高中二年级期中质量调研考试试题

物 理 2014.04

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上，答在试卷上的不给分。

3．满分100分，考试时间100分钟。

第I卷（40分）

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有

的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，

有选错或不选的得0分）

1. 如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈的匝数比为1：10的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W，现闭合开关，灯泡正常发光，则

A．t＝0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零 B．该交流电的频率为50Hz

C．变压器原线圈中电流表示数为1A D．灯泡的额定电压为
V

2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是

A．电压表示数为1100 V

B．抽油烟机上电压的瞬时值表达式为

C．热水器的实际功率增大

D．变压器的输入功率增大

3.某小型旋转电枢式发电机所产生的交流电电动势为110 V、频率为60 Hz，要使它产生的电动势变为220 V、频率变为50 Hz，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度B的大小。下列调整合适的是

A．使n变为原来的
，B变为原来的2倍，N不变

B．使n变为原来的
，B变为原来的2．4倍，N不变

C．使n变为原来的
，N变为原来的2倍，B不变

D．使n变为原来的
，N变为原来的2．4倍，B不变

4.在下列核反应方程中，X代表质子的方程是

A. Al＋He―→P＋X

B. N＋He―→O＋X

C. H＋γ―→n＋X

D. H＋X―→He＋n

5.如图所示，A、B两小球在光滑水平面上分别以动量p1＝4kg·m/s和p2＝6kg·m/s(向右为正方向)做匀速直线运动，则在A球追上B球并与之碰撞的过程中，两小球的动量变化量Δp1和Δp2可能分别为

A．－2kg·m/s,3kg·m/s B．8kg·m/s,8kg·m/s

C．1kg·m/s，－1kg·m/s D．－2kg·m/s,2kg· m/s

6.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是

A．氢原子的能量增加 B．氢原子的能量减少

C．氢原子要吸收一定频率的光子 D．氢原子要放出一定频率的光子

7. 如图所示，大量氢原子处于能级n＝4的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，对于多种可能的跃迁，下面说法中正确的是

A．从n＝4能级跃迁到n＝2能级放出的光子的频率等于从n＝2能级跃迁到n＝1能级放出的光子的频率

B．最多只能放出6种不同频率的光子

C．从n＝4能级跃迁到n＝1能级放出的光子频率最高

D．从n＝4能级跃迁到n＝1能级放出的光子波长最长

8.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱而频率保持不变，下列说法中正确的是

A．有可能不发生光电效应

B．从光照射到金属表面上至发射出光电子之间的时间间隔将明显增加

C．逸出的光电子的最大初动能将减小

D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少

9.已知天然放射现象放出α、β、γ三种射线。下列说法正确的是

A．α、β、γ三种射线分别是氦原子核、电子和中子

B．三种射线中α射线速度最快、β射线电离作用最强、γ射线穿透能力最强

C．α射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为He＋N→O＋H

D．英国物理学家J.J.汤姆孙最早用α射线完成著名的“α粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型

10. 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随温度的升高而变短

D．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固

第 Ⅱ 卷（60分）

二、填空题、实验题（本大题共3小题，共18分）

11．（4分）温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的．如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示，闭合开关，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA，

(1)电流表G的内阻Rg＝________Ω；

(2)当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻R的温度是________℃.

12. （6分）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的装置如图甲所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．

甲

乙

(1) （2分）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度．应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)．

(2) （4分）已测得小车A的质量m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg，则碰前两小车的总动量为________ kg·m/s，碰后两小车的总动量为________ kg·m/s.

13．（8分）某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地点．

(1) 该同学用圆规画出尽可能小的圆把所有的小球落点痕迹都圈在里面，其圆心就是小球落地点的平均位置，并在图中读出OP＝________.

(2)已知mA∶mB＝2∶1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R是________球的落地点，P是________球的落地点．

(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式________．

三、计算题（本大题共4小题，共42分。解答应写出把答案写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数据计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位）

14.(9分)如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为m的小球A，在A与墙壁之间有一处于压缩状态的弹簧(A与墙壁间有一细轻绳)．桌子右边缘有一悬挂在天花板上的质量为2m的小球B，悬绳处于拉伸状态，其长为l，现剪断小球A与墙壁间的细绳，小球A被弹簧弹出后与B发生弹性正碰．碰后B上升到最高点时悬绳与竖直方向的夹角为θ，求弹簧最初的弹性势能．(剪断绳子后弹簧的弹性势能完全转变为小球A的动能，A、B两球均可视为质点)

15. (11分)某发电厂发电机的输出功率P＝100 kW，发电机端电压U＝250 V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8 Ω.要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220 V.

(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图；

(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．

16．(11分)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8.中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为c.

(1)写出核反应方程；

(2)求氚核和α粒子的速度大小；

(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损．

17．(10分)

如图所示，滑块A、C质量均为m，滑块B质量为m.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动；现将C无初速度地放在A上，并与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远．若B与挡板碰撞将以原速率反弹，A与B碰撞将粘合在一起．为使B能与挡板碰撞两次，v1、v2应满足什么关系？

三、计算题（本大题共4小题，共44分。解答应写出把答案写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数据计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位）

14.(10分)答案mgl(1－cos θ)

解析：小球B碰后由动能定理得：

×2mv＝2mgl(1－cos θ)……………（2分）

小球A与B碰撞的过程中有

mvA＝mvA′＋2mvB ……………（2分）

mv＝mvA′2＋·2mv……………（2分）

同时，Ep＝mv ……………（2分）

解得：Ep＝mgl(1－cos θ)……………（2分）

15.(11分)解析：(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路示意图如图所示．

……………（2分）

(2)按题意，P损＝5%P＝0.05×100×103 W＝5×103 W，设输电线路中的电流为I，则P损＝I2R ……………（1分）

I＝＝ A＝25 A ……………（1分）

输送电压U2＝＝ V＝4 000 V ……………（1分）

发电机输出的电压U1＝U＝250 V ……………（1分）

升压变压器的匝数比＝＝＝ ……………（1分）

输电线路上损失的电压U损＝IR＝25×8 V＝200 V ……………（1分）

降压变压器原线圈n3两端的电压为

U3＝U2－U损＝4 000 V－200 V＝3 800 V ……………（1分）

用户在副线圈n4两端得到电压U4＝220 V ……………（1分）

所以降压变压器的匝数比＝＝＝ ……………（1分）

16．(11分)解析　

(1)n＋Li―→H＋He ……………（1分）

(2)由动量守恒定律得mnv＝－mHv1＋mHev2……………（2分）

由题意得v1∶v2＝7∶8 ……………（1分）

解得v1＝v，v2＝v …………（2分）

(3)氚核和α粒子的动能之和为

Ek＝×3mv＋×4mv＝mv2 ……………（2分）

释放的核能为

ΔE＝Ek－Ekn＝mv2－mv2＝mv2 ……………（2分）

由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为

Δm＝＝ ……………（1分）

17. (10分)解析：设向右为正方向，A与C粘合在一起的共同速度为v′，由动量守恒定律得mv1＝2mv′ ……………（2分）

为保证B碰挡板前A未能追上B，应满足

v′≤v2 ……………（2分）

设A与B碰后的共同速度为v″，由动量守恒定律得

2mv′－mv2＝mv″ ……………（2分）

为使B能与挡板再次碰撞应满足v″＞0……………（2分）

联立①②③④式得

5v2＜v1≤2v2或v1≤v2＜v1……………（2分）