2020年湖北省孝感市聯(lián)考協(xié)作體高二(下)期中物理試卷

1、1.2.3.4.5.期中物理試卷題號一一三四總分得分、單選題（本大題共 10小題，共40.0分）首次成功解釋光電效應和首次提出物質波的科學家分別是（）A.普朗克、愛因斯坦B.愛因斯坦、德布羅意C.普朗克、德布羅意D.愛因斯坦、康普頓手機大多有拍照功能，用來衡量其拍照性能的一個重要的指標就是像素，像素可理解為光子打在光屏上的一個亮點，300萬像素的手機拍出的照片比 30萬像素的手機拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解為（）A.光具有波粒二象性，大量光子表現(xiàn)出光的波動性B.光的波動性是大量光子之間的相互作用引起的 C.光是一種粒子，它和物質的作用是一份一份的D.大量光子表現(xiàn)光具有粒子性關于光電

2、效應，下列說法正確的是（A.入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內逸出的光電子數(shù)就越多B.從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小C.只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產生光電效應D.截止頻率越大的金屬材料逸出功越大如圖所示是一交變電流的電流隨時間變化的圖象，正半軸是正弦曲線的一個部分, 則該交變電流的有效值為（A. 2AB. 'AC. -A如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將系繩小球拉開到 一定角度，然后同時放開小球和小車，那么在以后的過程 中（）A.小球向左擺動時，小車也向左運動，且系統(tǒng)動量守恒 B.小球向左擺動時，小車向右運動，且系統(tǒng)動量守恒 C.小球向左

3、擺到最高點，小球的速度為零而小車的速度 不為零D.在任意時刻，小球和小車在水平方向的動量一定大小相等、方向相反6 .如圖所示，L為電感線圈，C為電容器，A、B為兩只相同的燈泡，將他們接在電壓為U的交流電源上，兩只燈泡的亮度一樣， 若保持電源電壓不變， 而將電源頻率增大，下列說法正確的是（）A. A燈泡變暗，B燈泡變亮B. A燈泡亮度不變，B燈泡變亮C.兩燈泡的亮度不變D. A燈泡變亮，B燈泡變暗7 . 一小型水電站輸出的電功率為40KW,輸電線總電阻為2Q,如果發(fā)電機輸出電壓為400V,直接以400V電壓進行輸電，輸電導線上損失的電功率Pi,若用變壓器將電壓升為2000V電壓輸電，則輸電導線上

4、損失電功率為P2,則Pi與P2的比值是（ ）A. 1 : 1B. 25: 1C. 25: 2D. 1: 258 .某高處落下一個雞蛋，分別落到棉絮上和水泥地上，下列結論正確的是（）A.落到棉絮上的雞蛋不易破碎，是因為它的動量變化小 B.落到水泥地上的雞蛋易碎，是因為它受到的沖量大C.落到棉絮上的雞蛋不易破碎，是因為它的動量變化率小D.落到水泥地上的雞蛋易碎，是因為它的動量變化慢9 .某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示。發(fā)電機的輸出電壓為 220V,輸電線總 電阻為r,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為m、n2,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4 （變壓器均為理想變壓器），要使額定電壓為22

5、0V的用電器正常工作，則（）第13頁，共11頁升壓變壓器降壓變壓器C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率小于降壓變壓器的輸入功率10 .為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡 L1、L2,電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表 A1、A2,導線電阻不計，如圖所示.當開關S閉合后（）A. A1示數(shù)不變,B. A1示數(shù)變大,C. V2示數(shù)變小,D. V2示數(shù)不變,A1與A2示數(shù)的比值不變A1與A2示數(shù)的比值變大V1與V2示數(shù)的比值變大V1與V2示數(shù)的比值不變、多選題（本大題共 2

6、小題，共8.0分）11 .今年春節(jié)上映的國產科幻大片流浪地球中有這樣的情節(jié)：為了自救，人類提出一個名為“流浪地球”的大膽計劃， 即傾全球之力在地球表面建造上萬座發(fā)動機和 轉向發(fā)動機，推動地球離開太陽系，用 2500年的時間奔往另外一個棲息之地。這個科幻情節(jié)中里有反沖運動的原理?，F(xiàn)實中的下列運動，屬于反沖運動的有（）A.汽車的運動B.直升飛機的運動C.火箭的運動D.反擊式水輪機的運動12 .質量相等的甲乙兩球在光滑水平面上沿同一直線運動.甲以7kg?m/s的動量追上前方以5kg?m/s的動量同向運動的乙球發(fā)生正碰，則碰后甲乙兩球動量可能的是6kg ?m/s8kg?m/sA. 6.5kg?m/s,

7、 5.5kg?m/sB. 6kg?m/s,C. 5.5kg?m/s, 6.5kg?m/sD. 4kg?m/s,三、實驗題（本大題共 2小題，共14.0分）13 .為探究變壓器兩個線圈的電壓關系，張明同學設計如下實驗中，操作步驟如下：將原線圈與副線圈對調，重復以上步驟；將匝數(shù)較多的一組線圈接到學生電源的交流電源輸出端上，另一個作為副線圈，接上小燈泡；閉合電源開關，用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓；將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上。（1）以上操作的合理順序是 （填步驟前數(shù)字序號）；（2）如圖所示，在實驗中，兩線圈的匝數(shù)Q=1600, n2=400,當將n1做原線圈時,原線圈兩

8、端電壓為16V,副線圈兩端電壓為 4V； n1與此對調后，原線圈兩端電壓 為8V時，副線圈兩端電壓為 32V,那么可初步確定，變壓器兩個線圈的電壓5、U2與線圈匝數(shù) m、n2的關系是 （填寫字母關系式）。S和 （用字母表14 .用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質量為mA的鋼球A用細線懸掛于。點，質量為 mB的鋼球B放在離地面高度 為H的小支柱N上，。點到A球球心的距離為 L,使懸線 在A球釋放前伸直，且線與豎直線夾角為a, A球釋放后擺到最低點時恰與 B球正碰，碰撞后，A球把輕質指示針 OC推移到與豎直線夾角 3處，B球落到地面上，地面上鋪 有一張蓋有復寫紙的白紙 D,保持a角度不變，多次重

9、復 上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點.（1）圖中S應是B球初始位置到 的水平距離； （2）為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，應測得的物理量有示）；（3）用測得的物理量表示碰撞前后 A球、B球的動量：Pa=, Pa，=PB=0. Pb' = （當?shù)氐闹亓铀俣葹?g）。四、計算題（本大題共 3小題，共38.0分）15 .冰球運動是一項對抗性極強的冰雪體育競技項目。如圖所示，甲、乙兩冰球運動員為爭搶冰球而合理水平沖撞，沖撞過程中運動員手中的冰球桿未與地面接觸。已知甲運動員的總質量為m二50kg,乙運動員的總質量為m2=60kg,沖撞前兩運動員速度大小均為V0=4m/s,沖撞結束，甲被撞回，

10、速度大小為 v1=1.4m/s,如果沖撞接觸時間為 0.2s, 忽略冰球鞋與冰面間的摩擦。問：（1）撞后乙的速度 V2大小是多少？方向又如何?（2）沖撞時兩運動員相互間的平均作用力多大？16.發(fā)電機轉子是匝數(shù)為 100匝，長為20cm、寬為30cm的長方 形線圈，將線圈置于磁感應強度為0.5T的勻強磁場中，使其繞垂直于磁場方向且在線圈平面內的軸以角速度50rad /s勻速轉動當線圈平面與磁場平行時開始計時，若線圈電阻為 2Q, 線圈的兩端通過滑環(huán)與一個阻值R=8Q的電阻連接。試求：(1)發(fā)電機線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；17.如圖所示，質量為 M的木球用足夠結實的細繩連接掛在。點處(2)電

11、阻R的電功率。于靜止狀態(tài)，。點到球心的距離為 L,現(xiàn)有一質量為m的子彈以速度V0入木球并留在木球中，求：(1)子彈射入木球后，木球的速度大??；(2)子彈射入木球后瞬間，細繩所受的彈力大??；(3)若子彈射入木球后，木球(含子彈)在豎直平面內恰好能繞。點做圓周運動，求子彈的最小入射速度大小。答案和解析1 .【答案】B【解析】解：首次成功解釋光電效應和首次提出物質波的科學家分別是愛因斯坦、德布羅意，故B正確，ACD錯誤。故選：B。根據物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可。本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一。2 .【答案】A

12、【解析】 解：AD、光具有波粒二象性，大量光子表現(xiàn)出光的波動性，故 A正確，D錯 誤；B、光的波粒二象性是光的內在屬性，即使是單個光子也有波動性，跟光子的數(shù)量和光子之間是否有相互作用無關，故B錯誤；C、光是一種粒子，它和物質的作用是“一份一份”進行的，用很弱的光做雙縫干涉實驗時的照片上的白點就是光子落在膠片上的痕跡，清楚的顯示了光的粒子性， 但數(shù)碼相機拍出的照片不是白點，所以不是因為此原因，故 C錯誤；故選：Ao光是一種粒子，它和物質的作用是“一份一份”進行的，用很弱的光做雙縫干涉實驗時的照片上的白點就是光子落在膠片上的痕跡，清楚的顯示了光的粒子性， 光的波粒二象性是光的內在屬性，即使是單個光

13、子也有波動性，跟光子的數(shù)量和光子之間是否有相互 作用無關，大量光子表明光具有波動性。本題考查理論知識在實際生活中應用的分析，特別注意大量光子表現(xiàn)出光的波動性，少數(shù)光子表現(xiàn)為粒子性，屬于基礎題目。3 .【答案】D【解析】 解：A、發(fā)生光電效應的前提下，入射光的光強一定時，頻率越高，光子數(shù)越少，單位時間內逸出的光電子數(shù)就越少，故A錯誤。B、D、逸出功 W=h必 知截止頻率越大，逸出功越大，與光電子的最大初動能無關， 故B錯誤，D正確。C、光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的照射時間無關，故C錯誤。故選：Do光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的截止頻率，與入射光的強度無關。根

14、據光電效應方程判斷影響光電子最大初動能的因素。解決本題的關鍵掌握光電效應的條件，以及掌握光電效應方程， 知道光的強度影響單位時間內發(fā)出光電子的數(shù)目， 光電子的最大初動能隨著照射光頻率的增大而增大，而光電子數(shù)目與光強有關。4 .【答案】C【解析】解：圖象上半部分電流的有效值Ii=；_A=2a,下半部分電流的有效值I2=2A,根據有效值的定義有：Ii2Rti+l22Rt2=I2R (ti+t2),其中ti=0.01s, t2=0.02s,代入數(shù)據解 炳一得電流的有效值為：I= A,故C正確，ABD錯誤。J I故選：Co先求出一個周期內，上半部分和下半部分電流的有效值，再根據有效值的定義，利用Ii2

15、Rti+l22Rt2=I2R （ti + t2）,可以求出電流的有效值。本題考查了交變電流的有效值的求法。求有效值的時候，一定要注意在一個完整的周期來求解?！窘馕觥拷猓篈、小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向所受外力不為零，故系統(tǒng)只在在水平方向動量守恒，故AB錯誤C、小球向左擺到最高點，豎直方向速度為零，水平速度小球與車等大反向，則小球的速度為零而小車的速度也為零，故C錯誤D、系統(tǒng)只在在水平方向動量守恒，在任意時刻，小球和小車在水平方向的動量一定大小相等、方向相反。故 D正確故選：D。小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，滿足水平方向動量守恒定律；系統(tǒng)機械能守恒，但對小球來說，不

16、滿足動量和機械能守恒的條件。本題對照機械能和動量守恒的條件進行判斷。對于系統(tǒng)而言，機械能守恒、總動量不守恒，但由于系統(tǒng)所受的外力都在豎直方向上，系統(tǒng)水平方向上動量守恒。6 .【答案】A【解析】解：若保持交流電源的電壓不變，使交變電流的頻率增大，電容器對其阻礙變小，線圈對其阻礙變大。所以 A燈泡將變暗，B燈泡將變亮，故 A正確，BCD錯誤。 故選：Ao對于電容器來說能通交流隔直流， 而頻率越高越容易通過. 對于線圈來講通直流阻交流， 通低頻率交流阻高頻率交流.當電容器的電容越小，頻率越低時，容抗越高；而線圈的自感系數(shù)越大，頻率越高時， 感抗越高.7 .【答案】B【解析】 解：輸送功率為 P,則輸

17、電電壓為 U時，輸電電流為：I="輸電電阻為R,則損失的功率為：F質=產R =則由題意得，兩種輸電電壓下的損失功率為:及二薪二（匕）=（祠）=T故B正確，ACD錯誤。故選：Bo根據輸送功率和輸電電壓由P=UI求得輸電電流，再功率損耗的功率p=i2r求得不同輸電電壓下的損失功率比即可。掌握輸電時，損失的功率等于輸電導線上消耗的熱功率，掌握功率和熱功率表達式是關鍵。8 .【答案】C【解析】 解：AB、雞蛋分別落到棉絮上和水泥地上，在與棉絮和水泥地接觸的過程中， 雞蛋的速度都由v變化為零，可知動量變化量相同，根據動量定理知，合力的沖量相等, 故AB錯誤。C、落到棉絮上的雞蛋不易破碎，根據F

18、合t = AP知，落到棉絮上的作用時間長，動量的變化率小，即合力小，導致對雞蛋的作用力較小，不容易破碎，故 C正確。D、落到水泥地上，作用時間較短，動量的變化率大，動量變化快，導致對雞蛋的作用 力大，所以易碎，故 D錯誤。故選：Co雞蛋落地前是自由落體運動；與地面碰撞過程，根據動量定理列式分析即可.本題關鍵是明確雞蛋的運動情況和受力情況，然后根據動量定理列式分析，基礎問題.9 .【答案】A【解析】解：AB、由變壓器的電壓比匝數(shù)之比 卜；=：，伊:言，又因為線路電壓損失，即U2>u3,所以 H故A正確,B錯誤;CD、由于遠距離輸電，輸電線電阻不能忽略，導致輸電線路上電壓損失，使功率損失，

19、所以升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓；升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率。故 CD錯誤。故選：Ao通過理想升壓變壓器將電送到用戶附近，然后用理想降壓變壓器向遠處用戶供電家中。提升電壓的目的是降低線路的功率損失，從而提高用戶得到的功率。理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，且沒有漏磁現(xiàn)象。遠距離輸電，由于導線通電 發(fā)熱導致能量損失，所以通過提高輸送電壓，從而實現(xiàn)降低電損。10 .【答案】D【解析】解：由于理想變壓器原線圈接到電壓有效值不變，則副線圈電壓不變，V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變，C錯誤、D正確。開關S閉合后，變壓器副線圈的負載電阻減小， V2不變，由歐姆定律

20、可得 Ai示數(shù)變大， 由于理想變壓器 P2=Pi, Vi與V2示數(shù)的比值不變，所以 Ai與A2示數(shù)的比值不變，AB 錯誤。故選：Do本題和閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據R2的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定總電路的電流的變化的情況，在根據電壓不變，來分析其他的原件的電流和電壓的變化的情況.電路的動態(tài)變化的分析， 總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法.11 .【答案】CD【解析】【分析】汽車的運動是由汽車的牽引力拉汽車前進，不屬于反沖運動；直升飛機的運動是利用氣體動力學的原理制成的，不屬于反沖運動；火箭的運動

21、是利用噴氣的方式而獲得動力， 屬于反沖運動；反擊式水輪機的運動利用了水的反沖作用而獲得動力，屬于反沖運動。本題考查了反沖運動。對直升飛機的運動是否為反沖運動，很容易出錯，和噴氣式飛機不一樣?！窘獯稹緼、汽車的運動是由汽車的牽引力拉汽車前進，不屬于反沖運動，故A錯誤；B、直升飛機的運動是利用空氣的反作用力的原理制成的，不屬于反沖運動，故B錯誤；C、火箭的運動是利用噴氣的方式而獲得動力，屬于反沖運動，故 C正確；D、反擊式水輪機的運動利用了水的反沖作用而獲得動力，屬于反沖運動。故D正確。故選：CD。12 .【答案】BC【解析】解：以兩物體組成的系統(tǒng)為研究對象，以甲的初速度方向為正方向，兩個物體 的

22、質量均為m,碰撞前系統(tǒng)的總動能：Ek=51+H=3+ =方Hq,加二口開2限|m系統(tǒng)的總動量：P=7kg?m/s+5kg?m/s=12 kg?m/s；A、碰后甲乙兩球動量為：6.5kg?m/s, 5.5 kg?m/s,系統(tǒng)的總動量 P' =6.5+5.5=12kg?m/s,動量守恒。碰后，兩球同向運動，甲的速度比乙球的速度大，兩者發(fā)生第二次碰撞，不 符合兩球的運動情況，所以不可能，故 A錯誤。B、碰后甲乙兩球動量為：6 kg?m/s, 6 kg?m/s,系統(tǒng)總動量 P' =6+6=12kg?m/s,系統(tǒng)的P才白動量守恒，總動能：E=''+='一系統(tǒng)動能增

23、加，并且不會發(fā)生二次碰撞，是可能的，故B正確；C、碰后甲乙兩球動量為：5.5kg?m/s, 6.5 kg?m/s,系統(tǒng)動量總 P' =5.5+6.5=12 kg?m/s,系統(tǒng)動量守恒，總動能：Ek'=匚"+'”三上，系統(tǒng)動能不增加，不會發(fā)生二次碰撞，是2a?t 2m I可能的，故C正確；D、如果4kg?m/s, 8 kg?m/s,系統(tǒng)總動量 P' =4+8=12 kg?m/s,系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)總 動能：EJ =*三：系統(tǒng)總動能增加，違反了能量守恒定律，不可能，故 D錯誤； 故選：BC。當甲球追上乙球時發(fā)生碰撞時，遵守動量守恒.由動量守恒定律和碰撞過程

24、總動能不增加，通過列式分析，再進行選擇.對于碰撞過程要遵守三大規(guī)律：1、是動量守恒定律；2、總動能不增加；3、符合物體的實際運動情況.13 .【答案】(1)；【解析】 解：(1)在“探究變壓器兩個線圈的電壓關系”的實驗中，首先將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上；再將匝數(shù)較多的一組線圈接到學生電源的交流電源輸出端上，另一個作為副線圈，接上小燈泡；閉合電源開關、用多用電表的交流電壓檔分別測 量原線圈和副線圈兩的電壓；最后將原線圈與副線圈對調，重復以上步驟；故以上操作 的合理順序是。(2)根據法拉第電磁感應定律，原副線圈的磁通量的變化率相同，則感應電動勢的大小與匝數(shù)成正比，兩線圈的匝數(shù) n=1600,

25、 n2=400,當將m做原線圈時，U=16V,副線圈兩端電壓 U2=4V; 當原線圈與副線圈對調后，UT =8V時，U2，=32V,此日U2,為原線圈的電壓，而U1'為副線圈的電壓；1);由上數(shù)據可得： 故答案為:(1)根據變壓器的工作原理：原副線圈的磁通量的變化率相同，結合法拉第電磁感應定律，求解電壓與匝數(shù)關系，再依據實驗操作步驟，即可求解；(2)根據法拉第電磁感應定律，結合實驗數(shù)據，即可求解。本題考查變壓器的工作原理，要掌握法拉第電磁感應定律的應用，注意原副線圈的中磁通量變化率相同是解題的關鍵。14 .【答案】（1）落地點；（2） mA、mB、a、& H、L、S ;mBS（

26、3） mAL(_l-cosay 刖八 2英(1-的夕),【解析】解：（1） B球離開小支柱后做平拋運動，S是B球做平拋運動的水平位移，即:B球初始位置到落地點的水平距離.（4） 小球從A處下擺過程只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律得：2mAgL （1-cos , =.mAVA-0, 解得：VA八2gLe,貝U PA=mAVA=mAj2ffL（l-cosa；;小球A與小球B碰撞后繼續(xù)運動，在 A碰后到達最左端過程中，機械能再次守恒，由機械能守恒定律得：-mAgL （1-cos $ =0-£mAVA，2,解得 Va，=j2g“l(fā)-c心0）,Pa' =mAVA' =

27、mA2g£（lcns/?）；碰前小球B靜止，則Pb=0 -碰撞后B球做平拋運動，水平方向：S=Vb，t,豎直方向H = gt2,解得vb，=S島,則碰后B球的動量Pbz =mBVBz =mBS；由動量守恒定律可知，實驗需要驗證的表達式為：m a2L（1-coset = mA j2gL（lcos（i', + mBSj,實驗需要測量的量有：mA； mB；弭3； H; L； S.故答案為：（1）落地點；（2）mA、mB、& H、L、S. （ 3）心顫聲畫 冊小麗三硒；0; mBSj品；（3） mBS向.A球下擺過程機械能守恒，根據守恒定律列式求最低點速度；球A上擺過程機械能

28、再次守恒，可求解碰撞后速度； 碰撞后小球B做平拋運動，根據平拋運動的分位移公式求解 碰撞后B球的速度，然后驗證動量是否守恒即可.本題考查了動量守恒定律的驗證實驗；重點考查了確定實驗需要測量的量，知道實驗原理、求出實驗需要驗證的表達式是正確解題的關鍵.15 .【答案】解：（1）取甲碰前的速度方向為正方向，對兩甲、乙組成的系統(tǒng)，由動量 守恒定律得：m1V0-m2V0=-m1V1-m2 V2代入數(shù)據得：V2=0.5m/s；方向與甲碰前速度方向相同。（2）取甲碰前的速度方向為正方向，以甲為研究對象，設沖撞時平均作用力大小為F,由動量定理得：-Ft=-m1V1-m1V0代入數(shù)據得：F=1350N答：（1

29、）撞后乙的速度大小是 0.5m/s,方向與甲碰前速度方向相同。（2）沖撞時兩運動員相互間的平均作用力是1350N。【解析】（1）取沖撞前甲的速度方向為正方向，對兩人組成的系統(tǒng)運用動量守恒定律, 即可求出沖撞后乙的速度大小和方向。(2)對甲，運用動量定理列式，可求得乙對甲的平均作用力。對于碰撞、打擊、爆炸等瞬間問題求作用力時往往根據動量定理求解，由于相互作用力 是變力，不好運用牛頓運動定律求解。碰撞的基本規(guī)律是動量守恒定律，要注意在規(guī)定 正方向的基礎上，用正負號表示動量的方向。16 .【答案】 解：(1)感應電動勢最大值為：Em=NBSco =100 X 0.5 X 0,2 X (V315050故交變電動勢瞬時值的表達式為：e=Emcos d=150cos50t (V)(2)感應電動勢