2017-2018学年河南省林州市第一中学高二12月月考物理（火箭班）试题
2017-2018学年河南省林州市第一中学高二12月月考
物理试题（火箭班）
（满分100分 时间100分钟）
一、选择题（每题4分，1—6为单选，7—14为多选）
1．如图所示是一交变电流的i-t图象，则该交变电流的有效值为（ ）
A．4 A B．2 A C．A D． A
2．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同。若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是（ ）
A．Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器 B．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器
C．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻 D．Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻
3．A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移﹣时间图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移﹣时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移﹣时间图象，若A球质量m=2kg，则由图可知下列结论错误的是（ ）
A．A、B碰撞前的总动量为3 kg．m/s
B．碰撞时A对B所施冲量为﹣4 N．s
C．碰撞前后A的动量变化为4 kg．m/s
D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J
4．如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2 ，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200 rad／s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只 “220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（ ）
A．中性面位置穿过线框的磁通量为零 B．线框中产生交变电压的有效值为V
C．变压器原、副线圈匝数之比为25∶22 D．允许变压器输出的最大功率为5000W
5．超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图12-2-3所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽都是l，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，则金属框的最大速度可表示为（ ）
A． vm= fR/2B2L2
B．vm=fR/4B2L2
C．vm= (4B2L2v－fR)/4B2L2
D．vm= (2B2L2v＋fR)/2B2L2
6.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力，则（ ）
A．v1
Q2 D．v1＝v2，Q1< Q2
7．有关近代物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 碘131的半衰期为8天，1g碘131经过64天后未衰变的为
B. 比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定
C. 铀235的裂变方程可能为
D. 处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不会大于吸收光子的频率
8．如图所示，一匀强磁场B垂直于倾斜放置的光滑绝缘斜面斜向上，匀强磁场区域在斜面上虚线ef与gh之间．在斜面上放置一质量为m、电阻为R的矩形铝框abcd，虚线ef、gh和斜面底边pq以及铝框边ab均平行，且eh＞bc．如果铝框从ef上方的某一位置由静止开始运动．则从开始运动到ab边到达gh线之前的速度（v）﹣时间（t）图象，可能正确的有（ ）
A．B．C．D．
9．如图所示，有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电路中接入三个电阻R1、R2、R3，各交流电表的阻值对电路的影响不计，原来开关s是断开的，当开关s闭合时，各电表的示数变化情况是（ ）
A. 电流流A1示数变大 B. 电流表A2 示数变大
C. 电压表V1示数变小 D. 电压表V2示数变小
10．如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是电阻为零的纯电感，且自感系数L很大．C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是（ ）
A. S闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮
B. S闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮
C. S闭合，电路稳定后， S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭
D. S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭
11．如图所示，是汞原子的能级图，一个自由电子的总能量为8.0ev，与处于基态的汞原子碰撞后（不计汞原子的动量变化），则电子剩余的能量可能为（碰撞无能量损失）（ ）
A. 0.3ev B. 3.1ev C. 4.9ev D. 8.8ev
12．质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比可能为（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
13．如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则（ ）
A. 若换用波长为λ1(λ1＞λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流
B. 若换用波长为λ2(λ2＜λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流
C. 保持入射光的波长不变，增大光强，光电流一定增大[]
D. 增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大
14．如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n＝5能级跃迁到n＝2能级可产生a光；从n＝4能级跃迁到n＝2能级可产生b光．a光和b光的波长分别为λa和λb，照射到逸出功为2.29 eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub.则（ ）
A. λa＞λb
B. Ua＞Ub
C. a光的光子能量为2.86 eV
D. b光产生的光电子最大初动能Ekb＝0.26 eV
二、填空题（每空1分，总分10分）
15．为了测定一段由均匀材料制成的圆柱体的电阻率(电阻在200～250 Ω之间)，现给定电压表V(量程6 V、内阻约为5 kΩ)、电流表A(量程30 mA、内阻约为40 Ω)、滑动变阻器R(0～15 Ω)、电源(E＝6 V)、开关S及导线若干.
(1)设计测量圆柱体电阻Rx的电路图，并画在虚线框内___________；
(2)如图所示中的6个点分别表示实验中测得的6组电压表U和电流表I
的值，试根据图求出圆柱体电阻Rx＝________ Ω(结果保留2位有效数字)；
(3)用50分度的游标卡尺测得该圆柱体的长度l如图甲所示，则l＝________ mm；用螺旋测微计测圆柱体的直径d如图乙所示，则d＝________ mm.
(4)由以上数据求出ρ＝___________ Ω·m(保留两位有效数字).
16．用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图1中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK= J，系统势能的减少量△EP=J，由此得出的结论是
（3）若某同学作出v2-h图像如图2，则当地的实际重力加速度g= m/s2．
三、计算题。
17．（8分）如图所示，某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V，输出电功率为50 kW，如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？
18．（8分）已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.528×10-10 m，量子数为n的能级值为En=.
（1）求电子在基态轨道上运动的动能.
（2）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，这些氢原子向低能级跃迁发出光谱线对应的能量分别是多少？
（3）计算这几种光谱线中波长最短的波长.（静电力常量k=9×109 N·m2/C2,电子电荷量e=1.6×10-19 C，普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3.00×108 m/s）
19．(9分). “┙”型滑板，（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，小物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与小物体都静止，试求：
(1)释放小物体，第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1多大？
(2)若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的，碰撞时间极短，则碰撞后滑板速度多大？（均指对地速度）
(3)若滑板足够长，小物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为多大？
[]
20．（9分）如图所示，水平的平行虚线间距为d，其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为L1、L2，且L2＜d，线圈质量m，电阻为R。现将线圈由静止释放，测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时，其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。求：
（1）线圈刚进入磁场时的感应电流的大小；
（2）线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场（图中两虚线框所示位置）的过程做何种运动，求出该过程最小速度v；
（3）线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q总。
2016级高二火箭班12月份调研考试
物理答案
1-6 DCADCD
7.AD 8.AD 9.ABD 10.AD 11.AB 12.AB 13.BC 14.BCD
15.【解析】(1)电阻阻值在200−250Ω之间，电压表V内阻约为5kΩ，电流表A内阻约为40Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：
(2)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：
由图示图象可知，待测电阻阻值： =230Ω；
(3)由图示螺旋测微器可知，其示数：l=11mm+3×0.02mm=11.06mm；
由图示螺旋测微器可知，其示数：d=1.5mm+50.0×0.01mm=2.000mm；
(4)待测电阻阻值： ,
电阻率： =6.5×10−2Ωm；
16. (1)2.40 [
(2)0.576 0.588 误差允许范围内m1、m2组成的系统机械能守恒
（3）9.70
17 . 200 V；2×104W； 1∶10； 497∶22
18. (1)由，可计算出电子在任意轨道上运动的动能En=,并由此计算出相应的电势能Epn，且Ekn=|En|,Epn=2En.
核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，则,又知Ek=,
故电子在基态轨道的动能为：
Ek==13.6 eV.
（2）当n=1时，能级值为E1==-13.6 eV
当n=2时，能级值为E2==-3.4 eV
当n=3时，能级值为E3==-1.51 eV.
能发出的光谱线分别为3→2,2→1,3→1共3种，分别对应能量1.89ev，10.2ev，12.09ev。
能级图见下图.
（3）由E3向E1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短.hν=E3-E1,又知ν=则有
λ=m=1.03×10-7 m.
19．(1) (2) (3)
20. ⑴,， ，
⑵先做加速度减小的减速运动，后做加速度为g的匀加速运动
3位置时线圈速度最小，而3到4线圈是自由落体运动因此有，得
(3)由于线圈完全处于磁场中时不产生电热，线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热，而2、4位置动能相同。
由能量守恒Q=mgd 由对称性可知：Q总=2Q=2mgd
