2021-2022学年甘肃省酒泉市玉门油田第一中学高二（下）期中物理试题（解析版）

玉门油田第一中学2021-2022学年第二学期期中考试高二物理试卷一、选择题（1-10单选题，11-14多选题；每小题3分，共42分）1.如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A.发电机输出交流电的电压有效值是500VB.用户用电器上交流电的频率是100HzC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，可减少输电线上损失的功率【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A．由图象可知交流电的最大值Um=500V，因此其有效值U=V=250V故A错误；B．发电机输出电压的周期T=0.02s，故f==Hz=50Hz用户用电器上交流电的频率是50Hz，故B错误；C．输电线的电流由需要输送的功率与电压决定的，与降压变压器原、副线圈的匝数比无关，故C错误；D．保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，根据=U1·I1=U2·I2可知次级电压变大，次级电流减小，根据P=I2r可知，输电线上损失的功率减小，D正确。故选D。2.图中能产生感应电流的是（）A. B. C. D.【2题答案】【答案】B【解析】【详解】A.由于线圈未闭合，所以不能产生感应电流，故A错误；B．在线圈转动过程中，线圈中的磁通量发生变化，则线圈中会产生感应电流，故B正确；CD．线圈向右运动过程中，线圈中磁通量未发生变化，不会产生感应电流，故CD错误。故选B3.在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12Ω，电表均为理想电表，下列判断正确的是（）

A.电压表的示数为 B.该交变电流的电压有效值为C.电阻R一个周期内产生的热量为12J D.电流表的示数为0.5A【3题答案】【答案】D【解析】【详解】AB．根据“热相等”原则，得解得所以该交变电流的电压有效值为6V，电压表读数为6V，AB错误；C．由焦耳定律得C错误；D．由闭合电路欧姆定律D正确。故选D。4.质量为m的人站在质量为M、长为5米的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图所示），当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是1.25米，则（）A.M=2m B.M=3m C.M=4m D.M=5m【4题答案】【答案】B【解析】【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t．取船的速度为正方向．则v′＝规定向右为正方向，根据动量守恒得即Ml2=m（l-l2）l=5m，l2=1.25m，则M=3m故B正确，ACD错误．故选B。5.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s，当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）A.vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sB.vA′＝2m/s，vB′＝4m/sC.vA′＝－4m/s，vB′＝7m/sD.vA′＝7m/s，vB′＝1.5m/s【5题答案】【答案】B【解析】【详解】AD．碰前的动量为碰后A项的总动量为D项的总动量为则两种情况都满足动量守恒；但碰后A的速度vA′大于B的速度vB′，必然要发生第二次碰撞，不符合实际，AD错误；B．碰后的总动量为则满足动量守恒，碰后A的速度小于B的速度，不会发生第二次碰撞，碰前的总动能两球碰后的总动能不违背能量守恒定律，B正确；C．碰后的总动量为则满足动量守恒，两球碰后的总动能大于碰前的总动能违背了能量守恒定律，C错误。故选B。6.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是（）

A.L1、L2、L3亮度都不变 B.L1变暗、L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变 D.L1变亮、L2变暗、L3不变【6题答案】【答案】C【解析】【详解】三个支路的电压不变，当交流电频率增大时，电感线圈的感抗增加，对电流的阻碍作用变大，则变暗；电容器的容抗减小，对电流的阻碍作用减小，则变亮；电阻对电流的阻碍作用与频率无关，则不变，故ABD错误C正确。故选C。7.如图甲所示，密封的真空玻璃管中的两个电极，阴极K与阳极A之间电压U的大小可调，电源的正负极也可以对调。闭合开关后，阳极A吸收阴极K发出的光电子，形成的光电流与电压的关系图像如图乙所示。现用蓝光、弱黄光、强黄光照射阴极K，图中a、b、c光依次为（）A.蓝光、弱黄光、强黄光B.弱黄光、蓝光、强黄光C.强黄光、蓝光、弱黄光D.蓝光、强黄光、弱黄光【7题答案】【答案】C【解析】【详解】当光电流为零时，光电管两端加的电压为遏止电压，对应的光的频率为截止频率，根据eUC=hγ-W0入射光的频率越高，对应的遏止电压U越大，a光、c光的遏止电压相等，所以a光、c光的频率相等，而b光的频率大，由图可知，a的饱和电流最大，因此a光束照射时单位时间内产生的光电子数量大，光强大，而c光的强度最小，b光的强度介于二者之间，因为蓝光的频率大于黄光，所以a光、b光、c光依次为强黄光、蓝光、弱黄光，故C正确，ABD错误。故选C。8.下列关于动量的说法中不正确的是（）A.同一物体的动量越大，则它的速度越大B.动量相同的物体，速度方向一定相同C.质量和速率相同的物体，其动量一定相同D.一个物体动量改变，则其速率不一定改变【8题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由动量的定义可知，对同一物体来说，动量越大，速度越大，A正确；B．根据动量的矢量性可知，动量的方向与速度的方向相同，所以动量相同的物体，速度方向一定相同，B正确；C．速率相同，速度的方向不一定相同，故动量的方向不一定相同，C错误；D．物体的动量改变，可能是动量的方向改变，而动量的大小保持不变，如匀速圆周运动，D正确。故选C。9.两只完全相同的鸡蛋A、B自同一高度由静止释放，分别落在海绵和石头上，鸡蛋A完好（未反弹），鸡蛋B碎了。不计空气阻力，对这一结果，下列说法正确的是（）A.下落过程中鸡蛋B所受重力的冲量更大一些B.下落过程中鸡蛋B的末动量更大一些C.碰撞过程中鸡蛋B动量减小的更多一些D.碰撞过程中鸡蛋B的动量变化率更大【9题答案】【答案】D【解析】【详解】AB．两鸡蛋从同一高度开始做自由落体运动，由公式可知则运动时间相同，由公式可知，下落过程中重力的冲量相同，由公式得则两鸡蛋末速度相同，所以下落过程中两鸡蛋的末动量相同，故AB错误；C．两鸡蛋都从相同的速度减为0，则动量减小量相同，故C错误；D．由于两鸡蛋动量变化量相同，鸡蛋B与石头作用时间短，则动量变化率更大，故D正确。故选D。10.在光滑水平地面上静止放置着由轻弹簧连接的物块A和B，开始时弹簧处于原长，一颗质量为m的子弹以水平初速度射入物块A并留在其中（子弹与物块相互作用时间极短，可忽略不计），已知物块A和B的质量均为m，则在以后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值为（）A. B. C. D.【10题答案】【答案】D【解析】【详解】子弹射入木块A中时的共同速度弹簧被压缩到最短时则弹簧的最大弹性势能故选D。11.某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像如图所示。则由图像可知（）A.该金属的逸出功等于hν0B.该金属的逸出功等于eUC.若已知电子电量e，则普朗克常量D.当入射光频率为2ν0时遏止电压是2U【11题答案】【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A．根据光电效应方程，有当时，有故该金属的逸出功等于hν0，故A正确；B．图像中纵轴截止与公式中的常数项相对应，有解得故B正确；C．图像中斜率与公式中的自变量前面系数相对应，有解得故C正确；D．对当入射光频率为2ν0时，有解得故D错误。故选ABC。12.如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为，原线圈接交流电压，电压表和电流表为理想电表，为负温度系数的热敏电阻（当温度升高时阻值减小），则下列说法正确的是（）A.交流电的周期为B.电压表示数是C.当处温度降低时，电压表示数不变D.当处温度降低时，此变压器的输入功率将不变【12题答案】【答案】AC【解析】【详解】A．因为原线圈接交流电压，根据周期与角速度的关系可知A正确，B．交流电压的有效值电压表示数B错误；C．根据理想变压器的原、副线圈电压关系，可知副线电压与负载电阻无关，所以当处温度降低时，电压表示数不变，C正确；D．当处温度降低时，电阻阻值增大，电流减小，则此变压器的输出功率将变小，根据理想变压器原、副线圈功率关系可知，变压器的输入功率也将变小，D错误。故选AC。13.关于对黑体的认识，下列说法正确的是()A.黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体【13题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．黑体能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射，这样的物体称为黑体，但不一定黑色的，故A错误。

BC．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料种类及表面状况无关，故C错误，B正确。

D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，就相当于吸收了所有电磁波，因此空腔成了一个黑体，故D正确。

故选BD。14.如图所示，质量为3m的容器静止在光滑水平面上，该容器的内壁是半径为R的光滑半球面，在容器内壁的最高点由静止释放一质量为m的小滑块P，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.P滑到最低点时，P的速度为B.P滑到最低点时，容器的速度为C.P从开始到最低点过程中，容器的位移大小为D.P经过最低点后沿内壁继续上滑的最大高度小于R【14题答案】【答案】BC【解析】【详解】AB．设小滑块到达最低点的速度为v1，容器的速度为v2，系统水平方向动量守恒，则此过程中系统机械能守恒，则解得A错误，B正确；C．设滑块的位移为x1，容器的位移为x2，根据动量守恒定律得解得C正确；D．当滑块P经过最低点后沿内壁继续上滑到最大高度时，两者有共同的速度，设此时最大高度为H，则由水平方向动量守恒与系统机械能守恒解得D错误。故选BC。二、填空题（每空2分，共14分）15.某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，得到落点P，再把B球放在斜槽末端，A球从同一位置静止释放，A、B小球碰后落在记录纸上，分别得落点B，F，测量出OB、OP、OF的长度分别为L1、L2和L3。（1）A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则应满足（）A．m1=m2，r1>r2B．m1>m2，r1=r2C．m1=m2，r1<r2D．m1<m2，r1=r2（2）必须要求的条件是（）A．斜槽轨道末端的切线必须水平B．斜槽轨道必须是光滑C．必须测出水平槽离地面的高度D．必须测出小球碰撞前后的速度（3）写出本实验验证动量守恒定律的表达式___________。（根据图中所示记录的数据）（4）若两球发生弹性碰撞，则L1、L2和L3之间一定满足的关系是（）A．2L2=L3-L1B．2L2=L1+L3C．L1+L2=L3【15题答案】【答案】①.B②.A③.④.C【解析】【详解】（1）[1]为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量。故选B。（2）[2]AB．实验要求斜槽末端切线水平，以保证小球做平抛运动，斜槽轨道是否光滑的对实验没有影响，选项A正确，B错误；CD．根据动量守恒有由于A、B球都从平台上做平抛运动，运动时间相同，则有因此不需要测出小球碰撞前后的速度以及水平槽离地面的高度，选项CD错误。故选A。（3）[3]代入题给数据可得本实验验证动量守恒定律的表达式为（4）[4]若两球发生弹性碰撞，则有即解得L1、L2和L3之间一定满足的关系是故选C。16.电表为指针在中央的灵敏电流表，如图甲所示，把电表连接在直流电路中时出现的偏转情况。现把它与一个线圈串联，将磁铁从线圈上方插入或拔出，请完成下列填空。（1）图（a）中灵敏电流计指针将向__________偏转（填“左”或“右”）（2）图（b）中磁铁下方极性是__________（填“极”或“极”）（3）图（c）中磁铁的运动方向是__________（填“向上”或“向下”）【16题答案】【答案】①.右②.极③.向上【解析】【详解】由图甲可知，当电流由灵敏电流计的右接线柱流入时，灵敏电流计的指针向右偏转。（1）[1]由图（a）可知，穿过螺线管的原磁场向下，磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向上，根据右手定则可知，电流从右接线柱流入，故指针向右偏转；（2）[2]由图（b）可知，电流由灵敏电流计的左侧流入，根据右手定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁体向下移动，穿过螺线管的磁通量变大，根据楞次定律可知，螺线管中原磁场方向向上，故磁铁下方为极；（3）[3]由图（c）可知，电流由灵敏电流计的左侧流入，根据右手定则可知，感应电流的磁场方向向下，穿过螺线管的原磁场向下，根据楞次定律可知，穿过螺线管的磁通量减少，故磁铁向上运动。三、解答题（17题8分，18、19、20每题12分，共44分）17.质量为M=0.45kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为50g的子弹以v0=200m/s的水平速度击中木块，最后一起运动，则：（1）一起运动的速度大小是多少？（2）若子弹在木块中相对运动时间0.002s，则木块受到子弹的平均推力多大？

【17题答案】【答案】（1）20m/s；（2）4500N【解析】【分析】【详解】（1）子弹打木块过程，根据动量守恒定律可得解得（2）对木块分析，根据动量定理可得解得18.如图所示，发电机输出功率为100kW，输电电压U1=250V，用户需要的电压U4=220V，两变压器之间输电线的总电阻为R=10Ω，其它电线的电阻不计。若输电线中因发热而损失的功率为总功率的4%，变压器为理想变压器。试求：（1）输电线上的电流大小；（2）发电机输出电流大小；（3）在输电线路中设置的降压变压器，原、副线圈的匝数比n3∶n4。【18题答案】【答案】（1）20A；（2）400A；（3）240∶11【解析】【详解】（1）输电线上损耗的功率为解得（2）发电机输出电流大小为（3）升压变压器原、副线圈电流之比等于匝数比的倒数，即升压变压器原、副线圈电压