甘肃省张掖市山丹县第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

甘肃省张掖市山丹县第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

甘肃省张掖市山丹县第一中学2020学年高二物理下学期期中试题 ‎ ‎（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）‎ 测试范围：选修3-2全部内容+选修3-5第17章、第18章和第19章+选修3-3第7章+选修3-4第11章 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10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，有选错的得0分。‎ ‎1．下列说法正确的是 A．卢瑟福发现了电子，查德威克发现了中子，他们在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献 B．光电效应实验中，光电流的大小与入射光的强弱无关 C．由玻尔的原子模型可以推知，氢原子处于激发态的量子数越大，核外电子动能越大 D．氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可能发出三种不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是 ‎2．前不久，新华社评出2020年国际十大新闻：朝鲜核导试验半岛局势趋紧列第五。有关核反应方程，下列说法正确的是 A．U→Th+He属于α衰变 B．N+He→O+H是β衰变 C．核反应方程Po→X+He中的，X的中子个数为128‎ D．铀核裂变的核反应为U→Ba+Kr+2n ‎3．氢原子能级如图所示，已知可见光光子的能量在1.61 eV~3.10 eV 范围内，则下列说法正确的是 A．氢原子能量状态由n=2能级跃迁到n=1能级，放出光子为可见光 B．大量氢原子处于n=4能级时，向低能级跃迁能发出4种频率的光子 C．处于基态的氢原子电离需要释放13.6eV的能量 D．氢原子处于n=2能级时，可吸收2.86 eV能量的光子跃迁到高能级 ‎4．如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照射时能够发射光电子。阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转。下列说法正确的是：‎ A．a光的波长一定大于b光的波长 B．仅增加a光的强度可使通过电流表的电流增大 C．滑动变阻器的触头从图示位置向右滑动，电流表的示数一定变大 D．阴极材料的逸出功与入射光的频率有关 ‎5．如图所示，接有理想电压表的三角形导线框abc在匀强磁场中向右运动，导线框中的感应电流为I，b、c两点间的电势差为Ubc，电压表读数为U，则下列说法正确的是 A．I=0、Ubc=0、U=0 B．I=0、Ubc≠0、U≠0‎ C．I=0、Ubc≠0、U=0 D．I≠0、Ubc≠0、U≠0‎ ‎6．如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是 A．1是磁铁，在2中产生涡流 B．2是磁铁，在1中产生涡流 C．该装置的作用是使磁铁能很快地稳定 D．该装置的作用是使指针能够转动 ‎7．如图所示为远距离交流输电的简化电路图，发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则下列说法错误的是 A．用户端的电压为 B．输电线上的电压降为U–U1‎ C．理想变压器的输入功率为I12r D．输电线路上损失的电功率为I12r ‎8．如图所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈。当S1闭合，S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是 A．B灯立即熄灭 B．A灯将比原来更亮一下后再熄灭 C．有电流通过B灯，方向为c→d D．有电流通过A灯，方向为b→a ‎9．如图所示，半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r，已知弹性螺旋线圈的电阻为R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是 A．保持磁场不变，线圈的半径由2r变到3r的过程中，有顺时针的电流 B．保持磁场不变，线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，有逆时针的电流 C．保持半径不变，使磁场随时间按B=kt变化，线圈中的电流为 D．保持半径不变，使磁场随时间按B=kt变化，线圈中的电流为 ‎10．如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ，其PMN部分是半径为r的1/4圆弧，NQ部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面向里。一长为、质量为m、电阻为R且粗细均匀的金属杆，从图示位置由静止释放。若重力加速度为g，杆与轨道始终接触良好，则 A．杆下滑过程机械能不守恒 B．杆最终不可能沿NQ匀速运动 C．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中，产生的电能等于 D．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。‎ ‎11．（6分）如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：‎ ‎（1）用频率为ν1的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑动变阻器，将触头P向___端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示U1。‎ ‎（2）用频率为ν2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数U2。已知电子的电荷量为e，由上述实验可知，普朗克常量h=________（用上述已知量和测量量表示）。‎ ‎（3）关于光电效应，下列说法正确的是____________。‎ A．光照时间越长光电流越大 B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 C．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能最够大时，就能逸出金属 D．不同频率的光照射同一种金属时，频率越高，光电子的最大初动能越大 ‎12．（9分）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图1所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示 ‎（1）提供的实验器材有：电源E1（3 V，内阻不计）、电源E2（6 V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200 Ω）、滑动变阻器R2（0~500 Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9 Ω）、开关S、导线若干。为使该装置实现对30 ℃~80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用______（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用______（选填“R1”或“R2”）。‎ 图1 图2‎ ‎（2）实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图2 所示的选择开关旋至______（选填“A”“B”“C”或“D”）。‎ ‎（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针______（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针______（选填“偏转”或“不偏转”）。‎ ‎（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号）‎ ‎①将热敏电阻接入电路 ‎②观察到继电器的衔铁被吸合 ‎③断开开关，将电阻箱从电路中移除 ‎④合上开关，调节滑动变阻器的阻值 ‎⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω 三、计算题：本题共2小题，共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13．（12‎ 分）如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=10、电阻r=1 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=99 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。求：‎ ‎（1）交流发电机产生的电动势的最大值；‎ ‎（2）电路中交流电压表的示数；‎ ‎（3）试推导线圈在中性面开始计时该交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式。‎ ‎14．（14分）如图甲所示，在水平面上固定有宽为足够长的金属平行导轨，导轨左端接有的的电阻， 垂直于导轨平面有一磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在时刻，在距导轨左端d=5 m处有一阻值光滑导体棒，放置在导轨上，第1 s内导体棒在一变力作用下始终处于静止状态，不计导体棒与导轨之间的接触电阻。求：‎ ‎（1）第1 s内的感应电动势大小；‎ ‎（2）第1 s末拉力的大小及方向；‎ ‎（3）若1 s后拉力保持与第1 s末相同，求导体棒的最终速度。‎ 四、选考题：共19分。请考生从15、16两题中根据实际教学情况选择一题作答。‎ ‎15．[选修3–3]（19分）‎ ‎（1）（4分）对于分子动理论和物体内的理解，下列说法正确的是 A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B．外界对物体做功，物体内能一定增加 C．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小，分子势能也一直减小 D．一般液体很难被压缩，说明分子间有斥力 ‎（2）（6分）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将6 mL的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1 mL。用注射器把滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm，则油酸膜的面积约为________（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________ （保留两位有效数字）。‎ ‎（3）（9分）在实验室中，用滴管滴出一滴油在水面上形成单分子油膜，已知这滴油的体积为，形成的油膜面积为。若已知该油的摩尔体积。且将每个油分子看成球形，请根据以上数据求：‎ ‎①油分子的直径是多少？‎ ‎②估算出阿伏加德罗常：数（结果保留1位有效数字，已知球体积公式，π取3）‎ ‎16．[选修3–4]（19分）‎ ‎（1）（4分）一质点做简谐运动的位移–时间图线如图所示。关于此质点的振动，下列说法中正确的是 A．质点做简谐运动的表达式为 B．在0.5~1.0 s时间内，质点向轴正向运动 C．在1.0~1.5 s时间内，质点的动能在增大 D．在1.0~1.5 s时间内，质点的加速度在增大 ‎（2）（6分）在利用单摆测定重力加速度的实验中：‎ ‎①实验中，需要用到绳子，球，计时器以及尺子等，下列给出了一些选择，你认为相对合适的器材是______________。（填写序号）‎ A．1米长细线　B．1 米长粗线　C．10厘米细线 D．泡沫塑料小球　E．小铁球　‎ F．秒表 G．时钟　‎ H．厘米刻度米尺　I．毫米刻度米尺 ‎②实验中，测出不同摆长L对应的周期值T，作出T2–L图象，如图所示，T2与L的关系式是T2=__，利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2）可求出图线斜率k，再由k可求出g=_____。‎ ‎③在实验中，若测得的g值偏小，可能是下列原因中的_____‎ A．计算摆长时，只考虑悬线长度，而未加小球半径 B．测量周期时，将n次全振动误记为n+1次全振动 C．计算摆长时，将悬线长加小球直径 D．测量周期时，将n次全振动误记为n–1次全振动 ‎（3）（9分）如图所示为一弹簧振子的振动图象，求 ‎①该弹簧振子振动的振幅、周期各是多少；‎ ‎②该弹簧振子简谐运动的表达式。‎ 高二物理·参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A D B C B C AD BC AD ‎11．（1）a（2 分） （2）（2 分） （3）D（2 分）‎ ‎12．（1）E 2 （2 分） R 2 （2 分） （2） C（1 分）‎ ‎（3）不偏转（1 分） 偏转（1 分） （4）⑤④②③①（2 分）‎ ‎14．（1）第 1 s 内由电磁感应定律可得：电动势为 ‎（2）由闭合电路欧姆定律知 F安 = BIL= 0.8 N（1 分）‎ 由平衡条件知 F=F安 =0.8 N（2 分）‎ 由楞次定律可得，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，导体棒安培力的方向水平向左，则拉力方向水平向右（2 分）‎ ‎（3）1 s 后导体棒做变加速直线运动，当受力平衡速度达最大 则由电磁感应定律 E′=BLv（1 分）‎ 由闭合电路欧姆定律知 由平衡条件知 联立解得 代入数据得 v=5 m/s（1 分）‎