甘肃省张掖市高台县第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

甘肃省张掖市高台县第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

甘肃省张掖市高台县第一中学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．关于原子核的结合能，下列说法正确的是 A．铯原子核（）的结合能大于铅原子核（）的结合能 B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 C．比结合能越大，原子核越不稳定 D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 ‎2．下列说法正确的是 A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大 B．α粒子散射实验中极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据 C．核反应方程：中的x为质子 D．的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的，则此遗骸距今约有21 480年 ‎3．如图所示，两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出，下列说法正确的是 A．a粒子电离能力最强 B．b粒子来自原子核内中子的衰变 C．c粒子穿透能力最强 D．c粒子的速度最小 ‎4．图甲所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则 A．改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应 B．改用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K发生光电效应 C．改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变 D．入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大 ‎5．如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一水平放置的闭合铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，不计空气阻力，则 A．线圈对磁铁的作用力始终是阻力 B．线圈对磁铁的作用力有时是阻力有时是动力 C．磁铁始终做等幅摆动 D．磁铁始终受到线圈的斥力作用 ‎6．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能变化，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则Wa∶Wb为 A．1∶4 B．1∶2‎ C．1∶1 D．不能确定 ‎7．如图电阻为r的矩形线圈面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动。t=0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表。则 A．滑片P下滑时，电压表的读数不变 B．图示位置线圈中的感应电动势最大 C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 D．1 s内流过R的电流方向改变次 ‎8．如图所示，Rt为金属热电阻，R1为光敏电阻，R2、R3均为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，V为理想电压表。现发现电压表示数增大，可能的原因是 A．金属热电阻温度降低，其他条件不变 B．光照增强，其他条件不变 C．金属热电阻温度升高，光照增强，其他条件不变 D．金属热电阻温度降低，光照减弱，其他条件不变 ‎9．如图甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环，圆环所围面积为0.1 m2，圆环电阻为0.2 Ω。在第1 s内感应电流I沿顺时针方向。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（其中在4~5 s的时间段呈直线）。则 A．在0~4 s时间段，磁场的方向竖直向下 B．在2~5 s时间段，感应电流沿逆时针方向 C．在0~5 s时间段，感应电流先减小再不断增大 D．在4~5 s时间段，线圈的发热功率为5.0×10–4 W ‎10．如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是 A．ab中的感应电流方向由a到b B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。‎ ‎11．（6分）如图所示为对光电管产生的光电子进行比荷测定的原理图，两块平行金属板间距离为d，其中N为锌板，受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子，开关S闭合，电流表A有读数，若调节滑动变阻器R，逐渐增大极板间的电压，A表读数逐渐减小，当电压表示数为U时，A表读数恰为零；断开S，在MN间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感应强度为B时，A表读数也为零。‎ ‎（1）光电子的比荷的表达式为________________。‎ ‎（2）光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，原因是这些金属_____________________。‎ A．导电性好 B．逸出功小 C．发射电子多 D．电子动能大 ‎12．（9‎ 分）如图所示，是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成。‎ ‎（1）示意图中，a端就是电源________极。‎ ‎（2）光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_____________________________。‎ 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）在光电效应中，电子获得光子的能量后最终成为光电子，其中一部分能量用于克服金属的阻碍做功，剩下的能量就是光电子的初动能。能量为6.0 eV的光子射入某金属表面后，逸出光电子的最大初动能为2.5 eV，已知h=6.6×J·s，元电荷电荷量为e=1.6×C。求：‎ ‎（1）金属的逸出功W；‎ ‎（2）该条件下的遏止电压Ue；‎ ‎（3）这种金属发生光电效应的极限频率v。（结果保留2位有效数字）‎ ‎14．（14分）竖直放置的光滑U形导轨宽0.5 m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1 T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面向量，如图所示。质量为10 g，电阻为2 Ω的金属杆PQ无初速度释放后，紧贴光滑导轨下滑（始终能处于水平位置）。（取g=10 m/s2）问：‎ ‎（1）在下落过程中能达到的最大速度多大？‎ ‎（2）当通过的电荷量达到时，下落了多大高度？‎ ‎（3）若在下落中达到最大速度时，通过的电荷量正好为，则该过程中产生了多少热量？‎ 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）关于热现象的描述，下列说法正确的是 A．漂浮在水面上的花粉颗粒越大，撞击花粉颗粒的水分子越多，布朗运动反而越不明显 B．气体的温度越高，每个气体分子的动能都越大 C．零摄氏度的水比等质量的零摄氏度的冰分子势能大 D．对于一定质量的理想气体，如果体积增大，就会对外做功，所以内能一定减少 ‎（2）（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：‎ A．用注射器事先配好的油酸酒精溶解滴一滴在水面上，待油膜形状稳定 B．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 C．往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 D．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 完成下列填空：‎ ‎①上述步骤中，正确的操作顺序是________。（填空步骤前面的字母）‎ ‎②将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶解滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1 mL。用注射器把1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。已知玻璃板正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为________m2（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________m（保留两位有效数字）。‎ ‎（3）（9分）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283 kg·mol–1，密度ρ=0.895×103 kg/m3。若100滴油酸的体积为1 ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取NA=6.02×1023 mol–1。球的体积V与直径D的关系为，（结果保留一位有效数字）‎ ‎16．[选修3–4]（19分）‎ ‎（1）（4分）如图所示为某质点在0~4 s内的振动图像，下列描述正确的是 A．质点在3 s时偏离平衡位置的位移为-2 m B．质点在4 s时偏离平衡位置的位移为8 m C．质点在前4 s内的路程为8 m D．质点在前4 s内的路程为零 ‎（2）（6分）①用10分度的游标卡尺测量小球的直径，测量的示数如图所示，读出小球直径 的值为__________。‎ ‎②在用单摆测定重力加速度的实验中，‎ a．为了减小测量误差，如下措施中正确的是__________。（填字母）‎ A．单摆的摆角应尽量大些 B．摆线应尽量短些 C．摆球的体积较小、质量较大 D．测量周期时，应取摆球通过最低点做为计时的起、终点位置 E．测量周期时；应测摆球30~50次全振动的时间算出周期 F．将拴着摆球的摆线平放在桌面上，将摆线拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点间的长度作为摆长，然后将摆线从点吊起 b．某学生在实验中，测出了多组摆长和周期的值，然后作出 图线如图所示，并已测量计算出图线的斜率为。则由斜率求重力加速度的公式是__________。‎ ‎（3）（9分）如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA=100 g，mB=500 g，系统静止时弹簧伸长x=15 cm，未超出弹性限度。若剪断A、B间绳，则A在竖直方向做简谐运动，求：‎ ‎①A的振幅为多大。‎ ‎②A的最大加速度为多大。（g取10 m/s2）‎ 高二物理·参考答案 ‎11．（1）（3 分） （2）B（3 分）‎ ‎12．（1）正（4 分） （2）阴极 K 发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁 M 磁化，将衔铁 N 吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N 自动离开 M（5 分）‎ ‎14．（1）导体棒受到的安培力为： F= BIL （1 分）‎ 感应电动势为： E =BLv （1 分）‎ ‎ ‎