【解析】江西省赣州市瑞金三中2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题含解析.doc

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1、瑞金三中2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分第1-6小题，只有一项符合题目要求；第7-10小题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.）1. 下列说法正确的是（ ）A. 光电效应实验中，入射光的强度足够强就可以发生光电效应B. 阴极射线不是电磁波而是电子流C. 由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时吸收光子D. 卢瑟福通过粒子散射实验验证了在原子核内部存在质子【答案】B【解析】A：光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关。故A项错误。B：阴极射线不是电磁波

2、而是电子流，故B项正确。C：由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时放出光子，故C项错误。D：卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构学说，故D项错误。2. 如图所示，长直导线AB与矩形导线框abcd固定在同一平面内，且AB平行于ab，长直导线中通有图示方向的电流，当电流逐渐减弱时，下列判断正确的是（ ）A. 线框有收缩的趋势B. 穿过线框的磁通量逐渐增大C. 线框所受安培力的合力方向向左D. 线框中将产生逆时针方向的感应电流【答案】C【解析】A、B项：当电流逐渐减弱时，产生的磁场减小，穿过线框的磁通量减小，根据“增缩减扩”可知，线框有扩张的趋势，故A、B错误；C项：根据楞次定律，感应电流的

3、磁场要阻碍原磁通量的减小，线框有向磁感应强度较大的左侧运动的趋势，所以它所受的安培力的合力向左，故C正确；D项：根据楞次定律，知感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化，根据右手定则判定知导线右侧的磁场方向向里，磁通量减小时，产生的感应电流的磁场方向向里，产生顺时针方向的感应电流，故D错误。点晴：本题要会判断通电直导线周围的磁场分布，知道它是非匀强电场，同时要根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向。3. 矩形线圈匝数50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图所示，则（ ）A. 电动势的最大值是157VB. 在t0.1 s和t0.3 s时，电动势最大C.

4、在t0.1 s和t0.3 s时，线圈与中性面垂直D. t0.4 s时，磁通量变化率达最大，其值为157Wb/s【答案】A【解析】A：由题图得，、，据，可得：。故A项正确。BC：在t0.1 s和t0.3 s时，线圈中磁通量最大，线圈处于中性面位置，磁通量的变化率为零，感应电动势为零。故BC两项错误。D：t0.4 s时，线圈中磁通量为零，此时刻磁通量的变化率达最大，且此时刻。故D项错误。点睛：中性面位置时(线圈与磁场垂直)，磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势、感应电流为零，电流方向发生改变；垂直中性面位置时(线圈与磁场平行)，磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势、感应电流最大。4. 如图

5、所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变开始时单刀双掷开关K接a；S断开时，小灯泡A发光较暗，下列说法正确的是（）A. 若闭合开关S，小灯泡A亮度增加B. 若开关K接b，小灯泡A亮度增加C. 若把滑动变阻器滑片向左移动，小灯泡A亮度增加D. 若把滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡A亮度降低【答案】B【解析】A：闭合开关S，副线圈回路电阻减小，副线圈回路总电流增大，则R上电压增大，灯泡两端电压减小，灯泡变暗。故A项错误。B：开关K接b，原线圈匝数减小，据可得，副线圈两端电压增大，灯泡变亮。故B项正确。CD：若把滑动变阻器滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，灯泡中电流减小，小灯泡A

6、亮度降低；若把滑动变阻器滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，灯泡中电流增大，小灯泡A亮度增加。故CD两项错误。点睛：涉及变压器动态分析类问题时要注意原线圈两端的电压和原副线圈匝数比决定副线圈两端电压；副线圈的电流（功率）和原副线圈匝数比决定原线圈中电流（功率）。原副线圈中电流的频率相同。5. 如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小。此电路的主要作用是（ ）A. 阻直流、通交流，输出交流B. 阻交流、通直流，输出直流C. 阻低频、通高频，输出高频交变电流D. 阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电【答案】D【解析】线圈L的自感系数很小，对高频成分的阻碍较大，对低频成分的阻碍很

7、小，这样直流和低频成分能顺利通过线圈；电容器的电容C很小，对低频成分的阻碍很大，对部分通过线圈的高频成分阻碍很小，被它旁路掉；最终输出低频交变电流和直流电。故D项正确。点睛：交流电是能够通过电容的，将电容器接入交流电路中时，电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用，物理学上把这种阻碍作用称为容抗，且容抗。交流电可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗，且感抗。6. 传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同空调机在室内温度达以设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是（ ）A. 力传感器 B. 光传感器 C. 温度传感

8、器 D. 声传感器【答案】C【解析】空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器，故C正确，ABD错误；故选C。7. 将一个光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上如图，槽左侧有一个固定在水平面上的物块现让一个小球自左侧槽口A点正上方由静止开始落下，从A点落入槽内，则下列说法中正确的是（）A. 小球在半圆槽内运动的过程中，小球机械能不守恒B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒C. 小球在半圆槽内由B点向C点运动的过程中，小球与半圆槽组成的系统在水平方向上动量守恒D. 小球从C点离开半圆槽后，将做竖直上抛运动【答案】AC【解析】A：只有重力(

9、弹簧弹力)做功时系统的机械能守恒，小球在半圆槽内由B点向C点运动的过程中，除重力做功外，槽的支持力也对小球做功，小球机械能不守恒。由此可知，小球在半圆槽内运动的过程中，小球机械能不守恒。故A项正确。BC：小球在半圆槽内由A点向B点运动的过程中，左侧物体对槽有作用力，小球与槽组成的系统动量不守恒。小球在半圆槽内由B点向C点运动的过程中，小球有向心加速度，竖直方向合力不为零，系统动量不守恒。小球在半圆槽内由B点向C点运动的过程中，水平方向所受合外力为零，小球与半圆槽组成的系统在水平方向上动量守恒。故B项错误，C项正确。D：小球从C点离开半圆槽后，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运

10、动。故D项错误。8. 如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（ ）A. 电子轨道半径减小，动能也要增大B. 氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C. 由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小D. 金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条【答案】AD【解析】A：跃迁到较低能级，据可得电子轨道半径减小，据可知电子速度增大，动能增大。故A项正确。B：氢原子跃迁时，发出不连续的光谱线。故B项错误。C：由n=4跃迁到n=1时发出光子的能量最大，频率最高。故C项错误。D：一群氢原子处

11、于n=4的激发态，共能发出6种频率的光。其中n=4跃迁到n=3的光子能量为不能使金属钾发生光电效应；n=3跃迁到n=3的光子能量为不能使金属钾发生光电效应；其余4种光子的能量大于2.21 eV，能使金属钾发生光电效应。故D项正确。9. 在甲、乙两次不同的光电效应实验中，得到如图所示的相应的Uc图象，已知电子电荷量为e，则下列判断正确的是（）A. 甲、乙图线斜率表示普朗克常数hB. 甲实验中金属的逸出功比乙实验中金属的逸出功大C. 在能发生光电效应的前提下，用频率相同的光照射金属，甲实验中光电子的最大初动能比乙实验中光电子的最大初动能大D. 在乙实验中用某一频率的光照射金属发生光电效应，用频率相

12、同的光在甲实验中照射金属一定能发生光电效应【答案】CD【解析】根据光电效应方程Ekm=h-W，结合Ekm=eUc，则有：，结合图象可知，甲、乙图线斜率表示普朗克常数h与电子电量e的比值，故A错误；图象的纵截距为，因此甲实验中金属的逸出功比乙实验中金属的逸出功小，故B错误；在能发生光电效应的前提下，用频率相同的光照射金属，依据光电效应方程Ekm=h-W，甲实验金属的逸出功较小，那么甲实验中光电子的最大初动能比乙实验中光电子的最大初动能大，故C正确；在乙实验中用某一频率的光照射金属发生光电效应，由于甲实验中金属的逸出功比乙实验中金属的逸出功小，那么用频率相同的光在甲实验中照射金属一定能发生光电效应

13、，故D正确；故选CD点睛：此题考查光电效应方程的应用，掌握Uc-v图象的截距与斜率的含义，理解光电效应发生条件，注意图线斜率并不表示普朗克常数h10. 如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压恒定为U1=250V，输出功率P1=100kW，输电线电阻R=8则进行远距离输电时，下列说法中正确的是（ ）A. 若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B. 若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C. 输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比D. 用U2=10000 V高压输电，输电线损耗功率为800W【答案】ACD【解析】由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变

14、，所以升压变压器的输出电压不变，由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2-U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A正确，B错误。损失的功率为P=5%P=5000W，根据P=I2R，解得，升压变压器原线圈中的电流为，故C正确；输送电流为，损失功率为P=I2R=1028W=800W，故D错误；故选AC。点睛：对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关二、实验

15、题(本题共2小题，共20分。不要求写出演算过程)11. （1）密立根油滴实验如图所示：在电介质为空气的电容器中，观测以某速度送入的一个油滴，这油滴经过一会儿达到一个恒定的速度v1，这时在板间距为d的两极板加上电压为U的电场，再过一会儿达到另一恒定速度v2（方向向下）在这样短的时间内速度变为恒定，说明油滴受到空气阻力的作用，这个力的大小与速度成正比，可表示为kv(式中k为常量)而方向与速度方向_（选填“相同”或“相反”）设油滴质量为m，电量为q，写出这两种情况下的方程式_；_（2）下面的表是通过这样的实验所测得的不同油滴所带电量q值的一个实例：q的测定值(单位：1019C)分析这些数据可知液滴的

16、带电量是不是元电荷的整数倍：_（选填“是”、“否”）【答案】 (1). 相反 (2). (3). (4). 是【解析】(1) 油滴受到空气阻力的作用，方向与速度方向相反。、(2) 分析这些数据可知液滴的带电量是元电荷的整数倍12. 某同学设计如图所示的电路测电源的电动势和内阻，图中两个电流表相同，定值电阻阻值为R0.（1）电路中R0的作用为_。（2）闭合电键S1之前，先将电阻箱接入电路的阻值调到最大，闭合电键S1，再闭合电键S2，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的指针偏转较大（接近满偏），读出电流值I0，读出这时电阻箱的阻值R1；断开电键S2，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数再次为I0，读出

17、这时电阻箱的阻值R2，则电流表A1的阻值为_。（3）闭合电键S3，依次调_（填“大”或“小”）电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R，并记录每次调节后电流表A1的示数I，根据记录的R、I，作出IR-I图象，则图象可能是_.（4）若根据记录的R、I，作出-R图象，通过对图象的处理，得到图象与纵轴的截距为a，图象的斜率为b，则电源的电动势E=_，电源的内阻r=_。【答案】 (1). 保护电路元件（或保护电路） (2). R1一R2 (3). 大 (4). D (5). (6). +R2-R0-R1.根据题意有=b，得E=，由（r+R0+RA1）=a，得r=-R0-（R1-R2）=+R2-R0-

18、R1。点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验，知道实验原理是正确设计实验电路图、补充实验步骤的关键，同时注意掌握图象处理数据的基本方法。三、计算题(本题共4小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)13. 氦原子的一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子。如图所示氦离子能级的示意图。求：（1）大量处在n=4 能级的氦离子总共可释放几种频率的光子（2）现有氦离子从n=4 能级跃迁到哪个能级辐射出的光子能量为10.2eV；（3）用（2）问放出的光照射逸出功为2.29eV 的金属钠，光电子产生的最大初动能。【答案】（1）6种 （2）n= 2 （3） 7.91eV【解析】本题考

19、察玻尔理论和光电效应。(1) 依题意：有种(2) 据 E4=-3.4eV 解得En=-13.6eV 即n= 2(3) Ekm=E-W0= 7.91eV点睛：一群处于量子数为n的激发态的氢原子向外辐射的光子频率种数为；一个处于量子数为n的激发态的氢原子向外辐射的光子频率种数最多为n-1。14. 旋转磁极式发电机通过磁极的旋转使不动的线圈切割磁感线而产生感应电流，其原理示意图可简化为：如图所示，固定不动的单匝矩形线圈abcd 的电阻为r，外电阻为R，磁场绕转轴OO/匀速转动，角速度为。图中的电压表为理想电表，示数为U。求：（1）发电机线圈内阻消耗的功率；（2）发电机电动势的最大值；（3）从图示位置

20、开始计时，t =T/4时，穿过矩形线圈abcd 的磁通量。【答案】（1）（2） （3）【解析】(1)根据热功率公式可知，；(2) 旋转磁极式发电机产生正弦式交变电流，根据正弦式交变电流的最大值与有效值的关系可知，所以电流，根据“楞次定律”可知，电流方向为自左向右；(3) 从图示位置开始计时经过，线圈转到中性面位置，所以有，磁通量，由以上各式可解得：。15. 如图所示，质量mB=1kg的平板小车B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左匀速运动当t=0时，质量mA=2kg的小铁块A以v2=2 m/s的速度水平向右滑上小车，A与小车间的动摩擦因数为=0.2。若A最终没有滑出小车，取水平向右为正方向

21、，g10m/s2，求：（1）A在小车上停止运动时，小车的速度大小；（2）整个运动过程产生的热量Q。（3）从小滑块滑上小车到小滑块A与小车B相对静止，A、B对地位移各是多少？【答案】（1）lm/s （2） （3）0.75m 0【解析】本题考查动量与机械能相结合的问题。（1）A在小车上停止运动时，A、B以共同速度运动，设其速度为v，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得： 解得，v=lm/s（2）（3）对A分析： 解得：xA=0.75m对B分析：解得：xB=016. 如图所示，光滑平行轨道abcd的水平部分处于竖直向上大小为B的匀强磁场中，bc段轨道宽度为L，bc段轨道宽度是cd段轨道宽度的2倍，b

22、c段轨道和cd段轨道都足够长，将质量相等的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且与轨道垂直。P、Q棒电阻均为r,导轨电阻不计，Q棒静止，让P棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，求：（1）P棒滑至水平轨道瞬间的速度大小；（2）P棒滑至水平轨道瞬间Q棒受到的安培力；（3）P棒和Q棒最终的速度。【答案】（1）（2） （3），【解析】本题考查电磁感应中的双棒问题。（1）对于P棒，金属棒下落h过程应用动能定理：解得P棒刚进入磁场时的速度为：（2） （3）当P棒进入水平轨道后，切割磁感线产生感应电流P棒受到安培力作用而减速，Q棒受到安培力而加速，Q棒运动后也将产生感应电动势，与P棒感应电动势反向，因此回路中的电流将减小最终达到匀速运动时，回路的电流为零所以：，即，解得：设P棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为t对P、Q分别应用动量定理得：联立解得：， ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%