江西宜春九中外国语学校2018-2019学年高二物理下学期期中试题

江西省宜春九中（外国语学校）2018-2019学年高二物理下学期期中
试题
考试时间： 100分钟试卷总分：100分
一、选择题：(本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1—6题只有一项符合题目要求，第7—10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．一台小型发电机与计算机相连接,计算机能将发电机产生的电动势随时间变化的图像记录
下来.如图甲所示,让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动,计算机记录了
两次不同转速所产生的正弦交流电的图像如图乙所示.发电机先后两次的频率
之比以及交流电b的电动势最大值分别是()
A.3：2和 V
B.3：2和 V
C.2：3和 V
D.2：3和 V
2. 扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微
方案是( )
A B C D
3．用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J.已知普朗克常量为6.63×10-34J·s,真空中的光速为3.0×108m·s-1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()
A.1×1014 Hz
B.8×1014 Hz
C.2×1015 Hz
D.8×1015 Hz
4．如图所示为氢原子的能级图,一群氢原子处于n=4能级的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV的金属铯,下列说法正确的是()
A.这群氢原子能发出6种频率不同的光子,其中从n=4能级跃迁到n=3能级所发
出的光波长最短
B.这群氢原子能发出3种频率不同的光子,其中从n=4能级跃迁到n=1能级所发
出的光频率最高
C.金属铯表面所逸出的光电子的初动能的最大值为12.75 eV
D.金属铯表面所逸出的光电子的初动能的最大值为10.85 eV
5．如图所示，光滑的水平导轨上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过长为1m的轻绳悬挂着质量为0.99kg的木块．开始时滑块和木块均静止，现有质量为10g的
子弹以500m/s的水平速度击中木块并留在其中（作用时间极短），
取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（）
A.子弹和木块摆到最高点时速度为零
B.滑块的最大速度为2.5m/s
C.子弹和木块摆起的最大高度为0.625m
D.当子弹和木块摆起高度为0.4m时，滑块的速度为1m/s
6.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略) ( )
A．30 kg·m/s B．5.7×102kg·m/s C．6.0×102kg·m/s D．6.3×102kg·m/s 7．如图所示，两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路，将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
8．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两
端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表
测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则( )
A．U ab∶U cd＝n1∶n2
B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小
C．负载电阻的阻值越小，c、d间的电压U cd越大
D．将二极管短路，电流表的读数加倍
9．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计一吨左右）．一位同学用一个卷尺进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，不计水对船的阻力，则（）
A. 该同学可以粗测出小船的质量
B. 小船的质量是m(L−d)/d
C. 小船的质量是m(L+d)/d
D. 该同学不可以粗测出小船的质量
10. 如图所示,竖直放置“ ”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强
度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R, 与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g.金属杆()
A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C.穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
二、实验题：(本题共2小题，每空2分，共16分)
11．（6分）(1)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．
A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值；
B ．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子
组成的，并测出了该粒子的比荷，他发现了电子；
C ．康普顿效应发现散射光除了有与入射光相同的波长外，还有比入射光波长更长的，说
明光子既有能量，又有动量；
D ．卢瑟福通过α粒子散射实验验证了原子的枣糕模型是正确的。

（2）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和横轴截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ，则普朗克常量可表示为___________，所用材料的逸出功可表示为_____________．
12．（10分）现利用图(a )所示的装置验证动量守恒定律．在图(a )中，气垫导轨上有A 、B 两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间． 图(a )
实验测得滑块A 的质量m 1＝0.310 kg ，滑块B 的质量m 2＝0.108 kg ，遮光片的宽度d ＝1.00 cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝50.0 Hz .将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰．碰后光电计时显示的时间为Δt B ＝3.500 ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b )所示．
图(b )
（1）A 与B 碰撞前后的速度大小分别是 m/s 和 m/s ，碰撞后B 的速度大小是 m/s ；
（2）若实验允许的相对误差绝对值(⎪⎪⎪⎪
⎪⎪碰撞前后总动量之差碰前总动量×100%)最大为5%，本实验的相对
误差绝
对值是 ；在误差范围内这个结果 （填能或不能）验证动量守恒定律。

三、计算题：（本题共4小题，12+10+10+12=44分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出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.（12分）如图所示，一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P1=50kW，输出电压U1=500V，升压变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=1:5，两个变压器间的输电导线的总电阻R=15Ω，降压变压器的输出电压U4=220V，变压器本身的损耗忽略不计，求：
（1）升压变压器副线圈两端的电压U2；
（2）输电线上损耗的电功率P损；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比
n3:n4．
14．（10分）半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水
平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接
触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加
速度大小为g.
（1）（2分）通过电阻R的感应电流的方向是；（从C到D还是从D到C）
（2）（4分）通过电阻R的感应电流的大小是多大？
（3）（4分）外力的功率是多大？
15. （10分）一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空.当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为两部分,两部分质量之比为1:2,两部分获得的动能之和为4.5E,且均沿水平方向运动.爆炸时间极短,重力加速度大小为g.不计空气阻力和火药的质量.求: (1)（5分）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间;
(2（5分）爆炸后烟花弹小的那部分落回地面的水平位移大小.
16．（12分）一长木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4 米，如图(a)所示．t ＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t ＝1 s 时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1 s 时间内小物块的v ­t 图线如图(b)所示．木板的质量是小物块质量的4倍，小物块的质量m 为100克，重力加速度大小g 取10 m/s 2
.求：(1) （4分）小物块与木板间的动摩擦因数μ；
(2) （4分）木板的最小长度；
(3) （4分）小物块整个运动过程中的动量的变化量．
(a)
(b)
宜春市第九中学（外国语学校）2018-2019学年下学期期中考试
高二年级物理参考答案
一、选择题
二、实验题：11、(1)ABC (2) ek ekb
12、（1）2.00 m/s ；0.970 m/s ；2.86 m/s ；（2）1.7%；能。

三、计算题 13(1)升压变压器副线圈的端电压为2500V. (2)输电线上损耗的电功率是6000W;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比是10:1.
14、解：（1）AB中感应电动势的大小为E ＝B（2r）2ω﹣Br2ω＝1.5Br2ω，
感应电流大小：I ＝＝；
由右手定则判断可知，感应电流的方向是从B端流向A端，所以通过电阻R的电流方向为：C→D．
（2）设导体棒克服摩擦力做功的功率为P，
在竖直方向有：mg﹣N＝0，
由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力相等，故两导轨对导体棒的摩擦力均为f ＝μmg，
所以P＝f 总＝μmg ×（2r+r）ω＝μmgωr，电功率：P电＝I2R ＝，
由能量守恒定律得：P外＝P+P电，解得：P外＝μmgωr+．
答：（1）通过电阻R的感应电流的方向：C→D，（2）大小：；
（3）外力的功率为μmgωr+．
答：（1）
m
2
g
1E
t=
（2）
g
6
t
1m
E
V
x=
=
16、
方向向左
设木板的长度为）向左为正方向：（物块动量守恒板的最右端，木板和小时，小物块刚好到达木同为当木板与小物块速度相,.m /64.0.m /)44.2(1.0)3(4.6m 521m 521s /m 4.2m 44m ,)2(4
.0/4,mg )1(1102
2
00020
1--=+⨯=-=∆=-==-=+=-=-==-s kg s kg mv mv P m
l v v fl l v v mv v m v u s m t
v v a ma u
答：(1)0.4 (2)6.4 m (3)0.64 kgm/s ，方向向左。