湖南省衡阳市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题(含解析)

湖南省衡阳市第一中学2020学年高二下学期期中考试 物理试题 二、选择题 1.氢原子能级图如图所示,当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是 A. 氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656 nm B. 氢原子从n=4跃迁到n=3的能级辐射光的波长小于656 nm C. 用波长为633 nm的光照射,能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级 D. 一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 【答案】D 【解析】 【详解】A.根据波尔理论有,所以能量差越大,波长越短,从从n=2跃迁到n=1的能级差大于n=3跃迁到n=2的能级差,所以波长小于656 nm;
从n=4跃迁到n=3的能级差小于n=3跃迁到n=2的能级差,所以波长大于656 nm,AB错误 C.根据波尔理论氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656 nm.,从n=2跃迁到n=3的能级需吸收波长为656 nm的光子,C错误 D.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生种谱线,D正确 2.如图所示为等量的正、负电荷,A、B为两电荷的连线上的两点,C、D为中垂线上的两点。则关于电场性质的下列说法正确的是 A. 自A至B电场强度先增强后减弱;
自C至D先减弱后增强 B. 自A至B电场强度先减弱后增强;
自C至D电场强度先增强后减弱 C. 自A至B 电势先降低后增高 D. 自C至D电势一直降低 【答案】B 【解析】 【详解】AB.根据等量异种电荷场强分布特点,连线中点处场强最小,所以从A至B电场强度先减弱后增强,中垂线中点处,场强最大,从C至D电场强度先增强后减弱,A错误B正确 CD.等量异种电荷的中垂面是一个等势面,C至D电势不变;
连线上电场线从A指向B,沿电场线方向电势逐渐降低,所以A至B 电势一直降低,CD错误 3.2020年1月,出现在中国海军坦克登陆舰上的电磁轨道炮在全球“刷屏”,这是电磁轨道炮全球首次实现舰载测试。如图所示为电磁炮的简化原理示意图,它由两条水平放置的平行光滑长直轨道组成。轨道间放置一个导体滑块作为弹头。当电流从一条轨道流入,经弹头从另一条轨道流回时,在两轨道间产生磁场,弹头就在安培力推动下以很大的速度射出去。不计空气阻力,将该过程中安培力近似处理为恒力,为了使弹丸获得更大的速度,可适当 A. 减小平行轨道间距 B. 增大轨道中的电流 C. 缩短轨道的长度 D. 增大弹丸的质量 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意,安培力的功等于弹头获得的动能。轨道间距减小,安培力减小,安培力做功减小,弹头获得动能减小,速度减小,故A错误;
增大轨道中电流,安培力增大,安培力做功增大,弹头获得动能增大,速度增大,故B正确;
缩短轨道长度,安培力做功减小,弹头获利动能减小,速度减小,故C错误;
只增大弹丸质量,安培力做功不变,弹头获得动能不变,所以速度减小,D错误;
综上所述,选项B正确。

4.如图甲所示,在光滑水平面上,一个正方形闭合线框abcd在水平外力的作用下,从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动穿过匀强磁场。线框中产生的感应电流i和运动时间t的变化关系如图乙中的实线所示,则线框边长与磁场宽度两边界之间的距离的比值为 A. 1︰3B. 1︰2C. 3︰8D. 3︰5 【答案】C 【解析】 【详解】匀加速,所以速度,位移,感应电动势,感应电流,联立解得,所以图面积代表,当线圈全进入磁场后,感应电流为零,根据图像可知2s-4s,线圈进入磁场,位移为线圈的边长,2s-6s线圈从磁场左边界运动到磁场右边界,位移为磁场宽度,根据面积比等于相似比的平方,可求得两端面积比,即线框边长与磁场宽度两边界之间的距离的比值为38,ABD错误C正确 5.如图所示,在匀强磁场中有一矩形单匝线圈,线圈两端外接一电阻和一个交流电流表。若线圈绕对称轴OO′匀速转动,从中性面开始计时,闭合电路中产生的感应电流的瞬时值i=sin50πtA,下列说法正确的是 A. 在t=0时,感应电流i为0,电流表示数为0 B. 在t=0时,感应电流i为0,电流表示数为1A C. 在t=0时,感应电流i为0,电流表示数为A D. 在t=0.01s时,感应电流iA,电流表示数为A 【答案】B 【解析】 【详解】ABC、在t=0时,线圈处于中性面位置,磁通量最大,感应电动势为零,感应电流为零,由于电流表测量有效值,所以电流表的示数,故B正确,A、C错误;

D、在t=0.01s时,线圈平面转动,线圈处于垂直中性面位置,感应电流最大为,电流表的示数,,故D错误;

故选B。

6.下列说法正确的是 A. β衰变释放出电子,说明原子核内有电子 B. 氡的半衰期为3.8天,8个氡原子核经过7.6天后剩下2个氡原子核 C. 原子核的比结合能越大,原子核越稳定 D. 用频率为ν入射光照射光电管的阴极,遏止电压为Uc,改用频率为2ν的入射光照射同一光电管,遏止电压大于2Uc 【答案】CD 【解析】 【详解】A.β衰变的本质是核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子,原子核内没有电子,A错误 B.半衰期是大量样本的统计规律,对8个来说并不适用,B错误 C.原子核的比结合能越大,说明结合过程中每个核子平均能量损失越大,原子核越稳定,C正确 D.根据光电效应方程,当频率为ν时,遏止电压为Uc,当频率为2ν时,根据方程可得遏止电压大于2Uc,D正确 7.如图所示,A、B两相同金属板水平放置。现让两板带上等量异种电荷,两板间形成竖直方向的匀强电场。将一带电粒子沿水平方向从A板左侧靠近A板射入电场中。当粒子射入速度为v1时,粒子沿轨迹Ⅰ从两板正中间飞出,电场力做功为W1;
当粒子射入速度为v2时,粒子沿轨迹Ⅱ落到B板正中间,电场力做功为W2。不计粒子重力,则 A. v1∶v2=2∶1B. v1∶v2=2∶1 C. W1∶W2=1∶1D. W1∶W2=1∶2 【答案】AD 【解析】 【详解】粒子在电场中做类平抛运动,根据规律,竖直方向,水平方向匀速,联立解得,所以v1∶v2=2∶1;
电场力做功,,联立可得W1∶W2=1∶2,BC错误AD正确 8.如图所示,一圆柱形简内存在匀强磁场,该筒横截面的半径为R,磁场方向垂直于横藏面向里,图中直径MN的两端分别开有小孔,在该截面内,有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入简內,射入时的速度方向与MN成角。当圆简绕其中心轴以角速度w顺时针转动角时,该粒子恰好飞出圆筒。不计粒子重力,粒子在筒内未与简壁发生碰撞,则下列说法正确的是 A. 筒内磁场的磁感应强度大小为 B. 筒内磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子飞入的速度大小为 D. 粒子飞入的速度大小为Rw 【答案】BC 【解析】 【详解】根据题意,粒子运动的时间为,带负电的粒子的轨迹图象如图所示 根据几何关系可知粒子运动的圆心角为,粒子在磁场运动的时间,根据牛顿第二定律,圆周运动公式,解得,联立解得,故B正确,A错误。根据几何关系可知粒子的半径为R,根据牛顿第二定律,解得半径为,结合B的大小得到,故C正确,D错误。

三、非选择题 一必考题 9.用游标卡尺测铁片厚度的读数如图1所示,读数为__________mm。用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图2所示,读数为__________mm。

【答案】①10.50 ② 4.600 【解析】 【详解】游标卡尺读数为1cm0.05mm1010.50mm。

螺旋测微器的读数4.5mm0.01mm10.04.600mm. 10.为了测量某一未知电阻Rx阻值约为6 Ω的阻值,实验室里准备了以下器材 A.电源,电动势E=3.0 V B.电压表V1,量程3 V,内阻约5 kΩ C.电压表V2,量程15 V,内阻约25 kΩ D.电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.2 Ω E.电流表A2,量程3 A,内阻约0.04 Ω F.滑动变阻器R1,最大阻值5 Ω,最大电流为3 A G.滑动变阻器R2,最大阻值200 Ω,最大电流为1.5 A H.开关S、导线若干 (1)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选________;
电流表应选________;
滑动变阻器应选________。填器材前面的字母代号 (2)请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图_______。

(3)请根据电路图将下列实物图补充完整__________。

【答案】 1. (1)B 2. D 3. F 4. (2) 5. (3) 【解析】 【详解】(1)因为电动势只有3V,所以电压表原则B;
通过待测电阻最大电流,所以电流表选择D;
电压要求从零开始调节,所以选择分压式电路,滑动变阻器选择总阻值较小的F (2)该实验选择分压电路,因为,所以电流表选择外接法,电路图如下 (3)根据电路图连接实物图 11.如图所示,一颗质量为m子弹水平打中悬挂在O点的质量为M的木块,绳子长L。子弹嵌在木块中一起上升,恰好能够到达最高点,这时被P处的刀片割断绳子(无能量损失)。求 (1)子弹木块飞出后落在了与圆心等高平台上的A点,A到O点的距离是多少 (2)在最低点处,子弹打中木块后瞬间,它们的速度有多大 (3)子弹打中木块前的初速度是多少 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【详解】(1)木块恰好能够到达最高点,则 木块过最高点后做平抛运动,则有 A到O点的距离为 联立可得 (2)从最低点到最高点根据动能定理可得 解得 (3)根据动量守恒可得 解得 12.如图甲所示,斜面倾角为θ37,一宽为d0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框,线框沿斜面下滑,下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示,图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M0.1 kg,电阻为R0.06 Ω.(取gl0ms-2, sin 370.6, cos 370.8求 1线框与斜面间的动摩擦因数μ;

2线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t 3线框穿越磁场的过程中,线框中的最大电功率Pm。

答案】0.5;
1/6s;
0.54W 【解析】 【详解】(1)由能量守恒定律,线框减小的机械能等于克服摩擦力做功,则 其中x10.36m;

解得μ0.5 (2)金属线框进入磁场的过程中,减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功,机械能均匀减小,因此安培力也是恒力,线框做匀速运动,速度为v1 v122ax1 解得a2m/s2 v11.2m/s 其中 x2为线框的侧边长,即线框进入磁场过程中运动的距离,可求出x20.2m, 则 (3)线框刚出磁场时速度最大,线框内电功率最大 由 可求得v21.8m/s 根据线框匀速进入磁场时 可得FA0.2N 又因为 可得 将v2、B2L2带入可得 二选考题 【物理选修3-3】 13.关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是__________。

A. 物体的温度升高时,分子热运动的平均动能一定增大 B. 能出污泥而不染,说