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高二下册期中考试物理试题有答案(最新)

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1~8题只有一项符合题目要求,第9~12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,动能减小

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

2. 如图所示,电源的内阻不计,电动势为12 V,R1=8 Ω,R2=4 Ω,电容C=40 μF,则下列说法正确的是

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4.8×10-4 C

D.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3.2×10-4 C

3. 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ρ,当发电机稳定发电时,A、B就是一个直流电源的两个电极。下列说法正确的是

A.图中A板是电源的正极

B.A、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

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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、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A.A点的电势低于C点的电势

B.此时AC两端电压为U AC=2BLv

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C .此过程中电路产生的电热为Q =Fd -12mv 2

D .此过程中通过电阻R 0的电荷量为q =2BLd R 0+r

6. 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OA

B 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 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E k ,则

A .若撤去磁场

B ,质子穿过场区时间大于t

B .若撤去电场E ,质子穿过场区时间小于t

C .若撤去磁场B ,质子穿出场区时动能大于E k

D .若撤去电场

E ,质子穿出场区时动能大于E k

9. 关于下列四幅图说法正确的是

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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α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R 0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S 1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S 1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S 1接a 时电流表的示数为I 1,开关S 1接b 时电流表的示数为I 2,则I 1>I 2

D .断开开关S ,开关S 1接a 时原线圈输入功率为P 1,开关S 1接b 时原线圈输入功率为P 2,则P 1

11. 如图所示的火警报警装置,R 1为热敏电阻,若温度升高,则R 1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R 2的滑片P 适当向下移

D .要使报警的临界温度降低,可以把R 2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v 0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

C .R 上产生的热量为220

4rB L v R

π

D .通过R 的电荷量为2BLr R 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R t (常温下约8kΩ) 温度计

电流表mA (量程1mA ,内阻约200Ω) 电压表V (量程3V ,内阻约10kΩ)

电池组E (4.5V ,内阻约1Ω) 滑动变阻器R (最大阻值为20Ω)

开关S 、导线若干、烧杯和水

(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R t -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I 2R=k (t-t 0)(其中k 是散热系数,t 是电阻的温度,t 0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 ,t 0=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346.6310J s h -=醋

。 (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c U 与入射光频率ν之间的关系如图乙所示,则铷的截止频率c ν=______Hz ,逸出功0W =______J ;

(3)如果实验中入射光的频率14

=7.0010Hz n ′,则产生的光电子的最大初动能k E =______J 。 热敏

电阻

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三、计算题:本题共4小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、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500 V,输出的电功率为50 kW,用总电阻r=3 Ω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220 V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θ,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μ;

(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R a=R, R b=2R。b棒放置在水平导轨上足够远处,a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 ,不计重力,进入电场的速度为v 0。

(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 。

试题答案

一、(共48分)

1.D

2.D

3.D

4.C

5.D

6.D

7.B

8.C

9.BCD 10.AD 11.BD 12.BC

二、(共14分)(每空2分)

13.(6分) (1)a (2)AC (3)50℃

14.(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 损=P×0.6%=I 22r 得I 2=10A (1分)

由P=U 1I 1 得I 1=100A (1分)

所以n 1:n 2=1:10 (1分)

U 2=n 2U 1/n 1=5000V (1分)

U 3=U 2-I 2r=4970V (1分)

所以n 3:n 4=U 3:U 4=497:22 (1分)

16. (10分)

解:(1)在绝缘涂层上导体棒受力平衡有:mg sin θ=μmg cos θ (2分)

解得 μ=tan θ (1分)

(2)导体棒在光滑导轨上运动时

感应电流

I =BLv R (1分) 受力平衡

BIL =mg sin θ (1分) 解得

v =mgRsin θB 2L 2 (1分) (3)摩擦生热 Q 摩=μmg cos θ·d

(1分) 由能量守恒定律得3mgd sin θ=Q +Q 摩+12mv 2 (2分)

解得Q =2mgd sin θ-m 3g 2R 2sin 2θ2B 4L 4

(1分) 17.(12分) v 0

解: (1)设a 棒刚进入磁场时的速度为v ,从开始下落到进入磁场

根据机械能守恒定律有: mgh =12mv 2 (1分) a 棒刚进入磁场时切割磁感线产生感应电流为:I =

2BLv R R + (1分) a 棒受到的安培力:F =BIL

(1分) 联立以上各式解得F =B 2L 22gh 3R

, (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:mv =2mv ′ (2分)

解得 v ′=12

2gh (1分) (3)设a 棒产生的焦耳热为Q a ,b 棒产生的焦耳热为Q b

根据能量守恒定律得: 12mv 2=12

×2mv ′2+Q a +Q b (2分) 两棒串联焦耳热与电阻成正比:Q b =2Q a

(1分) 解得: Q b =13

mgh (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 ,运动时间为t ,运动的加速度为a ,则有: d=v 0t (1分)

212d at = (1分)

粒子在电场中,根据牛顿第二定律得:

Eq=ma (1分)

解得:202mv E=dq (1分)

(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v y ,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:

2

mv Bqv=r (1分)

由几何关系得:△Qvv y ∽△QAC 则 y d v 4=v r

(1分) 又粒子在电场中: v y =at

(1分) 解得:08mv B=

qd (1分)