2017-2018学年江苏省宿迁市高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年江苏省宿迁市高二下学期期末考试物理试题 解析版

宿迁市2017～2018学年度第二学期期终质量检测 高二物理试卷 一、单选题 ‎1. 楼道灯的声控开关，主要原理是将声音信号转换为电信号，下列常见的数码产品中应用了这种传感器技术是 ‎ ‎ A. 收音机 B. 话筒 C. 扬声器 D. 耳机 ‎【答案】B ‎【解析】A. 收音机是将电信号转化为声音，故A错误；‎ B. 话筒将声信号转化为电信号。故B正确；‎ C.扬声器将电信号转化为声音。故C错误；‎ D. 耳机将电信号转化为声音。故D错误。‎ 故选：B ‎2. 如图甲所示，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一平面内．取图示电流方向为直导线电流的正方向，当直导线通入如图乙所示的电流时，在0-T内说法正确的是 A. 在时，穿过线圈ABCD中的磁通量最大 B. 在时，线圈ABCD中产生的感应电流最小 C. 在~T时间内，线圈ABCD中感应电流方向一直沿顺时针方向 D. 在~T时间内，线圈ABCD中感应电流方向会发生改变 ‎【答案】D ‎【解析】AB．在时，通过直导线的电流为零，产生的磁场磁感应强度为零，但磁场变化最快；穿过线圈ABCD中的磁通量为零，但磁通量变化最快，感应电流最大，故A错误，B错误；‎ CD．在~时间内，穿过线圈的磁通量向外增大，感应电流沿顺时针方向；在~T时间内，穿过线圈的磁通量向外减小，感应电流沿逆时针方向。因此在~T时间内，感应电流方向会发生改变。故C错误，D正确。‎ 故选：D ‎3. 如图所示，空间有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一长为L的直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E；将此棒弯成一半圆形置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿垂直直径的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为E '，则等于 ‎ A. B. ‎ C. 1 D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】设金属棒的长度为L，有效的切割长度为L，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为ε=BLv；‎ 弯成一半圆形后，有效的切割长度为，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为ε′=Bv；‎ 则ε'ε= 。‎ 故选：B。‎ ‎4. 两个相同的电阻R1、R2和两个相同的灯泡A1、A2与两个线圈L连接成如下甲、乙两电路，在实验过程中灯泡均没有烧毁，线圈的直流电阻很小、自感系数很大．下列说法正确的是 A. 在电路甲中，S闭合，灯泡A1逐渐变亮，并能稳定发光 B. 在电路甲中，S先闭合待稳定后再断开，灯泡A1不亮 C. 在电路乙中，S闭合，灯泡A2逐渐变亮，直到稳定发光 D. 在电路乙中，S先闭合待稳定后再断开，灯泡A2将闪一下，再熄灭 ‎【答案】C ‎【解析】A. 在电路甲中，开关闭合瞬间，由于线圈自感系数很大，电流为零，A1灯立刻变亮；通过线圈的电流逐渐增大，由于线圈的直流电阻很小，最后线圈将灯泡A1短路，灯泡逐渐熄灭，故A错误； ‎ B. 在电路甲中，S先闭合待稳定后再断开，由于自感作用，自感线圈中电流逐渐减小，线圈和灯泡A1、电阻R1组成回路，灯泡A1发光，故B错误；‎ C．在电路乙中，S闭合瞬间，由于磁能量增大，线圈产生自感电动势，这个自感电动势将阻碍电流的增大，所以通过A2灯的电流逐渐增大，灯泡A2逐渐变亮，直到稳定发光，故C正确；‎ D．在电路乙中，S先闭合待稳定后再断开的瞬间，线圈产生自感电动势，电路中的电流逐渐减小，所以此瞬间通过A2灯的电流不会比开关闭合稳定时大，灯泡A2不会闪一下再熄灭，故D错误。‎ 故选：C 点睛：当通过线圈的电流发生变化时，会产生感应电动势去阻碍线圈中电流的变化．但阻碍不等于阻止，只能使其慢慢的变化．以次判断电流的大小，确定灯泡亮度的变化。 ‎ 二、多选题 ‎5. 如图所示，线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只灯泡均能正常发光．则 A. 从图中位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式为e=Emsinωt B. 增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变 C. 增大电容器C两极板间的正对面积时，灯泡A1变暗 D. 抽去电感器L的铁芯时，灯泡A2变亮 ‎【答案】AD ‎【解析】A．图示位置即中性面，所以感应电动势的瞬时表达式为e=Emsinωt，故A正确；‎ B．感应电动势的峰值Em=BSω，增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em将增大，故B错误；‎ C．增大电容器C两极板间的正对面积时，电容增大，容抗减小，灯泡A1变亮，故C错误；‎ D．抽去电感器L的铁芯时，自感系数减小，感抗减小，灯泡A2变亮，故D正确。‎ 故选：AD ‎6. 健身车的磁控阻力原理如图所示，在金属飞轮的外侧有一些磁铁（与飞轮不接触），人在健身时带动飞轮转动，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动控制拉杆可以改变磁铁与飞轮间的距离．则 A. 飞轮受到阻力大小与其材料密度有关 B. 飞轮受到阻力大小与其材料电阻率有关 C. 飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，其受到的阻力越大 D. 磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，其受到阻力越小 ‎【答案】BC ‎【解析】AB. 磁铁和飞轮间的距离、转速一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮上产生的感应电动势一定，材料电阻率不同，感应电流大小不同，阻力就不同，故A错误，B正确； ‎ C. 磁铁越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速一定时，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大。故C正确；‎ D. 磁铁和飞轮间的距离一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，其受到阻力越大，故D错误。‎ 故选：BC 点睛：金属飞轮在磁场中运动的过程中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律判断转速和距离对感应电动势的影响，根据欧姆定律和安培力公式确定阻力的大小．‎ ‎7. 如图甲所示，在远距离输电电路中，升压、降压变压器均为理想变压器，电表均为理想电表，发电厂的发电机线圈匝数为100匝，线圈的磁通量随时间变化的关系如图．则 A. 原线圈中电压表示数为500V B. 用户端交流电的频率是50HZ C. 当用户端的负载电阻增大时，原线圈中电流表示数增大 D. 当用户端的负载电阻增大时，输电线上损失的功率减小 ‎【答案】BD ‎【解析】A. 发电机电动势的最大值为Em==100××10-2×V=500V，原线圈中电压表示数等于发电机电动势的有效值V，故A错误； ‎ B. 由线圈的磁通量随时间变化的关系图，周期T=0.02s，频率f=1/T=50Hz，故B正确；‎ C．设原线圈输入电压和电流分别为U1和I1，升压变压器匝数比为1：n1，降压变压器匝数比为n2:1，线路电阻为R线，负载电阻为RL，则，得，当用户端的负载电阻增大时，输入电压U1不变，电流表示数即输入电流I1将减小，故C错误；‎ C. 当用户端的负载电阻增大时，输电线上的电流I=I1/n1也减小，输电线损耗功率P线=I2R线将减小，故D正确。‎ 故选：BD 三、简答题 ‎8. 某同学在“研究互感和自感现象”的实验中，设计了如图所示的装置．线圈A、变阻器R和开关S连接到干电池上，灵敏电流计甲与高阻值电阻R0串联在另一支路中；线圈B的两端接到另一个灵敏电流计乙上，两个灵敏电流计相同，零刻度居中．闭合开关S后，保持滑动变阻器R的滑片P不动，稳定后甲、乙两个灵敏电流计指针的位置如图所示．‎ ‎⑴当滑片P快速地向a端滑动时，乙表指针的偏转方向是______．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）‎ ‎⑵闭合开关S，待电路稳定后再迅速断开S，甲表的偏转情况是_______，乙表的偏转情况是______．(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)‎ ‎【答案】 (1). 向右偏； (2). 向左偏； (3). 向左偏；‎ ‎【解析】(1) 当滑片P快速地向a端滑动时，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量向下增大，根据楞次定律，灵敏电流计乙的电流从正极流入，根据灵敏电流计甲电流从正极流入时指针向右偏，灵敏电流计乙的指针向右偏；‎ ‎(2) 断开S，由于自感作用，线圈A中电流逐渐减小，此时灵敏电流计甲的电流从负极流入，所以甲表的指针向左偏；穿过线圈B的磁通量向下减小，根据楞次定律，灵敏电流计乙的电流从负极流入，灵敏电流计乙的指针向左偏；‎ 点睛：首先明确灵敏电流计甲的电流与偏转方向键的关系；根据楞次定律判断当滑片P快速地向a端滑动时，流过灵敏电流计乙的电流方向，确定指针的偏转方向；断开S，根据自感现象，判断流过灵敏电流计甲的电流方向，确定指针的偏转方向；根据楞次定律判断流过灵敏电流计乙的电流方向，确定指针的偏转方向。‎ 四、计算题 ‎9. 如图甲所示，面积S1=0.03m2、匝数N=100匝、电阻r=1.0Ω的圆形线圈与一个电阻R=3.0Ω相连，电压表为理想电压表．圆形线圈中心区域存在垂直于纸面的匀强磁场，圆形磁场区域面积S2=0.02m2，取如图所示的磁场方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．‎ ‎（1）求在t=0.1s时线圈中电压表的示数及A、B两端，哪端应该与电压表标+号的接线柱（或红接线柱）连接；‎ ‎（2）通过计算，在图丙中画出0~1.0s时间内线圈中感应电流随时间变化图线（取顺时针方向为电流正方向）；‎ ‎（3）求0~1.0s时间内线圈中感应电流的有效值．‎ ‎【答案】（1）9V，A；（2）；（3）A；‎ ‎【解析】（1）由题意可得，0-0.2s内磁感应强度均匀变化，其间产生的感应电动势恒定 根据法拉第电磁感应定律 ‎ 根据闭合电路欧姆定律 ‎ 解得：0.1s时线圈中电压表的示数U=9V ‎ 根据楞次定律，感应电流为顺时针方向，A应该与电压表标+号的接线柱（或红接线柱）连接。‎ ‎（2）由图乙和闭合电路欧姆定律得 ‎0-0.2s和0.8-1.0s内线圈中感应电流均为=3A， ‎ ‎0.3-0.8s内线圈的感应电流为=2A， ‎ 所以0~1.0s时间内的电流随时间变化图线如下图所示：‎ ‎（3）由电流热效应 代入数据可得：线圈中的感应电流有效值I=.‎ 点睛：根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可求电压表的电压，根据楞次定律可判断电压的正负；根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可求各时间段的电流，画出电流的图像；根据电流有效值的定义可求有效值。‎ ‎10. 如图所示，两根足够长的金属光滑导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面成θ=30°角，间距L=0.5m，导轨M、P两端接有阻值R=5Ω的电阻，质量m=0.2kg的金属棒ab垂直导轨放置，金属棒ab和导轨电阻均不计．整个装置放在磁感应强度B=2.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．金属棒ab由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过电阻R上的电荷量q=2C．（取重力加速度g=10m/s2）‎ ‎（1）金属棒ab匀速运动时的速度大小；‎ ‎（2）导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动时，这一过程中金属棒ab沿导轨平面运动的距离x和电阻R中产生的热量Q．‎ ‎【答案】（1）5m/s；（2）7.5J；‎ ‎【解析】（1）当金属杆ab匀速运动时，对金属棒ab有 Mgsin-BIL=0‎ 根据欧姆定律： ‎ 联立可得v=5m/s； ‎ ‎（2）由题意可知棒ab由静止到匀速运动时，通过电阻R上的电荷量q=2C ‎ ‎ ‎ ,其中△φ=BLx 联立可得：x=10m 在这一过程中，设棒ab安培力做功为W，由动能定理可得 ‎ ‎ 电阻R上产生的焦耳热Q=-W 代入数据可得：Q=7.5J 点睛：金属杆匀速运动，受力平衡。根据欧姆定律和安培力公式可求速度；根据法拉第电磁感应定律和电量与平均电流的关系，列方程可求位移。再根据动能定理可求产生的热量。‎ 一、选择题 ‎11. 下列说法正确的是 A. 一般分子直径的数量级为10－10m B. 如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加 C. 氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同 D. 气体压强的大小与气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关 ‎【答案】A ‎【解析】A、一般分子和原子直径的数量级为10－10m，故A正确； ‎ B．气体温度升高，分子平均动能增大，分子的平均速率增大，不一定每一个分子热运动的速率都增加，故B错误；‎ C、温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相同，由于氢气分子和氧气分子的分子质量不同，平均速率不相同．故C错误；‎ D、根据对气体压强的微观解释，气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关．故D错误。‎ 故选：A ‎12. 下列说法正确的是 A. 布朗运动就是液体分子的热运动 B. 若两分子间距离增大，分子势能一定增大 C. 小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力 D. 空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的斥力消失，引力增大 ‎【答案】C ‎【解析】A. 布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是由于其周围液体分子的碰撞形成的，故布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，但并不是液体分子的无规则运动。故A错误；‎ B. 当分子力表现为斥力时，分子距离增大时，分子斥力做正功，分子势能减小；当分子力表现为引力时，分子距离增大时，分子引力做负功，分子势能增加。故B错误；‎ C. 由于液体表面张力的作用，可以承受小昆虫的重力，使其能在水面上自由来往而不陷入水中，故C正确；‎ D．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的距离减小，引力和斥力都增大，故D错误； ‎ 故选：C ‎13. 关于固体、液晶性质，下列说法错误的是 A. 单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 B. 有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构 C. 液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性 D. 液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有光学的各向同性 ‎【答案】D ‎【解析】A.单晶体只有在某些物理性质上具有各向异性，而多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的，故A正确；‎ B. 同种物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为组成它们的分子形成了不同的空间结构，故B正确；‎ C. 液晶，即液态晶体，像液体一样具有流动性，又具有各向异性，故C正确，D错误；‎ 本题选择错误答案，故选：D ‎14. 关于饱和汽压和相对湿度，下列说法正确的是 A. 冬天空调制热时，房间内空气的相对湿度变大 B. 水的饱和汽压随温度升高而增大 C. 空气的相对湿度越大，水蒸发越慢 D. 饱和汽压与液面上方饱和汽的体积有关 ‎【答案】BC ‎【解析】A. ‎ 水的饱和汽压随温度升高而增大，冬天空调制热时，房间内温度升高，饱和汽压增大，但空气的绝对湿度不变，所以空气的相对湿度变小，故A错误，B正确； ‎ C. 根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，水蒸发的越慢，故C正确；‎ D. 饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，与液面上方饱和汽的体积无关，故D错误。‎ 故选：BC ‎15. 一定质量的理想气体由状态A变到状态B的V--T图线如图所示，可知在由A到B的过程中正确的是 A. 气体内能增加 B. 气体分子间的平均距离不变 C. 气体的体积增大，压强减小 D. 气体一定吸收热量 ‎【答案】AD B．由图，气体的体积增大，分子间的平均距离增大，故B错误；‎ C．如图，气体的体积与温度成正比，可知气体的压强不变，故C错误；‎ D. 气体的温度升高，内能增大，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体一定吸收热量。故D正确。‎ 故选：AD.‎ 二、简答题 ‎16. 释放的氢气球，在其缓慢上升过程中，体积会逐渐膨胀，达到极限体积时甚至会爆炸．假设在气球上升过程中，环境温度保持不变，则球内的气体分子单位时间内对球壁单位面积撞击的次数________(填“增加”、“减少”或“不变”)，气体分子的平均动能____ (填“增大”、“减小”或“不变”)，气体分子的速率分布情况最接近图中的____线(填“A”、“B”或“C”)．图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率．‎ ‎【答案】 (1). （1）减小； (2). （2）不变； (3). （3）C；‎ ‎【解析】因温度不变，则气体分子热运动的剧烈程度不变，体积增大，分子密度变小，则球内的气体分子单位时间内对球壁单位面积撞击的次数减小；‎ 因温度不变，气体分子的平均动能不变；‎ 在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，分子速率更小的也比较少，故分子速率分布图象应为C图；‎ 三、计算题 ‎17. 如图所示，圆柱形气缸竖直放置，内有一质量m＝2 kg，横截面积S=1×10－3m2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞距气缸底距离h1＝0.50 m，此时温度T1=300K．给气缸缓慢加热至T2，活塞上升到距离气缸底h2＝0.80 m处，同时缸内气体内能增加300J，已知外界大气压P0=1.0×105Pa，g＝10 m/s2. 求：‎ ‎⑴缸内气体加热后的温度T2；‎ ‎⑵此过程中缸内气体吸收的热量Q．‎ ‎【答案】（1）480k；（2）336J；‎ ‎【解析】（1）气体做等压变化,根据气态方程可得：‎ 解得T2=480K；‎ ‎（2）缸内气体压强 在气体膨胀的过程中，气体对外做功为 ‎ ‎ 根据热力学第一定律△U=−W0+Q 得Q=△U+W0=336J 点睛：气体做等压变化，根据理想气体状态方程求温度；根据活塞受力平衡可求压强，在气体膨胀的过程中，气体对外做功，加热的过程中内能的变化可由热力学第一定律列方程求解得出。‎ 一、选择题 ‎18. 如图为弹簧振子在t = 0到t = 4s内的振动图象，下列判断正确的是 A. 在t = 2s时刻振子的振动方向向上 B. 在t = 0到t = 1s时间内振子的速度减小，回复力增大 C. 在t = 1s到t = 2s时间内振子的加速度和速度都增大 D. 从t = 1s到t = 3s时间内振子的位移为零 ‎【答案】B ‎【解析】A．由振动图象可知，t=2s时振子的振动方向向下，故A错误；‎ B．在t = 0到t = 1s时间内振子的位移增大，速度减小，回复力增大，故B正确；‎ C．在t = 1s到t = 2s时间内振子的位移减小，加速度减小，速度增大，故C错误；‎ D．从t = 1s到t = 3s时间内振子从正向最大位移运动到负向最大位移，位移不为零，故D错误；‎ 故选：B ‎19. 关于机械波和电磁波的说法，正确的是 A. 机械波和电磁波都需要通过介质传播 B. 机械波和电磁波在本质上是相同的，只是频率不同而已 C. 电磁波和机械波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 D. 机械波的传播速度只取决于介质，电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关 ‎【答案】C ‎【解析】A. 机械波的传播需要介质，不可以在真空中传播，电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播。故A错误； ‎ B.‎ ‎ 它们在本质上是不同的，机械波不能在真空中传播，而电磁波自身就是一种物质，能在真空中传播，故B错误；‎ C. 机械波和电磁波它们属于波，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故C正确；‎ D. 机械波的传播速度只取决于介质，和频率无关；电磁波的传播速度不仅取决于介质，还和频率有关，故D错误。‎ 故选：C ‎20. 某同学手拿绳子一端开始做上下振动1. 5s后形成的波形如图所示，已知相邻编号的质点间水平距离为6cm及此时1到10号质点的振动方向，则此同学开始振动的方向和这列绳波的传播速度分别为 ‎ A. 竖直向上，0.36m/s B. 竖直向下，0.4m/s C. 竖直向上，0.4m/s D. 竖直向下，0.36m/s ‎【答案】D ‎【解析】由波形图可知，10号点刚开始振动，且正竖直向下运动，根据每一点的振动都重复了波源的振动，说明此同学开始振动的方向是竖直向下；1.5s波传播了54cm，所以波速v==0.36m/s，故ABC错误，D正确。 ‎ 故选：D ‎21. 下列说法中错误的是 A. 相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关 B. 物体做受迫振动的周期，与物体的固有周期无关 C. 声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率 D. 由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场 ‎【答案】AD ‎【解析】A. 相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，长度缩短，时间变长，故A错误； ‎ B. 物体做受迫振动的周期，等于驱动力的周期，与物体的固有周期无关，故B正确；‎ D. 由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场，故D错误；‎ 本题选择错误答案，故选：AD ‎22. 关于下列四幅图说法中，正确的有 A. 甲图中电视机的遥控器是通过紫外线进行控制的 B. 乙图的光纤通讯是利用全反射原理，其保密性比无线电波好 C. 丙图中用标准平面检查光学平面的平整程度，是利用光的干涉原理 D. 丁图为双缝干涉实验，若仅增大入射光的波长，则屏上相邻的亮条纹间距变小 ‎【答案】BC ‎【解析】A. 由于红外线波长长，衍射能力强，电视机的遥控器是通过红外线进行控制的，故A错误；‎ B. 在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理，由于发生全反射，没有信号逸出，其保密性比无线电波好。故B正确。‎ C. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象。故C正确； ‎ D. 光的双缝干涉实验中，若仅增大入射光的波长，根据公式△x= ，则干涉条纹间距变宽，故D错误；‎ 故选：BC.‎ 二、简答题 ‎23. 某物理兴趣小组利用实验探究“单摆的周期与摆长的关系”，‎ ‎（1）测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d ，则摆长为______．‎ ‎（2）为提高测量结果的精确度，下列措施有利的是____．‎ A．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的 B．摆线要细些、伸缩性要小，并适当增加摆线长度 C．摆球偏离平衡位置的角度不能太大 D．当摆球经过最高点时开始计时，测量50次全振动的时间，算出单摆的振动周期 ‎（3）某同学由测量数据作出图线如图所示，根据图线求出重力加速度g=____m/s2 保留3位有效数字)．‎ ‎【答案】 (1). ⑴ l +； (2). ⑵ BC； (3). ⑶ 9.86；‎ ‎【解析】（1）摆长是悬点到摆球重心间的距离，应等于l +；‎ ‎（2）A. 要减小空气阻力的影响，应选体积较小的摆球。故A错误； ‎ B. 摆线越细，摆线质量小，伸缩性小，摆线长度变化小；单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期。故B正确。‎ C. 单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5∘.故C正确；‎ D. 单摆通过最低点时，速度最大，以此作为计时的起点，误差较小，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期。故D错误。‎ 故选：BC.‎ ‎（3）根据单摆的周期，，有图像可知：，得g=9.86m/s2； ‎ 三、计算题 ‎24. 如图所示，三棱镜的横截面ABC为直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，边长LAC=20cm，棱镜材料的折射率为．一束平行于底边BC的单色光从AB边上的中点O 射入此棱镜，已知真空中光速为3.0×108m/s．求：‎ ‎(1)通过计算判断光束能否从BC边射出；‎ ‎(2)该光束从O射到BC边所用的时间．‎ ‎【答案】（1）不能；（2）1.0 ×10－9s ；‎ ‎【解析】(1)由折射定律，解得r ＝30°‎ 由临界角公式＜，‎ 得C＜60°‎ 光线达BC边时，入射角θ＝60°＞C，将发生全反射，所以光线不能从BC边射出；‎ ‎(2)在棱镜中的传播速度 由几何关系∠BDO＝∠CDE＝30°，LAC＝20 cm，‎ 则光在介质中的路程LOD＝LOB＝cm 所用时间t ＝＝1.0 ×10－9s 点睛：先由几何知识求出光线在AB面上的入射角，根据折射定律求出折射角，确定出光线在AC面上的入射角，比较与临界角的大小关系，确定是否发生全反射；由折射定律求出光在三棱镜中传播速度，由几何知识求出在介质中传播的路程s，由t=s/v求出光在棱镜中传播的时间．‎ 一、选择题 ‎25. 关于近代物理知识，下列说法正确的是 A. 放射性元素的半衰期随温度升高而减小 B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 C. 在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较大的方向移动 D. 原子核的结合能越大，原子核越稳定 ‎【答案】C ‎【解析】A. 放射性元素的半衰期只与原子核本身有关，与温度的高低没有关系，故A错误；‎ B．太阳内部发生的核反应是核聚变反应，即热核反应，故B错误；‎ C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动，故C正确；‎ D. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D错误； ‎ 故选：C.‎ ‎26. 关于核反应，下列说法正确的是 A. 目前核电站都采用，是聚变反应 B. 是α衰变 C. 因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少 D. 铀（）经过α、β衰变形成稳定的铅（），在这一变化过程中，共有6个中子转变为质子 ‎【答案】D ‎【解析】A．目前核电站都采用是重核裂变，故A错误；‎ B．是原子核的人工转变，故B错误；‎ C．核反应前后总质量数守恒，电荷数守恒，故C错误；‎ D．铀（）到铅（），质量数减少32，发生了8次α，电荷数10，说明发生了6次β衰变，每次β衰变，有一个中子转变为质子，所以在这一变化过程中，共有6个中子转变为质子，故D正确。‎ 故选：D ‎27. 关于原子结构及原子核的知识，下列说法错误的是 A. 维系原子核稳定的力是核力，核力可能是吸引力，也可能是排斥力 B. 卢瑟福提出的原子核式模型能解释α粒子散射实验现象 C. 汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 D. β衰变中的电子来自原子核 ‎【答案】C ‎【解析】A. 根据核力的性质可知，短程力核力在4∼5fm以上的距离即已消失，当两核子距离为2∼5fm时，它是较弱的吸引力，通常称为长程弱吸引力。核力的中程部分(1∼2fm)是较强的吸引力，它比质子间的库仑力强得多，足以克服库仑排斥作用。当两核子间距离小于0.4∼0.5fm时，核力为强排斥力，称为排斥芯。故A正确；‎ B. 卢瑟福提出的原子核式模型能解释α粒子散射实验中大多数α粒子方向几乎不变，极少数α粒子发生了大角度偏转等现象，故B正确；‎ C. 汤姆孙发现电子后猜想电子与带正电的物质向枣糕形状分布，故C错误；‎ D. β衰变中的电子是原子核内一个中子衰变成一个质子和一个电子。故D正确。‎ 本题选择错误答案，故选：C。‎ ‎28. 下列说法正确的是 A. 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B. 玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律 C. 普朗克提出了物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性 D. 爱因斯坦研究光电效应提出光子说，光子说属于量子理论的范畴 ‎【答案】AD ‎【解析】A. 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确；‎ B. 玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故B错误；‎ C. 德布罗意提出了物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性，故C错误；‎ D. 爱因斯坦研究光电效应提出光子说，认为光的发射、传播、和吸收是一份一份进行的，光子说属于量子理论的范畴，故D正确；‎ 故选：AD.‎ ‎29. 图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率υ的关系图象，由图可知 A. 金属A的逸出功大于金属B的逸出功 B. 金属A的截止频率小于金属B的截止频率 C. 图像的斜率为普朗克常量 D. 如果用频率为5.5×1014Hz的入射光照射两种金属，从金属A逸出光电子的最大初动能较大 ‎【答案】BD ‎【解析】B．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν−W0及能量守恒定律方程：eUC=Ekm，得：‎ ‎.当Uc=0时，对应的频率为截止频率，由图知，金属A的截止频率小于金属B的截止频率，故B正确；‎ A．截止频率对应的光子能量等于金属的逸出功，金属的逸出功为W0=hγc，γC是截止频率。所以金属A的逸出功小于金属B的逸出功，故A错误；‎ C．根据，斜率为，故C错误；‎ D．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W0，由于A的逸出功较小，从金属A逸出光电子的最大初动能较大，故D正确；‎ 故选：BD 二、简答题 ‎30. 如图所示为氢原子的能级图，n为量子数，电子处在n＝3轨道上比处在n＝2轨道上离氢核的距离______ (选填“近”或“远”)，若氢原子由n＝3能级跃迁到n＝2能级的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，该金属的逸出功是___eV；一群氢原子从n＝4能级跃迁到基态形成的谱线中有____种频率的光照射该金属不能发生光电效应．‎ ‎【答案】 (1). 远； (2). 1.89； (3). 1；‎ ‎【解析】量子数越大，轨道半径越大，距离原子核越远，电子处在n＝3轨道上比处在n＝2轨道上离氢核的距离远；‎ 因为氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，即逸出功W0=E3−E2=3.4−1.51eV=1.89eV；‎ 从n=4跃迁到n=1、2，从n=3跃迁到n=1、2，从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于等于逸出功，则有5种频率的光子能使该金属产生光电效应。从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量小于逸出功，只有1种频率的光不能使该金属发生光电效应．‎ 三、计算题 ‎31. 在某次短道速滑接力赛中，质量为50kg的运动员甲以6m/s的速度在前面滑行，质量为60kg的乙以7m/s的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出，完成接力过程．设推后乙的速度变为4m/s，方向向前，若甲、乙接力前后在同一直线上运动，不计阻力，求：‎ ‎⑴接力后甲的速度大小；‎ ‎⑵若甲乙运动员的接触时间为0.5s，乙对甲平均作用力的大小。‎ ‎【答案】（1）9.6m/s；（2）360N；‎ ‎【解析】（1）由动量守恒定律得 ‎；‎ ‎（2）对甲应用动量定理得 点睛：甲、乙相互作用动量守恒，根据动量守恒定律可求接力后甲的速度大小；‎ 对甲应用动量定理，可求乙对甲的平均作用力。‎ ‎ ‎