2017-2018学年江苏省连云港市高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年江苏省连云港市高二下学期期末考试物理试题 解析版

江苏省连云港市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题 一、单项选择题 ‎1. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 光敏电阻能够把电信号转换成光信号 B. 干簧管是一种能够感知静电场的传感器 C. 霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 D. 电容式位移传感器能够把电动势这个电学量转化为物体的位移这个力学量 ‎【答案】C ‎【解析】A. 光敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻值随光照的强弱发生变化，能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化，把光信号转变成电信号，故A错误； ‎ B. 干簧管是能够感知磁场的传感器，故B错误；‎ C. 霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故C正确；‎ D. 电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转化为电动势这个电学量，故D错误。‎ 故选：C ‎2. 1912年,英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室,结构如图所示,在圆筒容器中加入少量酒精,使云室内充满酒精饱和蒸汽,迅速向下拉动活塞,下说法正确的是（ ）‎ A. 室内气体温度降低,酒精饱和蒸汽压降低 B. 室内气体温度升高,酒精饱和蒸汽压降低 C. 室内气体温度降低,酒精饱和蒸汽压升高 D. 室内气体温度升高,酒精饱和蒸汽压升高 ‎【答案】A ‎【解析】迅速向下拉动活塞，酒精蒸汽绝热膨胀，对外做功，温度降低，酒精饱和蒸汽压降低，酒精蒸汽达到过饱和状态，故A正确，BCD错误。‎ 故选：A ‎3. 在如图所示的电路中,若仅减小交变电流的频率,3盏电灯亮度的变化是（ ）‎ A. 将变亮 B. 将变暗 C. 将变暗 D. 将都变亮 ‎【答案】AB ‎【解析】感抗为XL=2πfL，容抗为xC=.当频率f减小时，感抗XL变小，容抗XC变大。‎ A．感抗XL变小，对交流电的阻碍作用变小，所以L1变亮，故A正确；‎ B．容抗XC变大，对交流电的阻碍作用变大，所以L2变暗，故B正确；‎ C．电阻器对交流电的阻碍作用不随频率改变，所以L3亮度不变，故C错误，‎ D．所以L1变亮、L2变暗、L3不变。故D错误。‎ 故选：AB.‎ ‎4. 如图所示,理想降压变压器的副线圈电路中为定值电阻, 是光敏电阻(光照强增大,电阻减小).原线圈输入功率为,副线圈输出功率为;和是理想交流电压表,示数分别用和表示: 和是理想交流电流表,示数分别用和表示.下列说法正确的是（ ）‎ A. 大于 B. 大于 C. 光照强度增大, 不变、变大 D. 光照强度增大, 变小、变小 ‎【答案】C ‎【解析】A. 原副线圈电流与匝数成反比，因为是理想降压变压器，n1>n2，所以I1小于I2，故A错误；‎ B. 理想变压器本身不消耗能量，输入功率等于输出功率，故B错误；‎ C. 光照强度增大，光敏电阻减小，因为输入电压和匝数不变，所以U2不变，总电阻减小，那么副线圈的电流I2变大，因此原线圈的电流I1也变大，故C正确，D错误。‎ 故选：C.‎ ‎5. 如图所示为静电除尘原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区,放电极和集尘极加上高压电场,使尘埃带上负电,尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,达到除尘目的,图中虚线为电场线(方向未标).不计重力,不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化,则（ ）‎ A. 图中点电势高于点电势 B. 图中点电场强度小于点电场强度 C. 尘埃在迁移过程中电势能增大 D. 尘埃在迁移过程中动能增大 ‎【答案】D ‎【解析】A. 由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，A点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势。故A错误；‎ B. 由图可知，A点电场线比较密，所以点电场强度大于点电场强度，故B错误； ‎ CD. 带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中电势能减小，动能增大。故C错误，D正确。‎ 故选：D 点睛：根据电场方向，分析尘埃所受的电场力方向，判断其电性．放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的．电场力对尘埃做正功．‎ 二、多项选择题 ‎6. 下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是（ ）‎ A. 卢瑟福通过分析甲图中的粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型 B. 乙图表示的是磁场对和射线的作用情况,其中①是射线,②是γ射线 C. 丙图表示的核反应属于重核裂变,是人工无法控制的核反应 D. 丁图表明,随着温度的升高黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 ‎【答案】AB ‎【解析】A. 甲图是粒子散射实验，卢瑟福通过分析实验结果，提出了原子的核式结构模型，故A正确； ‎ B. 根据左手定则可知，射线①带正电，为α射线；射线②不带电，为γ射线，故B正确；‎ C．丙图表示的核反应属于重核裂变，是可以人工控制的核反应，故C错误；‎ 故选：AB ‎7. 磁流体发电机原理如图所示,等离子体高速喷射到加有磁场的管道内,正、负离子在洛伦兹力作用下分别向两金属板偏转,形成直流电源对外供电.则（ ）‎ A. 上极板带负电,下极板带正电 B. 仅增强磁感应强度,发电机的电动势将减小 C. 仅减小两板间的距离,发电机的电动势将增大 D. 仅增大磁流体的喷射速度,发电机的总功率将增大 ‎【答案】AD ‎【解析】A、根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则上极板带负电，下极板带正电，故A错误；‎ B、根据qvB=q得，E电动=Bdv，仅增强磁感应强度，发电机的电动势将增大，故B错误；‎ C、因电动势的大小为：E=Bdv，仅减小两板间的距离，发电机的电动势将减小，故C错误；‎ D．因电动势的大小为：E=Bdv，仅增大磁流体的喷射速度，发电机的电动势将增大，流过R的电流为：I= 将增大，发电机的总功率P=EI将增大，故D正确。‎ 故选：AD ‎8. 如图是氢原子的能级示意图.当氢原子从的能级跃迁到的能级时,辐射紫色光,光的波长为.下列判断正确的是（ ）‎ A. 跃迁过程中电子的轨道是连续变小的 B. 氢原子从跃迁到能级时,辐射光的波长大于 C. 辐射的紫色光能使处于能级的氢原子电离 D. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射6种不同谱线 ‎【答案】BC ‎【解析】A. 根据玻尔理论，原子只能处于一系列不连续的轨道状态，故A错误； ‎ B. 从n=5跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为434nm，即有：h=(−0.54−(−3.4))eV=2.86eV，而从n=5跃迁到n=3的能级时，辐射能量减小，则光的波长更长，故B正确； ‎ C. 从n=5跃迁到n=2的能级时，辐射光的能量为(−0.54−(−3.4))eV=2.86eV，处于能级的氢原子电离所需要的能量为0-（-0.85）=0.85eV，所以辐射的紫色光可以使处于能级的氢原子电离，故C正确； ‎ D. 根据数学组合C=10，可知一群n=5能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生10种谱线。故D错误。‎ 故选：BC ‎9. 如图所示,表面粗糙程度相同的绝缘细杆倾斜固定放置,顶端点处固定一点电荷，一带电小圆环套在绝缘细杆上,从细杆上点处由静止释放,沿细杆下滑到点时静止.带电小圆环可视为点电荷,则（ ）‎ A. 点的电势可能高于点的电势 B. 小圆环下滑过程中,电势能减小 C. 小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷 D. 小圆环下滑过程中,机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功 ‎【答案】ABC ‎【解析】C．小圆环能由P点开始下滑，有沿杆向下的加速度，表明库仑力、重力沿杆分力两力的合力大于滑动摩擦力。滑到Q点时又能静止，表明在静止前有沿杆向上的加速度，库仑力、重力沿杆分力两力的合力小于滑动摩擦力。而库仑力随环远离而减小，可以判定环受到的库仑力沿杆向下为斥力，小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷，故C正确 B．小圆环下滑过程中，库仑斥力做正功，电势能减小，故B正确；‎ A．无法判断是P、Q带正电还是带负电，如带正电，沿电场线电势降低，点的电势高于点的电势，故A正确；‎ D．小圆环下滑过程中，除重力外，摩擦力做负功，库仑力做正功，机械能的损失量等于克服摩擦力做的功和库仑力做功之和，故D错误。‎ 故选：ABC 三、简答题 ‎10. 在做“用油膜法测分子直径的大小”实验时,油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸,用注射器测得上述溶液有液滴100滴.把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形小方格的边长为,则 ‎(1)油酸膜的面积是_____________；‎ ‎(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____________；‎ ‎(3)油酸分子的直径是__________ (保留一位有效数字);‎ ‎(4)若用注射器测量溶液滴数时,错将100滴数成98滴,则油酸分子的直径测量值偏_________ (选填“大”或“小”)‎ ‎【答案】 (1). 440-456 (2). (3). 或 (4). 大 ‎【解析】（1）由图示可知，油膜所占坐标纸的格数为110个，油膜的面积S=2cm×2cm×111=440cm2；‎ ‎（2）一滴溶液中含纯油的体积V= =2×10−5mL；‎ ‎（3）油膜的厚度d= =5×10−10m，‎ ‎（4）将100滴数成98滴，则计算一点油酸体积时偏大，则计算油酸分子的直径测量值时偏大。‎ ‎11. 利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差.供选择的器材有:‎ A.电流表 ‎ B.电压表 C.电压表 ‎ D.滑动变阻器R1（0）·‎ E.滑动变阻器 ‎ G.定值电阻 H.开关一个,导线若干 ‎(1)实验中电压表应选用__________,滑动变阻器应选用___________ (选填相应器材前的字母).‎ ‎ (2)实验小组根据图甲中电路图已连接了部分器材,请用笔画线当导线,将乙图中实物连接图补充完整_____.‎ ‎ (3)实验时,某位同学记录了5组数据,对应的点已经标在坐标纸上,请在坐标纸上画出图线______,并根据所画图线可得出干电池的电动________,内电阻________. (计算结果小数点后保留两位数字)‎ ‎【答案】 (1). B (2). D (3). 如图所示： ‎ ‎ (4). 如图所示： (5). 1.47-1.49 (6). 0.57-0.63‎ ‎【解析】(1)一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B；因内阻较小，故为方便实验操作，滑动变阻器应选D；‎ ‎(2)实物连接图如图所示：‎ ‎（3）U-I图线如图所示：‎ 图线与U轴的交点等于电动势，故电动势为1.48V，图线斜率的绝对值为1.60，大小等于内阻与定值电阻R0之和，故内阻为0.60Ω。‎ 点睛：根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；根据电路图连接实物图，用平滑曲线做出U-I曲线；根据电源的U-I图象求出电源电动势与内阻。‎ ‎12. 下列说法中正确的是 ‎ A. 扩散现象在气体、液体和固体中均能发生 B. 随着分子间距离减小,分子间斥力在增大,引力在减小 C. 非晶体具有规则的几何形状、各向同性、没有固定的熔点 D. 干湿泡温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远 ‎【答案】AD ‎【解析】A. 由于分子在永不停息的做无规则的热运动，扩散现象在气体、液体和固体中均能发生，故A正确；‎ B．随着分子间距离减小，分子间斥力和引力都在增大，斥力增大的快，故B错误；‎ C．非晶体没有规则的几何形状，物理性质表现为各向同性，没有固定的熔点，故C错误；‎ D．干湿泡温度计的示数差别越大，空气越干燥，相对湿度越小，空气中水蒸气离饱和状态越远，故D正确；‎ 故选：AD ‎13. 封闭汽缸内一定质量的理想气体由状态经状态再变化到状态,其体积随热力学温度变化的关系图象如图所示,气体在状态时的温度__:气体在从状态变化到状态的过程中吸收热量,对外做功为.则气体由状态变化到状态的过程中,气体向外传递的热量___.‎ ‎【答案】 (1). 600 (2). 140‎ ‎【解析】(1)AB延长线过原点，即AB过程的V与T成正比，故A到B过程为等压过程，对A到B的过程运用盖−吕萨克定律可得：‎ 代入图象中的数据可得气体在状态B时的温度：T2=600K ‎(2)因为气体是一定质量的理想气体，而一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，‎ 因为TA=TC，所以A与C的内能相同，故A到B内能的增加量等于B到C内能的减小量，‎ 即：△UAB=−△UBC 根据热力学第二定律可得：△UAB=WAB+Q1‎ A到B过程气体对外做功,故：WAB=−100J，又已知：Q1=240J 可得：△UAB=140J ‎△UBC=−140J 根据热力学第二定律可得：△UBC=WBC−Q2，‎ B到C为等容过程，故：WBC=0，‎ 所以：Q2=−△UBC=140J 故气体向外放出的热量为140J ‎14. 某多功能教室长,宽,高,假设教室里的空气处于标准状况(空气在标准状况下的体积是).已知阿伏伽德罗常数约为,试估算教室里空气分子的数目.(保留三位有效字)‎ ‎【答案】个 ‎【解析】教室里的空气分子数为：‎ N=nNA==9.64×1027个 ‎ ‎15. 以下说法正确的是 ‎ A. 光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性 B. 电子运动的速度越大其对应的德布罗意波的波长越小 C. 将放射性元素掺杂到其它稳定元素中,并降低其温度,该元素的半衰期将增大 D. 结合能越大，表明核子结合成原子核时放出能量越多,原子核也越稳定 ‎【答案】AB ‎【解析】A. 用爱因斯坦的光子学说可以很好低解释光电效应的规律，说明光具有粒子性；康普顿效应，说明光具有动量，也说明光具有粒子性。故A正确； ‎ B. 根据德布罗意波理论，德布罗意波的波长 ‎，电子运动的速度越大，动量越大，其对应的德布罗意波的波长越短，故B正确；‎ C. 半衰期与物体所处的物理和化学状态无关，不管以单质形式存在，还是以化合物形式存在，该元素的半衰期不变，故C错误；‎ D. 比结合能越大的原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。故D错误；‎ 故选：AB ‎16. 如图所示,当开关断开时,用能量为的一束光照射阴极发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现电压表读数大于或等于时,电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为____；‎ ‎ ‎ 若将照射到阴极上的该光的照射强度变为原来的3倍,则遏止电压为_________.‎ ‎【答案】 (1). 2.0 (2). 0.6‎ ‎【解析】根据题意光电子的初动能为：Ek=qU=0.6eV 根据爱因斯坦光电效应方程有：W=hv−Ek=2.6eV−0.6eV=2.0eV.‎ 将该光的照射强度变为原来的3倍，频率不变，逸出光电子的最大初动能不变，遏止电压不变，根据Ek=qU=0.6eV，U=0.6V。‎ ‎17. 氡存在于建筑水泥等材料中,是除吸烟外导致肺癌的重大因素.静止的氢放出一个粒子后变成钋核，钋核的动能为.‎ ‎①写出上述衰变的核反应方程；‎ ‎②求粒子的动能.(保留两位有效数字)‎ ‎【答案】①→Po+He；②；‎ ‎【解析】根据质量数和电荷数守恒可得，该核反应方程为：→Po+He.‎ ‎②设粒子x的质量为m1、速度为v1，钋核的质量为m2、速度为v2‎ 根据动量守恒定律有0=m1v1−m2v2‎ 粒子x的动能：Ek2==Ek1=18MeV 点睛：根据质量数和电荷数可以正确写出该核反应方程，根据衰变过程中的动量守恒可正确求解．‎ 四、计算题 ‎18. 如图甲所示,正方形闭合线圈固定在纸面内,其边长为、总电阻为、匝数为200匝,匀强磁场的方向垂直于纸面向外,磁感应强度的大小随时间的变化关系如图乙所示.试求:‎ ‎(1)在内线圈中感应电动势的大小；‎ ‎(2)在时线圈的边所受安培力的大小和方向；‎ ‎(3)线圈中感应电流的有效值.‎ ‎【答案】(1) (2) 水平向右(3)‎ ‎【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律：‎ ‎(2)线框中电流，根据楞次定律，感应电流的方向是顺时针，‎ 安培力的大小，方向水平向右；‎ ‎(3) 一个周期内，0−2s内感应电流为1A，2s−3s内感应电流为0， ‎ 则 ‎ 感应电流的有效值 点睛：根据法拉第电磁感应定律求出s内线圈中的感应电动势；根据欧姆定律求出感应电流，根据安培力公式和左手定则求出安培力的大小和方向；根据交流电有效值的定义求出有效值。‎ ‎19. 如图所示的电路中,两平行金属板水平放置,两板间的距离.电源电动势 ‎,内电阻,电阻.闭合开关,待电路稳定后,一带电的液滴恰静止于两板间已知液滴带电量,质量(取)求：‎ ‎ ‎ ‎(1) 两板间的电压；‎ ‎(2)滑动变阻器接入电路的阻值；‎ ‎(3)电源的输出功率.‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】(1)对液滴利用平衡条件得 ‎(2)根据闭合电路欧姆定律,得 ，‎ 代入数据，得 ‎(3)由(2)得 点睛：液滴静止，受到的电场力等于重力，列方程可求两板间的电压；根据闭合电路欧姆定律及两板间的电压，列方程可求滑动变阻器的阻值；电源的输出功率等于外电路电阻消耗的功率。‎ ‎20. 如图所示,在地面附近平面内(轴水平, 轴竖直),有沿方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场,电场强度大小,磁感应强度大小.一质量,电荷量的带电小球从坐标原点 射入第一象限,恰好做匀速直线运动. 取.‎ ‎(1)求该小球的速度；‎ ‎(2)若把匀强电场的方向改为沿方向,其他条件不变,则小球从坐标原点射入第一象限后,经过多长时间能再次返回到点?‎ ‎(3)设粒子在时射入,当时撤去磁场,求小球在轴上方运动过程中,距离轴最远时的坐标.‎ ‎【答案】(1) 方向与轴成斜向右上方(2)‎ ‎ (3) ，‎ ‎【解析】(1)分析知小球受力情况如图示.‎ 根据平衡条件，得 代入数据，得 ‎ ‎ 即小球的速度大小为，方向与轴成斜向右上方；‎ ‎(2)分析知小球受到的重力与电场力平衡，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,故有 ‎ ‎ 代入数据,得；‎ ‎(3)分析知小球先做匀速直线运动，然后做类平抛运动，其运动轨迹如图所示.‎ 在做类平抛运动过程中， ‎ 从撤去磁场到小球在轴上方离轴最远的时间为；‎ 对整段过程有；‎ ‎ ‎ ‎ (结果保留根号也算对)‎ 点睛：根据小球恰好做匀速直线运动，对小球受力分析，根据受力平衡，可求速度大小；把匀强电场的方向改为沿方向，重力与电场力平衡，小球受到的合力为洛伦兹力，做匀速圆周运动，根据运动的周期性，可求回到O点的时间；撤去磁场后，根据牛顿第二定律求出沿x、y方向的加速度，沿y方向速度为零时，小球离x轴最远，求出沿x方向和沿y方向的位移，可得坐标。‎ ‎ ‎