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1、山西省太原市第五中学 2018-20192018-2019 学年高二物理下学期 5 5 月阶段性 检测试题 理 2 2 2 2 2 2 1 n h md h d h A B C D ( ) 3 med n e 2men 2 2 3 2 n h 2 2 2med 2 5. 下列能揭示原子具有核式结构的实验是（ ） 一、选择题（本题包含 12 小题，其中 18 小题为单选，912 小题为多选，每小题 4 分， 共 48 分） A. 光电效应实验 B. 康普顿效应实验 1黑体辐射的强度与波长关系如图所示，由图可知下列说法错误的是（ ） A. 黑体辐射的强度随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加 C
2、. 粒子散射实验 D. 氢原子光谱的发现 6.关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，下列说法正确的是( ) B. 随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动 A.经典电磁理论很容易解释原子的稳定性 C. 任何温度下，黑体都会辐射各种波长的电磁波 B.据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上 D. 不同温度下，黑体只会辐射相对应的某些波长的电磁波 C.根据经典电磁理论，原子光谱应该是不连续的 2“”根据爱因斯坦的 光子说 可知（ ） D.氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论 A. “”“”光子说 本质就是牛顿的 微粒说 7.“约瑟夫森结”由超导体和绝
3、缘体制成若在结两端加恒定电压 U，则它会辐射频率为 B.光的波长越大，光子的能量越小 v 的电磁波，且 v 与 U 成正比，即 v=kU。已知比例系数 k 仅与元电荷 e 的 2 倍和普朗克常 C.一束单色光的能量可以连续变化 量 h 有关你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中， D.只有光子数很多时，光才具有粒子性 推理判断比例系数 k 的值可能为( ) 3关于光的波粒二象性下列说法正确的是( ) Ah/2e B2e/h C2he D1/2he A.光子说完全否定了波动说 8如图所示，在研究光电效应时，某同学用同 B.光波频率越高，波动性越明显 一实验装置（如图
4、甲）在四束光的照射下得到 C.个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出波动性 了四条电流表与电压表读数之间的关系曲线， D.光的波粒二象性是指光和经典的波和微粒都很相似 标为 A、B、C、D如图乙所示。则关于四束光线， 下列说法正确的是( ) 4.现用电子显微镜观测线度为 d 的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作 d 时电子的德布罗意波长设定为 , n 1。已知普朗克常量 h、电子质量 m 和电子电荷 其中 n 量 e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（ ） A如果 B 光是绿光，A 光可能是紫光 BA、B 两光是同一色光，A 光对应的光强大于 B 光对应的光强
5、 C如果 B 光是氢原子处于 n=5能级跃迁到 n=2 能级发出的光，则 C 光可能是 n=3 能级跃 迁到 n=2 能级发出的光 1 DC 光对应的光电子最大初动能大于 D 光的光电子最大初动能 A T 原、副线圈电流分别为103A 和 20A 1 9若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的 B T 原、副线圈电压分别为1.8105V 和 220V 2 能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征 X 射线内层空位的产生有 C T 和 T 的变压比分别为 1：50 和 40：1 1 2 多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基
6、态时，将跃迁时释 D有 6104 盏灯泡（220V、60W）正常发光 放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电子称为内转换电 12如图在 AB间接入正弦交流电 U1=220V，通过理想变压器和二极 子 ）214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量 E0=1.416 MeV 交给内层电子（如 管 D1、D2给阻值 R=20 的纯电阻负载供电，已知 D1、D2为相同的 K、L、M 层电子，K、L、M 标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离实验测得从 214Po 理想二极管，正向电阻为 0 ，反向电阻无穷大，变压器原线圈 原子的 K、L、M 层电离出的电子的动能分别
7、为 EK=1.323 MeV、EL=1.399 MeV、EM=1.412MeV. n1=110 匝，副线圈 n2=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二 则可能发射的特征 X 射线的能量为( ) 极管的反向耐压值至少为 U0，设电阻 R上消耗的热功率为 P，则有( ) A0. 013 MeV B0.017 MeV C0. 076 MeV D0.093 MeV AU0=40 2 V BU0=20 2 V C P=80W DP=20W 10将硬导线中间一段折成不封闭的半圆形，直径为 L，它 在磁感应强度为 B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速 二、实验题（每题 6 分，共 12分） 为 n
8、，导线在 a、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路有额 13(6 分)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈 L1由火线和零线并行 定功率为 P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部 绕成当右侧线圈 L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关 K，从 分的电阻不计，则下列说法正确的是（ ） 而切断家庭电路仅考虑 L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( ) A灯泡的电阻为(2L2nB)2/32P B灯泡的电阻为(2L2nB)2/8P Cab 两端的电压为( 2nB L22)/8 Dab 两端的电压为(nB L22)/2 A家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为
9、零 B家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 11一台发电机最大输出功率为 4000kW,电压为 4000V，经变压器T 升压后向远方输电。 1 输电线路总电阻 R 1k 到目的地经变压器T 降压，负载为多个正常发光的灯泡 2 C家庭电路发生短路时，开关 K 将被电磁铁吸起 （220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10%,变压器 T 和 T 的耗 1 2 D地面上的人接触火线发生触电时，开关 K 将被电磁铁吸起 损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（ ） 14（6 分）图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来指示物 2 体的质量托盘与电阻
10、可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计滑动变阻器的滑动 以速度 v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力大小与其速率成正 端与弹簧上端连接，当盘中没有放物体时，电压表示数为零设变阻器总电阻为 R，总长 比（即 f=kv，其中 k 为阻力系数），油滴密度为 ，已测量出油滴(可看作球体)的直径为 度为 L，电源电动势为 E，内阻为 r，限流电阻阻值为 R0，弹簧劲度系数为 k，若不计一切 D，重力加速度为 g. 求： 摩擦和其他阻力 (1)（3 分）k 的大小。 （ 1） 试 推 出 电 压 表 示 数 Ux与 所 称 物 体 质 量 m 的 关 系 (2)（3 分）油滴所带电荷
11、量。 式 （2）由（1）计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为 了使电压表示数与待测质量成正比，请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进， 在图乙的基础上完成改进后的电路图，并推出电压表示数 Ux 与待测物体质量 m 的关系 式 m R V R E r m R 16（10分）卢瑟福的 粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，原子的核式结构模 型又叫原子的行星模型，这是因为两者之间有极大的相似之处，带电粒子间遵循库仑定律， S 而星体之间遵循万有引力定律，两定律有相似的表达式。若以无穷远处为零电势点，点电 乙 荷的电势为 =-kQ/r，可推知氢原子的基态能级为-13
12、.6ev 。今以距地球无穷远处的重力 甲 三、计算题（共 40 分） 势能为零，已知地球的半径为 R, 重力加速度为 g.试求： 15（6 分）电子是英国物理学家汤姆孙在 1897年发现 （1）（6 分）绕地球表面飞行的质量为 m 的卫星的总机械能表达式。 的。在 1907-1913 年密立根用在电场和重力场中运动 的带电油滴进行实发验现，所有油滴所带的电量均是某一最 （2）（4 分）绕地球表面飞行的质量为 1t 的卫星再补充多少能量，可使它脱离地球的引 小电荷的整数倍，该最小电荷值就是电子电荷。如图所 力（R=6.4103km, g=10m/s2）. 示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量
13、装置的 截面图，两块水平放置的金属板间距为 d，油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦 而带负电，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平 行金属板间，当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度 v1 竖直向下匀速运动;当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为 U 时，带电油滴恰好能 3 距离 x 为多少？ 17（12 分）一矩形线圈 abcd 放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中（oo的左边 有匀强磁场，右边没有 ），线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数 n=100，电阻 r=1.0，ab 边长 L1=0.5m，ad 边长 L2=0.3m
14、，小灯泡的电阻 R=9.0，磁场的磁感应强度 B=1.010-2T。线圈以理想边界 oo为轴以角速度 =200rad/s 按如图所 2 示的方向匀速转动（OO轴离 ab 边距离 3 L 2 ），以如图所示位置为计时起 点。求： T （1）（4 分）在 04 的时间内，通过小灯泡的电荷量。 （2）（8 分）小灯泡消耗的电功率。 18（12 分）如图所示，MN、PQ 两平行光滑水平导轨分别与半径 r=0.5m的相同竖直半圆 导轨在 N、Q 端平滑连接，MP 端连接定值电阻 R=20，质量 M=2kg的 cd绝缘杆垂直静止 在水平轨道上，在其右侧至 N、Q 端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，现有质量
15、 m=1kg 的 ab 金属杆以初速度 v0=12m/s水平向右与 cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑 出，cd绝缘杆则恰好通过半圆轨道最高点，不计其它电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨 垂直接触良好，取 g=10m/s2， (不考虑 cd杆通过半圆轨道最高点以后的运动) 求: (1)(3 分)cd绝缘杆通过半圆轨道最高点时的速度大小； (2)(3 分)电阻 R 产生的焦耳热 Q; (3)(6 分)若该过程中流过电阻 R 的电荷量为 0.1C，则 ab 与 cd 碰撞后，在磁场中滑行的 4 ( 1) 向下匀速时：f kv 1 1 f mg 1 1 m V D g 3 6 太原五中 2018
16、-20192018-2019 学年度第二学期阶段性检测 高二物理（理）答案 得k 1 6v 1 D3g 一选择题(每空 4 分，共 48分) U d (2)向上运动时 F电=qE=q 题目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D B C D C B B B AC AC ABD AD U d kv2 mg q q D3gd v v ( ) 1 2 6Uv 1 13. （1） ABD 16. 1 E Rgm 2 14. (1) mgRE mgR kL(R r) 0 （2） E=0-E=3.21010 J 由电电荷周围电势的表达式 类比可以知道：地球周围的“重力势“的表达式为
17、 （2） mgRE kL(R R R) 0 ，又由点电荷周围电荷的电势能表达式 类比可以知道：地球周围物 15 体重力势能的表达式为 。 根据卫星运行时满足 和 ，可以知道卫星动能的表达式 为 ，所以卫星的机械能 。 由 ，有 ，故 。 又卫星绕地球表面运行时 r=R，则 1 E Rgm 2 5 由电子从基态挣脱原子核的束缚需要的能量可知，要使绕地球表面运行的卫星挣脱地球的 引力，应补充的能量为 E=0-E=3.21010 J 。 (1)m g m 2 2 v 2 2 r v 5m / s 2 (2)m v m v m v 1 0 1 1 2 2 17. （1）通过小灯泡的电荷量 n q=It 0.01C R r . 1 1 m g2r m gv m v 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 Q m v 2J 2 2 2 2 (3)BiLt m v 1 1 BLq m v 1 1 BL 20Tm BLV B L x 2 2 B Lt m v 1 1 R R x 0.1m . (2) 2 2 20 10 2 T 2 T U R 2 R 2 R 2 T U 125V U 2 P R=11.25W R 2 总 18. 6 7