玉溪一中2020—2021学年下学期高二年级期中考
物理学科试卷
总分：100分 考试时间：90分钟 命题人：
一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列有关物理学史叙述正确的是
A．库伦通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B．戴维孙的电子晶体衍射实验实验说明电子具有粒子性
C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭(Ra)两种新元素
D．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
2.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了人工核转变，产生了新核X：.X的原子序数和质量数分别为
A．8和17 B．8和18
C．7和18 D．7和17
3.下列关于分子热运动说法正确的是
A．布朗运动是指构成液体或气体分子的热运动
B．温度相同时，所有物质的分子热运动剧烈程度相同
C．分子热运动是有规则的运动
D．温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越剧烈
4.如图所示是真空中两等量异种点电荷的周围电场分布情况。图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM＝ON。下列说法正确的是
A.同一电荷在O、M、N三点所受的电场力大小相同
B.同一电荷在O、M、N三点的电场力方向相同
C.O、M、N三点中O电势最高
D.把另一自由电荷从M点静止释放，将沿MON做往复运动
5.一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图甲所示，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示。以i表示线圈中的感应电流，以图甲线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的i t图中正确的是
6.磁流体发电是一项新兴技术。如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场，图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连，则
A.用电器中的电流方向从B到A
B.若只增大金属板间距，发电机的电动势减小
C.若只增大带电粒子电量，发电机的电动势增大
D.若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大
7.在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出
A．甲光的频率等于乙光的频率
B．乙光的频率大于丙光的频率
C．乙光对应的逸出功大于丙光的逸出功
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
8.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是
A. 手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48kg·m/s
B. 手机对眼睛的冲量大小约为0.48N·s
C. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
D. 手机对眼睛的作用力大小约为1.2N
二、多项选择题：（本题共6个小题，每小题4分，共24分。）
9.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是
A．分子力先增大，后一直减小
B．分子力先做正功，后做负功
C．分子势能先增大，后减小
D．分子势能和动能之和不变
10.有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是
A. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C. 在O点的磁感应强度为零
D. 在O点的磁感应强度不为零
11.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是
A．这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光
B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小
C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光最容易表现出衍射现象
D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应
12.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系．下列关于原子结构和核反应的说法正确的是
A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量
B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能
C．由图可知，B和C相比，B原子核的比结合能更高
D．现在核电站所利用的核能来源于原子核A裂变成原子核B和C的类型
13.如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压损耗为U
C．理想变压器的输入功率为
D．输电线路上损失的电功率为
14.如图所示，质量M=2kg、半径R=0.5m，内部粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑的水平地上。现将质量m=1kg的小球(可视为质点)自左A点的正上方h=1m处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，然后从C点离开。已知小球第一次滑至半圆的最低点B时，小球的速度大小为4m/s，重力加速度g=10m/s2，不计空阻力，则小球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正确的是
A.小球从A点到B点的过程中，半圆槽的位移为
B.小球从A点到B点的过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒
C.小球从A点到B点的过程中，摩擦生热为3J
D.小球从C点飞出后上升的高度H可能是0.5m
三、实验题（16分）
15.（6分）(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示．坐标格正方形的大小为2 cm×2 cm，由图可以估算出油膜的面积是________cm2，由此估算出油膜分子的直径是________m(保留一位有效数字)．
(2)某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于( )
A．实验中未清洗浅盘
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液滴数多计了10滴
16.（10分）要测量一段阻值大约为5 Ω的均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E(电动势为3 V、内阻约为0.5 Ω)、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A1(量程1 A、内阻约为1 Ω)、A2(量程0.6 A、内阻约为2 Ω)、V1(量程3.0 V、内阻约为1 000 Ω)、V2(量程15 V、内阻约为3 000 Ω)。
图1 图2
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图1所示，则金属丝的直径为_______mm。
(2)为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________。
(3)实验电路采用分压式接法，电路已经画出了一部分，如图2所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好(Rx表示待测电阻)。
(4)若用刻度尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ＝________。
四.计算题（36分）
17.（10分）如图所示，两光滑平行金属导轨固定于同一水平面上，相距，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力F的作用下沿导轨静止开始向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求
（1）速度为v时，导体棒的中的电流；
（2）导体棒的最大速度vmax.
18（12分）如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限的空间内存在沿y轴负方向、电场强度E=200V/m的匀强电场，第二象限的空间内存在垂直纸面向里、磁感应强度B=0.125T的匀强磁场。质量均为m=4.0×10-15kg、电荷量均为q=+2.0×10-9C的两帯电粒子a、b先后以v0=5.0×103m/s的速率，从y轴上P点沿x轴正、负方向射出，PO之间的距离h=8.0×10-2m，经过一段时间后，两粒子先后通过x轴。若两粒子之间的相互作用、所受重力以及空气阻力均可忽略不计，求
(1)粒子a在电场中运动的加速度大小a1;
(2)粒子a通过x轴时与O点的距离xa;
(3)a、b两粒子的轨迹与x轴交点之间的距离d;
19.（14分）如图所示，质量m=1kg的弹性小球A在长为l=0.9m的细轻绳牵引下可以绕水平轴O在竖直平面内做圆周运动，圆周的最高点为P，P处有一个水平槽，水平地面距水平槽的高度恰好是1.8 m，槽内有许多质量均为M=3kg的弹性钢球，小球A每次转动到P点恰好与P点处的小钢球发生弹性正碰（碰撞时间极短），钢球水平飞出做平抛运动。每次被小球A碰撞后，槽内填充装置可将另一个相同的钢球自动填充动到P点位置且静止。现将小球A在顶点P以v0=24m/s的初速度向左抛出（如图），小球均可视为质点，g取10m/s2，求：
（1）第一次碰撞后瞬间，小球A和第一个钢球获得的速度；
（2）小球A能将钢球碰出去的钢球个数；
（3）第一个钢球与最后一个钢球落地后的水平距离。
玉溪一中2020—2021学年下学期高二年级期中考
物理学科试卷参考答案
一、单项选择题：（本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A D B A D A B
二、多项选择题：（本题共6个小题，每小题4分，共24分。）
题号 9 10 11 12 13 14
答案 BD BC AD BD AD ACD
三、实验题（16分）
15.（6分）（1） 240 4×10-10 (2) C
16.（10分）（1） 0.851 （2） A2 V1 （4）
（3）如图所示
四.计算题（36分）
17.（10分）
解：（1）根据 得：
（2）根据 得：
导体棒速度最大时，加速度为零，导体棒受力平衡，即得：
解得：
18. （12分）
解：（1）根据 即得：
(2)根据 即得：
（3）根据得：，代入数据得
由几何关系得粒子b与x轴交点与原点距离，即得
19. （14分）
解：（1）根据 解得：
（2）利用上述方程还可得小球A第一次碰后的速度
同理可知碰撞n次以后瞬间的速度为
负号表示与碰前入射速度方向相反，小球要能与钢球碰撞则必须能完成完整的圆周运动，所以碰n次后假定再次到达P位置，其速度满足： ， 即
所以：
解得n=3 小球A可以与4个钢球碰撞；
第4个钢球碰后速度：
（4）由于两球是分别朝向左右两边做平抛运动的，
所以水平距离是：
平抛时间是：
得：
用电器
等离子体
A
B
N
o
b
a
I
I
M
B
F
R
