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1、第二学期期中考试高二物理试题2018.4一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中,第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。1.如图为玻尔的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n4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，动能减小B氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C由n4跃迁到n1时发出光子的频率最小D金属钾的逸出功为2.21eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条2.如图所示，电源的内阻不计，电动势为12V，R18，R24，电容C40F，则下列
2、说法正确的是A开关断开时，电容器不带电B将开关闭合，电容器充电C将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为4.8104CD若开关处于闭合状态,将开关S断开,到再次稳定后,通过R1的总电荷量为3.2104C3.磁流体发电是一项新兴技术。如图表示了它的原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子，而从整体来说呈电中性)喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间，其电阻率为，当发电机稳定发电时，A、B就是一个直
3、流电源的两个电极。下列说法正确的是A图中A板是电源的正极BA、B间的电压即为该发电机的电动势C正对面积S越大，该发电机电动势越大D电阻R越大，该发电机输出效率越高4.如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是5.如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一个半径为L
4、、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计。下列说法正确的是AA点的电势低于C点的电势B此时AC两端电压为UAC2BLvC此过程中电路产生的电热为QFdmv2D此过程中通过电阻R0的电荷量为q122BLdR0r6.如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，y轴正方向竖直向上，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出)。一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。下列说法中正确的是A轨迹OAB可能为圆弧B小球在整个运动过程中机械能增加C小球在最低点A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等D小球运动至最低点A
5、时速度最大，且沿水平方向7.如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器中P点处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动，则A.点电荷所受电场力增大B.点电荷在P处的电势能减少C.P点电势减小D.电容器的带电荷量增加8.如图所示，质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于电场与磁场复合区域的界面进入并沿直线穿过场区，质子(不计重力)穿过复合场区所用时间为t，从复合场区穿出时的动能为Ek，则A若撤去磁场B，质子穿过场区时间大于tB若撤去电场E，质子穿过场区时间小于tC若撤去磁场B，质子穿出场区时动能大于EkD若撤去电场E，质子穿出场区时动能大于Ek9.关
6、于下列四幅图说法正确的是A原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B光电效应实验说明了光具有粒子性C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围10.如图是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，输电线的电阻用R0表示。如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是A开关S1接a，闭合开关S后，电压表V示数减小，电流表A示数增大B开关S1接a，闭合开关S后，原线圈输入功率减小C断开开关S，开关S1接a时电流表的示数为I1，开关S1接b时电流表的示数为I2，则I1I2D断开开关S，开关S1接a时
7、原线圈输入功率为P1，开关S1接b时原线圈输入功率为P2，则P1P211.如图所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响。下列说法正确的是A要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势B要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势C要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移D要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移12.如图所示，两根等高光滑的四分之一圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现
8、有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中A通过R的电流方向为由内向外B通过R的电流方向为由外向内CR上产生的热量为prB2L2v04RD通过R的电荷量为BLr2R二、填空题：本题共2小题，共14分。把答案填写在题中的横线上，不要求写解答过程13.（6分）某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材：热敏电阻Rt（常温下约8k）温度计电流表mA（量程1mA，内阻约200）电压表V（量程3V，内阻约10k）电池组E（4.5V，内阻约1）滑动变阻器R（最大阻值为20）开关S、导线若干、烧杯和水温
9、度计热敏电阻（1）实验开始前滑动变阻器的滑动触头P应置于_端（选填a或b）（2）根据电路图连接好实验装置，测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻Rt-t图象如上图中的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异。除了偶然误差外，下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是_。A电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大B电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小C温度升高到一定值后，电流表应改为外接法（3）将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用，当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时，满足关系式I2R=k（t-t0）（其中k是散热系数，t是电阻的温度
10、，t0是周围环境温度，I为电流强度），电阻的温度稳定在某一值。若通过它的电流恒为50mA，t0=20，k=0.25W/，由实测曲线可知该电阻的温度稳定在_。14.（8分）小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示。已知普朗克常量h=6.63醋10-34Js。（1）图甲中电极A为光电管的_（填“阴极”或“阳极”）；（2）实验中测得铷的遏止电压U与入射光频率n之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率cn=_Hz，逸出功W=_J；c0（3）如果实验中入射光的频率n=7.001014Hz，则产生的光电子的最大初动能E=_J。k三、计算题：本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文
11、字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.（6分）某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用总电阻r3的输电线向远处送电，要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)，如图所示。求：升压变压器和降压变压器原副线圈的匝数比各是多少？16.（10分）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小
12、为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g。求：（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数；（2）导体棒匀速运动的速度大小v；（3）整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q。17.（12分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒a与b的质量均为m，电阻值分别为RaR，Rb2R。b棒放置在水平导轨上足够远处，a
13、棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g。求：（1）a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；（2）最终稳定时两棒的速度大小；（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，b棒上产生的焦耳热是多少？18.（10分）如图，带电粒子垂直电场线方向进入有界匀强电场，从Q点飞出时又进入有界的匀强磁场，并从D点离开磁场且落在了荧光屏的ON区域。已知：电场方向沿纸面竖直向上、宽度为d，P、Q两点在竖直方向上的距离为d；QD为磁场的水平分界线，上方磁场垂直纸面向外、下方磁场垂直纸向里、磁感应强度大小相同，磁场宽度为d；粒子质量为m、带电量为q，不计重
14、力，进入电场的速度为v0。（1）求电场强度E的大小；（2）大致画出粒子以最大半径穿过磁场的运动轨迹（3）求磁感应强度的最小值B。v0试题答案一、（共48分）1.D2.D3.D4.C5.D6.D7.B8.C9.BCD10.AD11.BD12.BC二、（共14分）（每空2分）13.（6分）（1）a（2）AC（3）5014.（8分）（1）阳（2）（5.12-5.18）1014，（3.39-3.43）10-19（3）（1.21-1.25）10-19三、（共38分）15.（6分）解：由P=P0.6%=I2r得I=10A（1分）损22由P=UI得I=100A（1分）111所以n：n=1:10（1分）12U
15、=nU/n=5000V（1分）2211U=U-Ir=4970V（1分）322所以n：n=U：U=497:22（1分）343416.（10分）解：(1)在绝缘涂层上导体棒受力平衡有：mgsinmgcos（2分）解得tan（1分）(2)导体棒在光滑导轨上运动时R（1分）感应电流IBLvv受力平衡解得BILmgsinmgRsinB2L2（1分）（1分）Q摩mgcosd(3)摩擦生热（1分）1由能量守恒定律得3mgdsinQQ摩2mv2（2分）解得Q2mgdsinm3g2R2sin22B4L4（1分）根据机械能守恒定律有：mghmv2（1分）17.（12分）解：(1)设a棒刚进入磁场时的速度为v，从开
16、始下落到进入磁场12a棒刚进入磁场时切割磁感线产生感应电流为：Ia棒受到的安培力：FBILBLvR2R（1分）（1分）联立以上各式解得FB2L22gh3R，（1分）方向水平向左。（1分）(2)设两棒最后稳定时的速度为v，从a棒刚进入磁场到两棒速度达到稳定根据动量守恒定律有：mv2mv（2分）解得v2gh12(3)设a棒产生的焦耳热为Qa，b棒产生的焦耳热为Qb112根据能量守恒定律得：mv222mv2QaQb两棒串联焦耳热与电阻成正比：Qb2Qa1解得：Qb3mgh18.（10分）（1分）（2分）（1分）（1分）2（1分）解：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，设电场强度为E，动的加速度为a，则有：d=v0t（1分）d1at2粒子在电场中，根据牛顿第二定律得：Eq=ma（1分）运动时间为t，运dq（1分）解得：E=2mv20（2）粒子以最大半径穿过磁场的运动轨迹如图所示：（2分）（3）粒子以最大半径穿过磁场时，对应的磁感应强度最小，设其值为B，如图，设在Q点时的速度为v，沿电场方向的分速度为vy，进入磁场后粒子做圆周运动的轨道半径为r，粒子在磁场中，根据牛顿第二定律得：Bqv=mv2r（1分）y=4由几何关系得：QvvQAC则又粒子在电场中：vy=at8mv解得：B=0qddvvr（1分）（1分）（1分）