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德优网2021陕西省西安市碑林区交大附中高中物理考试期中高二下

2020-2021学年陕西省西安交通大学附中高二(下)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(10小题共30分)
1. (本题3分) 首次成功解释光电效应和首次提出物质波的科学家分别是(  )
A.普朗克、爱因斯坦 B.爱因斯坦、德布罗意
C.普朗克、德布罗意 D.爱因斯坦、康普顿
2. (本题3分) 下列说法中正确的是(  )

A.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证   

B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证  

C.单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位 

D.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当的比例,例如加速度a=就是采用比值定义法

3. (本题3分) 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动.北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米,身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下,下落高度大约为50米.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点.下列说法正确的是(  )

A.运动员到达最低点前加速度先不变后增大

B.蹦极过程中,运动员的机械能守恒

C.蹦极绳张紧后的下落过程中,动能一直减小

D.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力一直增大

4. (本题3分) 如图所示,一轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的O点,另一端跨过光滑且大小可忽略的定滑轮P悬挂物块B,OP段的绳子水平,长度为L。现将一带光滑挂钩的物块A挂到OP段的绳子上,当A、B物块平衡时,物块B上升的高度为L,则A、B的质量之比为(  )

A.       
B..2        
C.      
D.1
5. (本题3分) 选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会有所不同:如图甲所示,在自由下落的电梯中,电梯外的人看到小球只受重力作用,做自由落体运动,符合牛顿定律;电梯内的人看到小球只受重力却是“静止”的,“违反”了牛顿定律。为了能够用牛顿定律描述对地面做加速运动的参考系(又称“非惯性参考系”)中物体的运动,在非惯性系中引入惯性力的概念:惯性力F=﹣ma,a表示非惯性系的加速度,负号表示与a方向相反。引入惯性力后,电梯中的人认为小球受到向上的惯性力与重力平衡,小球静止,符合牛顿定律。如图乙所示,某人在以加速度a做匀加速运动的高铁上,距地面为h处,以相对于高铁的速度v0水平抛出一个小球。已知重力加速度g,关于此人看到的小球运动,分析正确的是(  )

A.小球在竖直方向上做初速度等于零,加速度小于g的匀变速直线运动   

B.小球水平方向做匀速直线运动  

C.当v0=a时,小球将落在抛出点的正下方  

D.当v0=a时,小球将落在抛出点的正下方

6. (本题3分) 一群处于n=4能级的氢原子,向低能级跃迁发出多种光,用这束光照射图甲电路的阴极K。阴极K为金属钙,其逸出功为3.20eV。氢原子能级如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
德优题库

A.该光束中能使K发生光电效应的光有4种

B.光电子的最大初动能为9.55eV

C.光电子到达A时动能的最大差值为2.55eV

D.向右滑动触头P,电流表示数一定变大

7. (本题3分) 德优题库如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。质量为m=4.0g的待发射弹体与水平轨道保持良好接触,并可在宽为d=4m,长L=50m的两平行轨道之间无摩擦滑动。电流I=20A从一条轨道流入,通过弹体流回另一条轨道,用这种装置可以把弹体加速到5km/s。则下列有关轨道间匀强磁场的磁感应强度大小和磁场力的最大功率分别是(  )
A.B=12.5T,Pm=5×106W B.B=12.5T,Pm=2.5×106W
C.B=25T,Pm=5×106W D.B=25T,Pm=2.5×106W
8. (本题3分) 德优题库图甲为一闭合线圈,匝数为1000匝、面积为20cm2、电阻为3Ω,线圈处于一垂直纸面向里的匀强磁场中,从t=0开始,磁场按如图乙所示规律变化,则(  )

A.t=1s时线圈中电流为逆时针方向

B.线圈中感应电动势大小为3V

C.前4s通过导线某截面的电荷量为0

D.前4s穿过线圈磁通量的变化量为零

9. (本题3分) 一交流电源电压u=220sin100πt(V),通过理想变压器对如图电路供电,已知原、副线圈匝数比为10:1,L1灯泡的额定功率为4W,L2灯泡的额定功率为20W,排气扇电动机线圈的电阻为1Ω,电流表的示数为2A,用电器均正常工作,电表均为理想电表,则(  )

A.流过L1的电流为20A

B.排气扇电动机的发热功率2W

C.整个电路消耗的功率44W

D.排气扇电动机的输出功率20W

10. (本题3分) 如图所示,光滑水平面上有一质量为2M、半径为R(R足够大)的圆弧曲面C,质量为M的小球B置于其底端,另一个小球A质量为,小球A以v0=6m/s的速度向右运动,并与B发生弹性碰撞,不计一切摩擦,小球均视为质点,则(  )

A.小球B的最大速率为4m/s  

B.小球B运动到最高点时的速率为m/s

C.小球B能与A再次发生碰撞

D.小球B不再与C分离

二、多选题(5小题共20分)
11. (本题4分) 关于分子动理论,下列说法正确的是(  )

A.分子永不停息地做无规则运动

B.酒精和水混合后,总体积减小,是因为分子间有空隙

C.铁块不易被压缩是因为在挤压铁块时,分子间只有斥力没有引力

D.分子间距离增大时,分子力也随之增大

12. (本题4分) 关于人造地球卫星,下列说法准确的是(  )

A.若卫星做圆周运动,卫星距地面越高,其运动的线速度越小

B.若卫星做圆周运动,7.9km/s是卫星运行的最大速度

C.地球的所有同步卫星均在同一轨道上运行

D.第一宇宙速度是发射卫星的最大发射速度

13. (本题4分) 德优题库如图所示,两块相对平行金属板M、N与电池相连,N板接地,在距两板等远的P点固定一个带负电的点电荷,则(  )

A.若保持S接通,将M板下移一小段距离,M板的带电量增加

B.若保持S接通,将M板下移一小段距离,P点的电势升高

C.若将S接通后再断开,将N板下移一小段距离,两板间场强增大

D.若将S接通后再断开,将N板下移一小段距离,点电荷在P点的电势能保持不变

14. (本题4分) 德优题库一定质量的理想气体经历了ABCDA的循环,其p-V图像如图所示,下列说法正确的是(  )

A.由D到A的过程中,气体对外做功

B.由B到C的过程中,气体释放热量

C.由C到D的过程中,气体吸收热量

D.状态B时,气体分子的平均动能比状态A时气体分子的平均动能大

15. (本题4分) 如图所示,直角三角形ABC区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,置于A点的粒子源能沿AC方向向磁场内同时发射比荷相同但速率不同的带正电粒子。已知刚好从B点射出磁场的粒子在磁场中的运动时间为t,∠CAB=30°,AB=L,不计粒子间的相互作用及重力,以下说法正确的是(  )

A.粒子的比荷为

B.从AB边不同位置射出磁场的粒子,运动时间不同 

C.从AB边中点射出磁场的粒子的速率为

D.从BC边射出的粒子(不含B点),在磁场中的运动时间将大于t

三、实验题(2小题共16分)
16. (本题8分) 某同学为了探究动量守恒定律,设计了如下实验。实验器材:气垫导轨、滑块m1和m2(m2的左侧固定有轻质小弹簧)、天平、两个压力传感器(侧面固定有轻质小弹簧)及其配件。实验装置示意图如图所示。实验步骤如下:
①用天平测出两个滑块的质量m1、m2且m1<m2
②按图所示安装实验装置,调节气垫导轨水平,固定压力传感器;
③给气垫导轨充气,将滑块m1向左水平推动,使弹簧压缩一定长度。静止释放m1,m1和左侧弹簧分离后再与静止的m2碰撞,碰后m1向左弹回,m2则向右运动,分别挤压两侧弹簧,所有的碰撞均未超过弹簧的弹性限度;
④读取碰撞前左侧压力传感器示数最大值为F0;碰撞后左右两侧压力传感器示数的最大值分别为F1和F2。(已知弹簧具有的弹性势能为Epkx2,其中k、x分别为弹簧的劲度系数和形变量)
(1)请写出m1刚释放瞬间弹簧的弹性势能Ep                     (用F0和弹簧劲度系数k表达)。
(2)请写出碰撞前,m1和左侧轻弹簧分离时的动量p=                     (用F0、k、m1表达)
(3)实验要验证动量守恒的表达式为                      (用F0、F1、F2、m1、m2表达)。
17. (本题8分) 某实验小组制作了一个水果电池,他们想通过实验研究该电池的电动势和内阻。用多用电表粗测后,了解到该电池的电动势约为1V,内阻很大。为更准确地测定该电池的电动势和内阻,根据以下提供的器材重新设计实验测定电动势和内阻。
a.水果电池E:电动势约为1V;
b.电压表V1:量程1V,内阻RV1=3kΩ;
c.电压表V2:量程3V,内阻RV2约9kΩ;
d.电阻箱R1:最大阻值9999Ω;
e.电阻箱R2:最大阻值99.99Ω;
f.开关S,导线若干。

(1)为使测量更精确,要求电表读数超过满偏,则电压表选       ,电阻箱选       (都填小写字母序号)。
(2)请根据所选器材在方框内如图1画出电路图。
(3)实验步骤如下:
①按电路图连接电路(为电路安全,先将电阻箱的电阻调到最大值);
②闭合开关S,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R,并计算出对应的的值,若以为纵坐标,为横坐标,根据实验数据描绘得如图2图线,则图线的斜率为              A﹣1(结果保留2位有效数字)。
③由图计算得出水果电池的电动势E=          V,内阻r=             Ω(结果均保留2位有效数字)。
四、解答题(3小题共34分)
18. (本题10分) 德优题库如图所示,在光滑水平面上放置A、B两物体,质量均为m,其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内。A物体以速度v0向右运动,并压缩弹簧。求:
(1)弹簧压缩量达到最大时,A、B两物体的速度大小vA和vB
(2)弹簧弹性势能的最大值Ep
19. (本题12分) 德优题库如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计,k>0.求:
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
20. (本题12分) 汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。按照行业标准,夏季的胎压为2.4atm。某次启动汽车时,发现汽车电子系统报警,如图所示。左前轮胎内封闭气体的体积约为V0,为使汽车正常行驶,用电动充气泵给左前轮充气,每秒钟充入体积为、压强为1atm的气体,充气结束后发现内胎体积约膨胀了20%。汽车轮胎内气体可以视为理想气体,充气过程轮胎内气体温度无明显变化。
(1)求充气多长时间可以使轮胎内气体压强达到标准压强2.4atm;
(2)充气后,汽车长时间行驶,胎内气体的温度升高为57℃,胎内气体体积几乎不变,求此时胎内气体压强数值为多少。
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  • 力学物理学史,
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  • 牛顿第一定律的内容与应用,
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  • 机械能守恒定律的简单应用,
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  • 4
  • 力的合成与分解的应用,共点力的平衡问题及求解,
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  • 5
  • 牛顿第二定律的简单应用,平抛运动速度的计算,
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  • 6
  • 光电效应现象及其物理意义,爱因斯坦光电效应方程,分析能级跃迁过程中的能量变化(吸收或释放能量),
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  • 7
  • 常见力做功与相应的能量转化,安培力的计算公式及简单应用,
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  • 8
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,磁通量的概念和计算公式的定性分析,楞次定律及其应用,法拉第电磁感应定律的内容和表达式,
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  • 9
  • 电功和电功率的计算,变压器的构造与原理,
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  • 10
  • 动量守恒定律在含有斜面或曲面的模型中的应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 11
  • 分子动理论的基本内容,布朗运动实例、本质及解释,分子间存在作用力及其与分子间距的关系,
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  • 12
  • 万有引力与重力的关系(黄金代换),第一、第二和第三宇宙速度的物理意义,同步卫星的特点及相关计算,近地卫星,
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  • 电场力做功与电势能变化的关系,匀强电场中电势差与电场强度的关系,电容器的动态分析(U不变)——板间距离变化,
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  • 理想气体及理想气体的状态方程,热力学第一定律的表达和应用,热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合,
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  • 15
  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
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  • 16
  • 验证动量守恒定律,
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  • 17
  • 测量水果电池的电动势和内阻,
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  • 机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 19
  • 导体平动切割磁感线产生的感应电动势,
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  • 气体的等温变化与玻意耳定律的应用,理想气体及理想气体的状态方程,
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