【物理】陕西省渭南市大荔县2019-2020学年高二下学期转段期末考试试题（解析版）

【物理】陕西省渭南市大荔县2019-2020学年高二下学期转段期末考试试题（解析版）

渭南市大荔县2019-2020学年高二（下）转段期末 物理试题 一、选择题 ‎1.关于核反应，下列说法正确的是（　　）‎ A. 中，X是质子 B. 中，原子核中含有92个中子 C. 属于衰变，其实质是碳原子核内的一个中子转化成质子和电子 D. 属于核聚变，是当前航母的核动力原理 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知 即 X是正电子，故A错误；‎ B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知 故原子核中含有143个中子，故B错误；‎ C．衰变是指原子核自发地放射出粒子或俘获一个轨道电子而发生转变。故 属于衰变，其实质是碳原子核内的一个中子转化成质子和电子，故C正确；‎ D．核反应方程 属于核聚变，而当前航母的核动力原理是核裂变，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线(　　)‎ A. α射线 B. β射线 C. γ射线 D. 三种射线都可以 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】通过图中给出的情景可以得出，射线穿透能力最弱，用纸就能挡住，射线较强能穿透几毫米的铝板，射线穿透力最强，能穿透几厘米的铅板，故C符合题意．‎ ‎3.如图所示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到能级时辐射的四条谱线，下列叙述正确的是（　　）‎ A. 四条谱线中对应的光子能量最大 B. 四条谱线中对应的光的频率最大 C. 用能量为12.75eV的光子照射基态的氢原子，氢原子有可能跃迁到n=3的激发态上 D. 大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种频率不同的光子 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．频率最大的光子对应的能量最大，即跃迁时能量差最大，故氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级时辐射光子的频率最大，即对应的光子能量和光的频率最大，故AB错误；‎ C．氢原子的能级图得到，n=4的激发态与基态的能级差为 所以用能量为12.75eV的光子照射基态的氢原子，氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去，故C错误；‎ D．大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生种频率不同的光子，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.下列关于热现象和热力学规律的说法正确的是（　　）‎ A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 物体的温度越高，其分子平均动能一定越大 C. 热量不可能从低温物体传到高温物体 D. 压缩气体需要用力，这是气体分子间斥力的宏观表现 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，但不是液体分子的运动，故A错误；‎ B．温度是分子平均动能的标志，气体分子的平均动能只与分子的温度有关，故物体的温度越高，其分子平均动能一定越大，故B正确；‎ C．热量在一定条件下可以从低温物体传递到高温物体，但会引起其他变化，故C错误；‎ D．气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部与容器外之间的压强差造成的，并非由于分子之间的斥力造成的，故D错误。故选B。‎ ‎5.气体压强从微观角度看是大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的一个持续的压力效果。一同学用下图实验装置模拟这一情景。桌面上放一台秤，用杯子向台秤上倾倒大豆，观察台秤的示数。关于实验现象及推论，下列说法正确的是（　　）‎ A. 只增大倾倒大豆的杯子高度，台秤示数会减小 B. 只增加相同时间内倾倒大豆的数量，台秤示数会减小 C. 气体分子与容器壁的碰撞越剧烈、越频繁，则气体压强就越大 D. 一定质量的气体，其温度越高、体积越大，则气体压强就越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．倾倒大豆的杯子高度增大，类似于器壁发生碰撞的气体分子的平均速率增大，压强增大，压力增大，因此台秤示数增大，故A错误；‎ B．倾倒大豆时大豆对台秤有力的作用，这个力是大豆对台秤的压力，相同时间内倾倒的大豆越多，类似于器壁发生碰撞的气体分子的数目越多，压强越大，压力越大，因此台秤的示数越大，故B错误；‎ C．气体分子与容器壁的碰撞越剧烈、越频繁，即在单位时间内作用在器壁单位面积上的平均作用力增大，则气体压强增大，故C正确；‎ D．一定质量的气体，其温度越高、体积越大，气体压强不一定越大，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎6.如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上。甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中的曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，其中c为图像与x轴的交点。现把乙分子从a处由静止释放，则（　　）‎ A. 在b处，乙分子受到的分子力最小 B. 从a到c的过程中，乙分子一直做加速运动 C. 从b到c的过程中，分子力对乙分子做负功 D. 到达c时，两分子间的分子势能最小且为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在c处，乙分子受到的分子力最小,分子力为零，在b处，乙分子受到的分子力不为零，故A错误；‎ B．从a到c的过程中，分子在引力作用下由静止加速运动到c，运动方向和分子力方向相同，分子做加速运动，故B正确；‎ C．从a到c的过程中，分子力始终为引力，在引力作用下运动到c，运动方向和分子力方向相同，分子力做正功，故C错误；‎ D．分子在无穷远处势能为零，从a到c的过程中，分子力做正功，动能增大，势能减小，可见到达c时，两分子间的分子势能最小且为负值，故D错误。故选B。‎ ‎7.如图是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（　　）‎ A. 电源的电动势为1.0V B. 电源的内阻为12‎ C. 电源的短路电流为‎0.5A ‎D. 电流为‎0.3A时的外电阻是18‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电源的电动势为纵轴的截距，为，故A错误；‎ B．电源的内阻为该图形的斜率绝对值 故B错误；‎ C．该图像的纵轴没有从零开始，故图像与横轴的电流不是短路电流，短路电流 故C错误；‎ D．根据闭合电路的欧姆定律 得 带入数据解得 故D正确故选D ‎8.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，在0~0.01s内穿过线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示，则0~D过程中（　　）‎ A. 在O时刻，线圈平面通过中性面 B. 在O时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C. 在D时刻，线圈中产生的感应电动势最大 D. O至D时间内线圈中的平均感应电动势为0.4V ‎【答案】D ‎【解析】A．在O时刻，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，所处位置为峰值面，故A错误；‎ B．在O时刻，穿过线圈的磁通量为零，变化率最大，故B错误；‎ C．在D时刻，磁通量最大，但是变化率为零，根据法拉第电磁感应定律 线圈中产生的感应电动势为零，故C错误；‎ D．O至D时间内线圈中的平均感应电动势为 故D正确。故选D。‎ ‎9.如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，交流电流表、交流电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）‎ A. 电压表的读数为V B. 电流表的读数为‎1A C. 副线圈的输出功率为220W D. 副线圈输出的交变电流的频率为100Hz ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．理想变压器的原线圈接在的交流电源上，原线圈两端电压最大值为，所以的有效值 根据 得副线圈两端电压有效值 电压表示数为110V，故A错误；‎ B．副线圈中电流 根据 得原线圈中电流 电流表的示数为‎1A，故B正确；‎ C．原线圈的输入功率 故C正确。‎ D．原副线圈中交流电的频率是相等的，副线圈输出交流电的周期等于原线圈两端交流电的周期 ‎ ‎ 故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎【点睛】理想变压器原副输入输出功率相等，原副线圈中交流电的频率相等。‎ ‎10.如图所示，是研究光电效应的实验装置。断开电键S，用一束光照射光电管的金属极板K，发现电流表读数不为零。合上电键S，将滑动变阻器的滑动触头P逐渐向右移动，当电压表的读数为U0时，电流表读数恰好为零，电子所带的电荷量为e。则（　　）‎ A. 入射光的频率一定大于K极板的极限频率 B. 合上电键S，从K极板逸出的光电子向右做加速运动 C. 根据题干信息可求得光电子的最大初动能 D. 若保持电压表的读数U0不变，换用频率更高的光照射，电流表的读数仍为零 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．断开电键S，用一束光照射光电管的金属极板K，发现电流表读数不为零，说明已经发生光电效应，故入射光的频率一定大于K极板的极限频率，故A正确；‎ B．合上电键S，光电管左边电势高于右边电势，电场水平向右，电子受到水平向左的电场力，可见电场力与运动速度方向相反，做减速运动，故B错误；‎ C．最大初动能 故C正确；‎ D．若保持电压表的读数U0不变，换用频率更高的光照射，根据 可知，增大频率，动能增大，遏止电压增大，如果光电管两端电压保持不变，则电路中会有电流，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎11.因暂时停电，某用户启用应急发电机供电，输电线路如图所示。已知发电机的输出功率为10kW，输出电压为250V。输电导线的总电阻为4。则（　　）‎ A. 输电导线上电流为‎62.5A B. 输电导线上的电流为‎40A C. 用户得到的电压为90V D. 若用变压器将输送电压升高到400V，则用户得到的电压为100V ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由可得，输电电流为 故A错误，B正确；‎ C．输电线上损失的电压为 故用户得到的电压为 故C正确；‎ D．若用变压器将输送电压升高到400V，则输电电流为 故损失的电压为 故用户得到的电压为 故D错误；‎ 故选BC。‎ ‎12.如图所示，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程b到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是（　　）‎ A. 在过程ab中气体的温度升高 B. 在过程bc中气体的内能增大 C. 在过程ca中气体对外界做功 D. 在过程ca中气体向外界放出热量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由可知，从a到b的过程压强变大，故温度升高，故A正确；‎ B．b到c为等温变化，故气体内能不变，故B错误；‎ C．c到a的过程，气体体积变小，故外界对气体做功，故C错误；‎ D．c到a的过程中，外界对气体做功，气体温度降低，由可知，气体放出热量，故D正确；故选AD。‎ 二、实验题 ‎13.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图()接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按图()所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路.‎ ‎(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)播插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将_____偏转；‎ ‎(2)线圈A放在B中不动时,指针将______偏转；‎ ‎(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将______偏转(选填“向左”、“向右”或“不”).‎ ‎【答案】 (1). 右偏 (2). 不偏 (3). 右偏 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；‎ ‎（2）[2]线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；‎ ‎（3）[3]线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转。‎ ‎14.某同学利用如图甲所示的电路测量一表头的电阻。供选用的器材如下：‎ A．待测表头G1，内阻r1约为300Ω，量程5.0mA；‎ B．灵敏电流计G2，内阻r2=300Ω，量程1.0mA；‎ C．定值电阻R=1200Ω；‎ D．滑动变阻器R1=20Ω；‎ E．滑动变阻器R2=2000Ω；‎ F．电源，电动势E=3.0V，内阻不计；‎ G．开关S，导线若干。‎ ‎(1)在如图乙所示的实物图上将导线补充完整________。‎ ‎(2)滑动变阻器应选________（填写器材前的字母代号）。开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至________端（填“a”或“b”）。‎ ‎(3)实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示，示数为________mA。‎ ‎(4)该同学多次移动滑片P，记录相应的G1、G2读数I1、I2；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线。已知图线的斜率k=0.18，则待测表头内阻r1=________Ω。‎ ‎【答案】 (1). (2). D a (3). 3.00 (4). 270‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]由电路图，将实物图补充完整如下 ‎（2）[2][3]该实验采用“分压式”接法，故应该使用总阻值小的滑动变阻器，故滑动变阻器选D；开关闭合时，两表的读数应该为0，故滑片应滑到“a”；‎ ‎（3）[4]由图中可知，电流表读数为3.00mA；‎ ‎（4）[5]由欧姆定律可得 变形得 故 将代入可得 Ω 三、解答题 ‎15.如图所示，在圆柱形气缸中用具有一定质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在气缸底部开有一小孔，与U形管相连，外界大气压强为p0=75cmHg，室温为t0=27，稳定后U形管两侧水银面的高度差为，活塞离气缸底部的高度为L=‎20cm。已知气缸横截面积S=‎0.01m2‎，U形管中气体体积相对气缸中气体体积来说可忽略不计，g取 ‎10m‎/s2，75cmHg=1.0×105Pa。求 ‎(1)气缸内气体的压强p；‎ ‎(2)活塞的质量m；‎ ‎(3)若使气缸内的温度缓慢降至t=-63，求此时活塞离气缸底部的高度。‎ ‎【答案】(1)76.5cmHg；(2)‎2kg；(3)‎‎14cm ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）气缸内气体压强为 ‎（2）对活塞可得 解得 ‎（3）缸内气体作等压变化，由可得 解得 ‎16.如图所示，水平固定放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ，左端连接一阻值为R的电阻，导轨上放有一长为L、质量为m、电阻为r的导体棒ab。整个装置处于竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。在水平向右的、大小恒为F的拉力作用下导体棒由静止开始运动。导轨光滑且电阻不计。若某时刻导体棒ab的速度大小为v，求：该时刻 ‎(1)通过导体棒ab的感应电流大小和方向；‎ ‎(2)导体棒ab所受安培力的大小和方向；‎ ‎(3)在图乙坐标系中定性作出导体棒ab在整个运动过程的v-t图像，并求出导体棒ab的最终速度。‎ ‎【答案】(1)，从b到a；(2)，方向向左；(3)，‎ ‎【解析】（1）由右手定则可知，电流方向从b到a，由法拉第电磁感应定律可得，电流大小为 ‎（2）由左手定则可知，安培力方向向左，大小为 ‎（3）由牛顿第二定律可得 由于导体棒的速度变大，故加速度变小，当时，导体棒做匀速运动，故速度时间图像如图 最终速度为 ‎17.英国物理学家汤姆孙认为“阴极射线是带电粒子流”，并通过实验确定了射线粒子的电性及比荷。下图是他当时使用的气体放电管的示意图。由阴极K发出的带电粒子通过小孔A、B形成一细束射线，穿过平行放置的金属板D1、D2之间的空间到达右端带有标尺的荧光屏上。通过射线产生的荧光的位置可以研究射线的径迹。当金属板D1、D2不加电压时，射线不发生偏转，射在屏上P1点。‎ 探究过程如下：‎ 第一步：在金属板D1、D2上按图示加上电压，观察到射线发生偏转，射到屏上P2点。‎ 第二步：在金属板D1、D2之间的区域再施加一个垂直纸面方向的匀强磁场，观察到射线回到P1点。‎ 第三步：撤去D1、D2间的电压，只保留磁场。观察到射线在D1、D2间形成一个半径为r的圆弧，射在屏的P3点。‎ 根据以上述信息回答：‎ ‎(1)阴极射线粒子带什么电性？匀强磁场的方向是什么？‎ ‎(2)若已知金属板D1、D2间的距离为d，两板间的电压为U，匀强磁场的磁感应强度为B，求阴极射线粒子的运动速度v和比荷。‎ ‎【答案】(1)负，向外；(2)，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）加上电压后，粒子朝下偏，故阴极射线带负电。‎ 加磁场后，粒子回到P1点，故洛伦兹力方向向上，匀强磁场方向向外；‎ ‎（2）加磁场后粒子做匀速运动，故 故粒子的速度为 撤去电场后，只受洛伦兹力，故 解得