速度與質(zhì)量為2kg的靜止的小球正對碰撞，關(guān)于碰后的速度，下列哪些是可能的（ ）a. 4/3m/s，4/3m/s b. 1m/s，2.5m/sc. 2m/s，3m/s d. -4m/s，4m/s【答案】b【解析】碰撞過程遵守的規(guī)律應(yīng)同時遵守三個原則：系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動能不增實際情景可能（碰前、碰后兩個物體的位置關(guān)系（不穿越）和速度關(guān)系應(yīng)遵循客觀實際如甲物追乙物并發(fā)生碰撞，碰前甲的速度必須大于乙的速度，碰后甲的速度必須小于、等于乙的速度或甲反向運動）系統(tǒng)動量守恒：a選項錯。系統(tǒng)動能不增：cd選項錯。3.關(guān)于牛頓運動定律和動量守恒定律的適用范圍，下列說法正確的是（ ）a. 牛頓運動定律也適合解決高速運動的問題b. 牛頓運動定律也適合解決微觀粒子的運動問題c. 動量守恒定律既適用于低速，也適用于高速運動的問題d. 動量守恒定律適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子【答案】c【解析】a、b、經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運動定律，經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界，低速運動，和弱引力下，故a、b軍錯誤。c、d、動量守恒定律雖然是由牛頓運動定律推導(dǎo)出來，但它既適用于低速宏觀物體，也適用于高速微觀物體，故選項c正確、選項d錯誤。故選c.【點睛】牛頓運動定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，也是高中物理中的重要內(nèi)容之一，應(yīng)能熟練、準(zhǔn)確的理解并應(yīng)用它4.用220v的正弦交流電通過理想變壓器對一負(fù)載供電,變壓器輸出電壓是110v,通過負(fù)載的電流圖象如圖所示,則( )a. 變壓器輸入功率約為3.9wb. 輸出電壓的最大值是110vc. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比是1:2d. 負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式i=0.05sin(100t+2)a【答案】【解析】試題分析：負(fù)載的功率，輸入功率等于輸出功率，a正確；輸出電壓的最大值，b錯誤；變壓器原、副線圈匝數(shù)比等于電壓之比，c錯誤；負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式，d錯誤；故選a?？键c：交流電瞬時值表達(dá)式、變壓器的工作原理【名師點睛】根據(jù)圖象知道負(fù)載電阻中電流的峰值和有效值，周期和角速度，根據(jù)輸入功率等于輸出功率，匝數(shù)之比等于電壓之比分析各項視頻5. 紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是 ( )a. 紅光 b. 橙光 c. 黃光 d. 綠光【答案】a【解析】試題分析：按愛因斯坦的光子說，光子的能量e=h,說明光子的能量與光的頻率成正比，而題中四種光中，綠光的頻率最大，紅光的頻率最小，故光子能量最小的是紅光考點:光子點評：光子的能量與頻率有關(guān)，而頻率卻與光的波長有關(guān)由v=f得與f成反比；同時在光的衍射實驗中紅光的波長最長。6.用波長為2.0107 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動能是4.71019 j由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h6.631034 js，光速c3.0108 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)()a. 5.51014 hzb. 7.91014 hzc. 9.81014 hzd. 1.21015 hz【答案】b【解析】選b.由光電效應(yīng)方程ekhw逸可得w逸hek，而w逸h0，所以鎢的極限頻率0ekh7.91014hz，b正確視頻7.如圖所示，一理想變壓器，當(dāng)原線圈兩端接u1=220v的正弦式交變電壓時，副線圈兩端的電壓u2=55v對于該變壓器，下列說法正確的是（ ）a. 原、副線圈的匝數(shù)之比等于4：1b. 原、副線圈的匝數(shù)之比等于1：4c. 原、副線圈的匝數(shù)之比等于2：1d. 原、副線圈的匝數(shù)之比等于1：2【答案】a【解析】試題分析：理想變壓器的工作原理是原線圈輸入變化的電流時，導(dǎo)致副線圈的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而副線圈中的感應(yīng)電流的變化，又導(dǎo)致在原線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢電壓比為：原副線圈電壓與匝數(shù)成正比且電流與電壓均是有效值解：由理想變壓器的變壓比：可得，原、副線圈的匝數(shù)之比4：1，故a正確，bcd錯誤；故選：a【點評】理想變壓器是理想化模型，一是不計線圈內(nèi)阻；二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象同時副線圈的電壓由原線圈電壓與原副線圈匝數(shù)決定，而原線圈的電流由副線圈決定8. 如圖所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是 ( )a. 入射光太弱b. 入射光波長太長c. 光照時間短d. 電源正負(fù)極接反【答案】bd【解析】試題分析：光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強度沒有關(guān)系故a錯誤若入射光波長太長，大于金屬的極限波長時，金屬不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，靈敏電流計中沒有電流通過故b正確光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與光照時間沒有關(guān)系故c錯誤電源正負(fù)極接反時，光電管加上反向電壓，光電子做減速運動，可能不能到達(dá)陽極，電路中不能形成電流故d正確故選bd考點：光電效應(yīng)點評：光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件是取決于入射光的頻率或波長，與入射光的強度、光照時間沒有關(guān)系9.在空間的某一點,將三個質(zhì)量相等的小球a、b、c以相同的速率分別豎直上拋、豎直下拋和水平拋出,不計空氣阻力,最后落在同一水平面上,則它們的()a. 觸地速度大小相等b. 動量的增量大小相等c. 動量的增量papbpcd. 動能的增量相等【答案】ad【解析】【詳解】a、d、三個球從拋出到落地的過程中只有重力做功，由動能定理得：mgh=12mv212mv02，三個球的h、m、v0都相同，所以落地時速度的大小相等；重力做功相同則動能的增量相等，a、d均正確.b、c、三個球落地速度大小相同，當(dāng)豎直方向上的運動過程不同，下拋最快，平拋其次，上拋時間最長，即tatctb，由動量定理mgt=p，可得動量變化量papcpb；故b、c均錯誤。故選ad.【點睛】動能定理解決功與動能變化的關(guān)系；動量定理解決沖量與速度變化的關(guān)系；動量變化量常用兩種方法研究：一法是定義法，根據(jù)動量變化的定義研究；二法是定理法，根據(jù)動量定理研究，特別是對于曲線運動和變力的情況，更有效10.在光滑水平面上,兩球沿球心連線以相等速率相向而行,下列現(xiàn)象可能的是( )a. 若兩球質(zhì)量相等,碰后以某一相等速率反向而行b. 若兩球質(zhì)量相等,碰后以某一相等速率同向而行c. 若兩球質(zhì)量不同,碰后以某一相等速率反向而行d. 若兩球質(zhì)量不同,碰后以某一相等速率同向而行【答案】ad【解析】【詳解】a、若兩球質(zhì)量相等，碰撞前以速率相等相向而行，則系統(tǒng)的總動量為零。若碰撞后以某一相等速率反向而行，總動量也為零，符合動量守恒，是可能的；故a正確.b、若兩球質(zhì)量相等，碰撞前以速率相等相向而行，則系統(tǒng)的總動量為零。若碰后以某一相等速率同向而行，總動量不等于零，不符合動量守恒這一基本規(guī)律，不可能發(fā)生；故b錯誤.c、若兩球質(zhì)量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系統(tǒng)的總動量與質(zhì)量較大的物體動量方向相同；若碰后以某一相等速率反向而行，總動量也與質(zhì)量較大的物體動量方向相同，而此方向與碰撞前相反，違反了動量守恒定律，不可能發(fā)生；故c錯誤.d、若兩球質(zhì)量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系統(tǒng)的總動量與質(zhì)量較大的物體動量方向相同；若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行，總動量可能與碰撞前動量相等，是可能發(fā)生的；故d正確.故選ad.【點睛】本題抓住碰撞過程的基本規(guī)律：動量守恒定律進行分析，特別要注意動量的方向，動量守恒是指總動量的大小和方向都不變，要正確全面理解二、實驗題，共20分11.某同學(xué)用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，讓質(zhì)量為m1的小球從斜槽某處由靜止開始滾下，與靜止在斜槽末端質(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞(1)實驗中必須要求的條件是_a斜槽必須是光滑的b斜槽末端的切線必須水平cm1與m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度dm1每次必須從同一高度處滾下(2)實驗中必須測量的物理量是_a小球的質(zhì)量m1和m2 b小球起始高度hc小球半徑r1和r2 d小球起飛的時間te桌面離地面的高度h f小球飛出的水平距離x【答案】 (1). (1)bcd (2). (2)af【解析】(1)實驗中為保證小球做平拋運動，斜槽末端必須水平，要使兩球碰后均平拋，兩球心必須在同一高度，要保證小球m1碰前速度不變，m1每次必須從同一高度滾下，斜槽沒必要保證光滑，故bcd正確(2)必須測量兩球質(zhì)量m1、m2和小球平拋的水平距離，故選af.（1）斜槽不一定需要光滑，只要入射小球每次從同一高度由靜止釋放即可，保證入射小球碰撞前的速度不變故a錯誤，d正確為了使小球碰后做平拋運動，斜槽的末端必須水平故b正確為了發(fā)生對心碰撞，m1與m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度故c正確故選：bcd（2）小球平拋運動的時間相等，則入射小球的初速度v0x1t，碰后速度為v1x2t，被碰小球的速度v2x3t，要驗證動量守恒，驗證m1v0=m1v1=m2v2，即m1x1=m1x2+m2x3所以需要測量兩小球的質(zhì)量，以及小球飛出的水平距離故af正確故選af點睛：解決本題的關(guān)鍵知道驗證動量守恒定律的實驗原理、注意事項，領(lǐng)會用水平位移代替速度的巧妙之處12.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程中不變量的實驗：在小車a的前端粘有橡皮泥，推動小車a使之做勻速運動然后與原來靜止在前方的小車b相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動，他設(shè)計的具體裝置如圖所示在小車a后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力(1)若已得到打點紙帶如圖所示，并將測得的各計數(shù)點間距離標(biāo)在圖上，a點是運動起始的第一點，則應(yīng)選 _ 段來計算a的碰前速度，應(yīng)選_段來計算a和b碰后的共同速度(以上兩格填“ab或“bc或“cd或de”)(2)已測得小車a的質(zhì)量m1=0.40kg，小車b的質(zhì)量m2=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前m1v1+m2v2=_ kgm/s；碰后m1v1+m2v2= _kgm/s并比較碰撞前后兩個小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等【答案】 (1). bc (2). de (3). 0.840 (4). 0.834【解析】【詳解】(1)由于碰撞之后共同勻速運動的速度小于碰撞之前a獨自運動的速度，故ac應(yīng)在碰撞之前，de應(yīng)在碰撞之后推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故bc段為勻速運動的階段，故選bc計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而a和b碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選de段來計算碰后共同的速度(2) 碰前系統(tǒng)的動量即a的動量，則p1=m1v1+m2v2=m1v1+0=m1bc5t=0.800.105050.02=0.840kgm/s;碰后的總動量p2=m1v1+m2v2=(m1+m2)de5t=(0.80+0.40)0.069550.02=0.834kgm/s.【點睛】根據(jù)碰撞之后共同勻速運動的速度小于碰撞之前a獨自運動的速度，確定ac應(yīng)在碰撞之前，de應(yīng)在碰撞之后，是解決本題的突破口13.如圖所示,導(dǎo)線ab與cd互相平行,則在閉合開關(guān)s時導(dǎo)線cd中感應(yīng)電流的方向為_;在斷開開關(guān)s時導(dǎo)線cd中感應(yīng)電流的方向為_.(填“由c到d”或“由d到c”) 【答案】 (1). 由d到c (2). 由c到d【解析】【詳解】在閉合開關(guān)s時，根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線框cd所處的磁場方向垂直紙面向里，ab直導(dǎo)線中的電流增大，穿過線框cd的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得：線框中感應(yīng)電流方向為順時針方向則導(dǎo)線cd中有感應(yīng)電流，其方向由d到c；在斷開開關(guān)s時，根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線框cd所處的磁場方向垂直紙面向里，ab直導(dǎo)線中的電流減小，穿過線框cd的磁通量減小，根據(jù)楞次定律得到：線框中感應(yīng)電流方向為逆時針方向則導(dǎo)線cd中有感應(yīng)電流，其方向由c到d【點睛】本題考查安培定則、楞次定律綜合應(yīng)用的能力安培定則可以用來判斷通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向，楞次定律用來判斷線圈感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向三、計算題，共40分。14.已知某金屬表面接受波長為和2的單色光照射時，釋放出光電子的最大初動能分別為30ev和10ev，求能使此種金屬表面產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的極限波長為多少?【答案】4【解析】根據(jù)hc=w+ekm波長為的單色光照射時：hc=w+30ev（1）波長為2的單色光照射時：hc2=w+10ev（2）聯(lián)立解得：w=hc4，所以極限波長為4思路分析:根據(jù)光電效應(yīng)方程代入數(shù)據(jù)列出兩個關(guān)于普朗克常數(shù)和逸出功的關(guān)系式，聯(lián)立即可解得極限波長為4。試題點評：考查學(xué)生應(yīng)用光電效應(yīng)方程解決問題的能力。15.如圖所示，變壓器原線圈輸入電壓為220 v，副線圈輸出電壓為36 v，兩只燈泡的額定電壓均為36 v，l1額定功率為12 w，l2額定功率為6 w試求：(1)該變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；(2)兩燈均正常工作時原線圈中的電流以及只有l(wèi)1工作時原線圈中的電流【答案】(1)559(2)0.082