重庆市九校联盟2019_2020学年高二物理上学期联考试题

重庆市九校联盟2019-2020学年高二物理上学期联考试题
考试时间：90分钟满分：100分
Ⅰ卷
一、选择题：（本题包括12小题，每小题4分，共48分，1-8小题只有一个选项符合题意，9-12小题为不定项选择题，选对但不全得2分，错选不选得0分）
1.（原创）下列物理学家提出的原子物理理论，其中错误的是( )
A.普朗克假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍
B.爱因斯坦提出“光子说”并成功解释了光电效应现象
C.波尔的定态理论和跃迁理论，很好地解释了所有原子光谱的实验规律
D.贝可勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂结构
2.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，若导线分别按照下图中各情况在纸面内运动，能在电路中产生感应电流的情形是（）
A.都会产生感应电流
B.都不会产生感应电流
C.甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流
D.甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流
3.（改编）用如图所示的装置研究光电效应现象.当用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触头c，发现当电压表的示数大于或等于1.7 V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是( )
A.改用能量为2.5 eV的光子照射，移动变阻器的触头c，电流表G中也可能有电流
B.光电管阴极的逸出功为1.7eV
C.当滑动触头向a 端滑动时，反向电压增大，电流增大
D.光电子的最大初动能始终为1.05 eV
4.（原创）如图为綦江南州中学物理兴趣小组为研究无线充电技术，动手制作了一个“特斯拉线圈”。

线圈匝数为n ，面积为S ，若在1t 到2t 时间内，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，其磁感应强度大小由1B 均匀增加到2B ，则该段时间线圈两端的电势差的大小为（ ） A ．恒为
2121()S B B t t -- B ． 从0均匀变化到2121()
S B B t t --
C ．恒为
2121()nS B B t t -- D ．从0均匀变化到2121
()
nS B B t t --
5．（改编）2016年1月，重庆主城及多个区县迎来冰冻雨雪天气，图为重庆电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度。

为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路，利用电流的热效应除冰。

若在正常供电时，高压线上送电电压为U ，电流为I ，热损耗功率为P ∆；除冰时，输电功率、输电线电阻不变，输电线上的热损耗功率为16P ∆，则除冰时（ ）
A ．输电电流为
16I B ．输电电压为4
U
C ．输电电压为4U
D ．输电电流为16I
6.（改编）烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅24195
Am 来探测烟雾。

当
正常空气分子穿过探测器时，镅
241
95
Am 会释放出射线将它们电离，从而产生电流．烟尘一
旦进入探测腔内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报．则下列说法正确的是（ ） A.镅24195Am 发出的是α射线，它是镅24195Am 原子核自发放出的氦核 B.镅
24195
Am 发出的是β射线，它是镅24195Am 原子核外电子电离形成的电子流
C.镅
24195Am 发出的是γ射线，它是镅24195Am 原子核外电子电离形成的电子流
D.发生火灾时，由于温度的升高，会使镅
241
95
Am 的半衰期减小
7.如图所示的电路中，电感线圈L 的自感系数足够大且电阻可忽略，A 、B 为两灯泡，以下结论正确的是（ ）
A.合上原本断开的开关S 时，A 先亮，B 后亮
B.合上原本断开的开关S 时，A 、B 同时 亮，以后B 变暗直至熄灭，A 变亮
C.断开原本闭合的开关S 时，A 变亮，B 熄灭
D.断开原本闭合的开关S 时，A 、B 两灯都亮一下再逐渐熄灭
8.（改编）很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了
一个发电测速装置，如图所示。

自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中逆时针转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O 转动。

已知该磁场的磁感应强度大小为B ，圆盘半径为l ，圆盘电阻不计。

导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O 相连，导线两
端a 、b 间接一阻值为R 的小灯泡。

后轮匀速转动时，用电压表测得a 、b 间电压为U 。

则下列说法正确的是（ ） A.a 连接的是电压表的正接线柱
B.若圆盘匀速转动的时间为t ，则该过程中克服安培力做功2
2U Q t R
C.自行车后轮转动的角速度是
2
2U
Bl
D.自行车后轮边缘的线速度大小是
2U
Bl
9.（原创） 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. 该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin (25t ) V
B. 该交流电1s 内电流方向改变50次
C. 该交流电电压的有效值为141.4 V
D. 若将该交流电压加在阻值为R ＝200Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是25W 10.（原创） 理想变压器原线圈输入电压u=200
sin 100πt （V ），变压器右侧部分为一
火灾报警系统原理图，R 为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有
电表均为理想电表。

，以下说法中正确的是（ ） A ．输入交流电的电压有效值为200 V ，频率为50 Hz
B ．S 打到a 处，当R 所在处出现火情时，两电压表示数都增大
C ．S 打到a 处，当R 所在处出现火情时，两电流表的示数都减小
D ．若R 电阻不变，S 从a 处打到b 处，电压表V
2和电流表A 1的示数都减小 11.（改编）如图所示是氢原子的能级图，一群氢原子处于量子数n ＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，则( ) A ．可以辐射6种不同频率的光
B ．波长最长的是n ＝4激发态跃迁到基态时产生的
C ．使n ＝4能级的氢原子电离至少要0.85 eV 的能量
D ．若从n ＝2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应
12．如图所示，固定的光滑平行金属导轨间距为 L ，导轨电阻不计，上端 a 、b 间接有阻值为 R 的电阻，导轨平面与水平面的夹角为 θ，且处在磁感应强度大小为 B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。

质量为 m 、长度为 L 、电阻为 r 的导体棒与一端固定的弹簧相连后放在导轨上。

初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度 V 0 。

整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。

已知弹簧的劲度系数为 k ，弹簧的中心轴线与导轨平行。

下列说法正确的是（ ） A 、初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的大小为
R
BL 0
υ B 、初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的方向为 b →a
C 、若导体棒第一次回到初始位置时，速度变为 V ，则此时导体棒的加速度大小 a= g sin θ
－
R
L B υ22
D 、若导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为 Ep ，则导体棒从开始运动直到停止的过程中，电
阻 R 上产生的焦耳热 Q =
)sin 21(2222
0p E k
g m m r R R -++θυ
Ⅱ卷
二、实验题：（本题共两小题，每空2分，其中13题6分，14题10分，共16分） 13.（改编）完成下列填空，如图1、2所示是探究电磁感应现象的实验装置。

（Ⅰ）如图1，(右图的两个图没有明确标注图一与图二)用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，
在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。

(选填“偏转”或“不偏转”)
（1）磁体不动,使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线．
电流表的指针
（2）导体AB不动，使磁体左右运动．电流表的指针
（Ⅱ）如图2，各线路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，
实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：
保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测
到电流表的指针（选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”）
14.（改编）在验证动量守恒定律实验中，同学们不仅完成了课本原来的实验，还用相同的器材进行多方面的探索及尝试．下面是甲、乙两组同学的实验，请回答相关的问题：（Ⅰ）甲组同学采用如图1所示的装置，由斜槽和水平槽构成．将复写纸与白纸铺在水平放的木板上，重垂线所指的位置为O．实验时先使
a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落
到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复
上述操作多次，得到多个落点痕迹平均位置P；
再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让a
球仍从固定位置由静止开始滚下，与b球发生
对心正碰，碰后a球不被反弹．碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N．
（1）以下提供的器材中，本实验必需的有
A．刻度尺 B．打点计时器 C．天平 D．秒表
（2）实验中有关操作和描述正确的是
A．用质量大的球去碰质量较小的球，目的是使被碰球飞行距离更远，可减小测量误差B．调整斜槽末端水平，目的是使两球能发生对心碰撞
C．让入射球从同一位置释放，目的是保障每次碰撞前小球的动量都相同
D．碰撞后两球的动能之和总会小于碰前入射球的动能，是因为斜槽摩擦力做负功造成的（3）设a球的质量为m1，b球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用m1、
m2、OM、OP、ON表示）
（Ⅱ）乙组同学误将重锤丢失，为了继续完成实验现将板斜放，上端刚好在槽口抛出点，标记为O．板足够长小球都能落在板上，如图2，采用甲组同学相同的操作步骤完成实验．（4）对该组同学实验的判断正确的是
A．乙组同学无法完成验证动量守恒定律 B．秒表也不是乙组同学的必需器材
C．乙组同学必须测量斜面倾角θ D．图2中N为b球碰后落点
（5）设a球的质量为m1，b球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为．
三、计算题：（本题共三小题，其中15题10分，16题12分，17题14分，共36分，要求写出必要的文字叙述和解题步骤）
15．（改编）（10分）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V．
（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（2）如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以安装“220 V 40 W”的电灯多少盏？
16.（12分）如图所示，光滑的水平面上有一质量M=8kg的木板，其右端恰好和1
4
光滑固定
圆弧轨道AB的底端等高对接（木板的水平上表面与圆弧轨道相切），木板右端放有一质量m0=1kg的物体C（可视为质点），已知圆弧轨道半径R=0.8m。

现将一质量m=3kg的滑块（可视为质点），由轨道顶端A点无初速释放，滑块滑到B端后冲上木板，并与木板右端的物体C粘在一起沿木板向左滑行，最后恰好不从木板左端滑出。

已知滑
块及物体C与木板上表面的动摩擦因数均为μ=0.3，g取10m/s2。

求：
（1）滑块由A端下滑到B端的过程，合外力对滑块的冲量大小；
（2）木板的最终速度大小；
（3）木板的长度l。

17.（14分）如图甲所示，两根光滑固定导轨相距0.4m竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01kg，长为0.2 m，处于磁感应强度为B0＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里．相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场，且磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示．在t＝0时刻，质量为0.02kg、阻值为0.3Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2m高度处，由静止开放释放，下落过程中保持水平，且与导轨接触良好，结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场，并在磁场中做匀速运动，在t2时刻从下边界JK离开磁场，g取10 m/s2.求：
(1)在0～t1时间内，电路中感应电动势的大小；
(2)在t1～t2时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大；
(3)棒cd在0～t2时间内产生的焦耳热．
重庆市“九校联盟”高2018级联考物理科答案
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分）
二、实验题（每空2分，共16分）
13、（1） 不偏转 （2） 偏转
（3） 向右偏
14、（1） AC （2） C
（3） m 1OP=m 1OM+m 2ON
（4） BD （5） m 1
=m 1+m 2
三、计算题（本题共三小题，其中15题10分，16题12分，17题14分，共36分） 15. （10分）
解：（1）因为P 损＝I 2
2R 线 所以I 2＝
P 损
R 线＝4×10
3
10
A ＝20 A （2分） I 1＝P U 1＝100×103
500
A ＝200 A （1分）
则n 1n 2＝I 2I 1＝
20200＝1
10
（1分）
U 3＝U 2－I 2R 线＝(500×10－20×10)V＝4800 V （1分）
则n 3n 4＝U 3U 4＝
4800220＝240
11
. （1分）
（2）设还可装灯n 盏，据功率相等有P 3＝P 4
（1分）
其中P 4＝(n ×40＋60×103
)W （1分）
P 3＝(100－4)kW ＝96 kW （1分）
所以n ＝900 （1分） （用其他解法，只要结果正确同样给分）
16.（12分）
解：（1）滑块从A 端下滑到B 端的过程： 由动能定理得：2
012
mgR mv =
-0 （1分） 由动量定理得：00I mv =- （1分） 解得：12I N s =⋅ （1分） （2）滑块与物体C 碰撞过程由动量守恒定律得：
mv 0=（m+m 0）v （2分） 解得：v ＝3m/s
对滑块、物块C 以及木板组成的系统由动量守恒定律得：
00((m m v M m m v '+=++）） （2分）
解得：1/v m s '= （1分） （3）由能的转化和守恒定律得：
220001
1()g ()()22
m m l m m v M m m v μ'+=+-++ （3分）
解得：1l m = （1分） （用其他解法，只要结果正确同样给分） 17．（14分）
(1)对棒ab 自由下落过程，有t 1＝
2h
g
＝0.2s （1分）
磁感应强度变化率为ΔB Δt ＝0.5
0.2T/s ＝2.5T/s （1分）
由法拉第电磁感应定律得，0～t 1时间内感应电动势E 1＝ΔΦΔt ＝ΔB
Δt L ab h （1分）
联立以上各式并代入数据可得 E 1＝0.2V （1分） (2)由棒ab 匀速进入磁场区域可知
BI 2L ab ＝m ab g （1分）
代入数据，可解得I 2＝1A （1分） 在t 1～t 2时间内，对棒cd 受力分析可得F T ＝m cd g ＋B 0I 2L cd （1分） 代入数据，可解得F T ＝0.2N （1分）
(3)解法1：
棒ab 刚进入磁场时的速度为v ＝gt 1＝2m/s （1分） 棒ab 刚进入磁场后的感应电动势为E 2＝BL ab v ＝0.4V （1分） 由电路知R cd ＝E 2
I 2
－R ab ＝0.1Ω （1分） 在0～t 1时间内，感应电流为I 1＝E 1
R ab ＋R cd
＝0.5A
（1分） 棒cd 在0～t 2时间内产生的焦耳热
Q cd ＝Q 1＋Q 2＝I 2
1R cd t 1＋I 22R cd ·h v
（1分） 解得Q cd ＝0.015J （1分）
第三问也可以用解法2：
棒ab 刚进入磁场时的速度为v ＝gt 1＝2m/s （1分） 全程由动能定理mg （h+L MJ ）-W 安＝212
mv -0
（1分） W 安＝Q （1分） 由电路知R cd ＝E 2
I 2
－R ab ＝0.1Ω
（1分） Q cd ＝cd
cd ab
R Q R R （1分） 解得Q cd ＝0.015J （1分） （用其他解法，只要结果正确同样给分）。