深圳高级中学2011-2012学年高二下学期期中考试(物理)

1深圳高级中学2011—2012学年第二学期期中测试高二物理考生注意：1．答卷前，考生必须将姓名、号码等填写清楚。2．本试卷共14题，满分100分．考试时间90分钟。一、单项选择题：本大题共5小题，每小题4分。共20分。每小题只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势为e＝Emsinωt．若将线圈的转速加倍，其它条件不变，则产生的电动势为()A．Emsin2ωtB．2EmsinωtC．2Emsin2tD．2Emsin2ωt2．氢原子核外电子从第3能级跃迁到第2能级时，辐射的光照在某金属上能发生光电效应，那么，以下几种跃迁能辐射光子且能使金属发生光电效应的有()A．处于第4能级的氢原子向第3能级跃迁B．处于第2能级的氢原子向第1能级跃迁C．处于第3能级的氢原子向第5能级跃迁D．处于第5能级的氢原子向第4能级跃迁3．关于天然放射现象，下列说法正确的是()A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性4．如图所示，质量分别为m1、m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻质弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B由静止开始运动，对两小球A、B和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)()A．系统机械能不断增加B．系统机械能守恒C．系统动量不断增加D．系统动量守恒5.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m.现B球静止，A球向B球运动，发生正碰．已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于()A.EpmB.2EpmC．2EpmD．22Epm二.双项选择题：本大题共5小题，每小题6分，共30分。每小题有两个选项符合题目要求，全选对得6分，只选1个且正确得3分，选错或不答得0分。6．一交流电流的图象如图所示，由图可知()A．用电流表测该电流其示数为10AB．该交流电流的频率为50HzC．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000WD．该交流电流即时值表达式为i＝102sin314tA7．下列说法正确的是（）A.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B.α粒子散射实验中，少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的依据C.核反应方程xCHeBe1264294中的x为中子D.C146的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中C146的含量只有活体中的1/8，则此遗骸t/si/A0102—1020.012距今21480年8．已知：H21、H31、He42、n10的质量分别为m1、m2、m3、m4，关于nHeHH10423121核反应方程，下列说法正确的是（）A．这是核裂变反应B．这是核聚变反应C．反应中放出的能量为（m1+m2-m3-m4）c2D．反应中放出的能量为（m3+m4-m1-m2）c29．下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期与温度的变化无关。D．结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固10．将质量为m0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为v03，现将同样的木板放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，则以下说法正确的是A．若m0＝3m，则能够射穿木块B．若m0＝3m，则不能射穿木块，子弹将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动C．若m0＝3m，则刚好能射穿木块，此时相对速度为零D．若子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为v1；若子弹以4v0速度射向木块，木块获得的速度为v2，则必有v2v1三、非选择题：本大题共4小题，共50分。按题目要求作答。解答题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。11．（12分）发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线总电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.（2）用户得到的电功率是多少？12．（12分）氢原子处于基态时，原子能量E1=-13.6eV，已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10-30kg，普朗克常数h=6.63×10-34j.s（1）若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？（2）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？313．（12分）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。（不计水的阻力）14．（14分）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过两车连接处时，感应开关使两车自动分离，分离时对两车及滑块的瞬时速度没有影响），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，用一根细线栓在甲车左端和滑块P之间使弹簧处于压缩状态，此时弹簧的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，g取10m/s2．求：①滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；②滑块P滑上乙车后相对乙车滑行的距离．附加题：（10分）（得分不计入总成绩）如图所示，半径为R的14的光滑圆弧轨道竖直放置，底端与光滑的水平轨道相接，质量为m2的小球B静止光滑水平轨道上，其左侧连接了一轻质弹簧，质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放，重力加速度为g，试求：（1）小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为多少？（2）要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m1与m2应满足什么关系？ABROD4参考答案一．1.D2.B3.D4.D5.C二．6.AC7.BC8.BC9.BC.10.BD11.解析：输电线路的示意图如图所示，输电线损耗功率P线=100×4%kW=4kW，又P线=I2R线输电线电流I2=I3=20A--------------2分原线圈中输入电流I1=2501000001UPA=400A--------------2分所以201400201221IInn--------------2分这样U2=U1n2/n1=250×20V=5000V1分U3=U2-U线=5000-20×10V=4800V1分所以1124022048004343UUnn------2分用户得到的电功率P出=100×96%kW=96kW-------2分12.（1）要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：)4(01Eh--------------4分得141021.8Hz，--------------2分（2）由于钠的极限频率为6.00×1014Hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为1914340106.11000.61063.6hEeV=2.486eV--------------4分一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差0EE，所以在六条光谱线中有41E、31E、21E、42E四条谱线可使钠发生光电效应。--------------2分5联立解得vmin=4v0。（1分）14.解析：①设滑块P滑上乙车前的速度为v，对整体应用动量守恒和能量关系有：附加题答案解：（1）设A球到达圆弧底端时的速度为v0，根据机械能守恒定律有：2012mgRmv……①当A、B两球速度相同时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v根据动量守恒定律有：1012()mvmmv……②根据机械能守恒定律有：22101211()22PmEmvmmv……③联立①②③解得：1212PmmmEgRmm……④（2）设A、B碰撞后的速度分别为v1和v2根据动量守恒定律有：101122mvmvmv……⑤根据机械能守恒定律有：222101122111222mvmvmv……⑥联立⑤⑥解得：121012mmvvmm120122mvvmm要使A、B两球能发生二次碰撞，必须满足12||vv……⑨6则有：12112122mmmmmmm……⑩解得：1213mm……○12或120mm（不符合事实，舍去）