山西省沁县中学2017_2018学年高二物理下学期期末考试试题(含解析).doc
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1、- 1 -沁县中学 2017-2018 学年度第二学期期末考试高二物理一、选择题(本题共 15 小题,每小题 4 分,共计 60 分其中 110 题为单选1015题为多选,每小题有多个选项符合题意全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分) 1.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】试题分析:受力分析,找到能影响动能变化的是那几个物理量,然后观测这几个物理量的变化即可。木箱受力如图所示:木箱
2、在移动的过程中有两个力做功,拉力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可知即:,所以动能小于拉力做的功,故 A 正确;无法比较动能与摩擦力做功的大小,CD 错误。故选 A点睛:正确受力分析,知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功,然后利用动能定理求解末动能的大小。2.用波长为 300 nm 的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为 1.28 10-19 J。已知- 2 -普朗克常量为 6.63 10-34 Js,真空中的光速为 3.00 108 ms-1,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A. 1 1014 Hz B. 8 1014 Hz C. 2 1015 Hz D. 8 1
3、015 Hz【答案】B【解析】试题分析:知道光电效应方程 ;知道逸出功 并结合两个公式求解。由光电效应方程式得:得: 刚好发生光电效应的临界频率为 则 代入数据可得: ,故 B 正确;故选 B点睛:本题比较简单,知道光电效应方程并利用方程求解即可。3.如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为 l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流 i 随时间 t 变化的正确图线可能是( )A. B. - 3 -C. D. 【答案】D【解析】【详解】线框左右两边之间距离为磁场宽度的 倍,线框向左匀速运
4、动。图示位置线框左边在向外的磁场切割磁感线,线框右边在向里的磁场切割磁感线,线框中产生的感应电流方向为顺时针;运动 后,左右两边均在向里的磁场中切割磁感线,线框中的感应电流为零;再运动 后,线框左边在向里的磁场切割磁感线,线框右边在向外的磁场切割磁感线,产生的感应电流方向为逆时针。故 D 项正确,ABC 三项错误。4.一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为 Q 方 ;若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为 Q 正 。该电阻上电压的峰值为 u0,周期为 T,如图所示。则 Q 方 : Q 正 等于( )A. B. C. 1:2 D. 2:1【答案】D【解析】试题分析 本题
5、考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。解析 根据题述,正弦交变电流的电压有效值为 ,而方波交流电的有效值为 u0,根据焦耳定律和欧姆定律, Q=I2RT= T,可知在一个周期 T 内产生的热量与电压有效值的二- 4 -次方成正比, Q 方 Q 正 = u02( ) 2=21,选项 D 正确。点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是:一是把方波交变电流视为正弦交变电流;二是认为在一个周期 T 内产生的热量与电压有效值,导致错选 B;三是比值颠倒,导致错选 C。5.采用 220 kV 高压向远方的城市输电当输送功率一定时,
6、为使输电线上损耗的功率减小为原来的 ,输电电压应变为( )A. 55 kV B. 110 kV C. 440 kV D. 880 kV【答案】C【解析】本意考查输电线路的电能损失,意在考查考生的分析能力。当输电功率 P=UI, U 为输电电压,I 为输电线路中的电流,输电线路损失的功率为 P 损 =I2R, R 为输电线路的电阻,即 P 损 =。当输电功率一定时,输电线路损失的功率为原来的 ,则输电电压为原来的 2 倍,即440V,故选项 C 正确。点睛:本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失,解题时要根据输送电功率不变,利用输电线路损失的功率 P 损 =I2R 解题。6.下列有关原子结
7、构和原子核的认识,其中正确的是( )A. 射线是高速运动的电子流B. 氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D. 的半衰期是 5 天,100 克 经过 10 天后还剩下 50 克【答案】B【解析】A. 射线是高速运动的光子流。故 A 错误;B. 氢原子辐射出一个光子后,从高能级向低能级跃迁,轨道半径减小,能级减小,根据,得动能增大。故 B 正确;C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变。故 C 错误;D. 经过 10 天,即两个半衰期,剩下的原子核数目为原来的 1/4,,即可知剩余质量为 25g,- 5 -故 D 错误。故选:B.
8、点睛:氢原子辐射出一个光子后,从高能级向低能级跃迁,轨道半径减小,能级减小,根据库仑引力提供向心力判断电子动能的变化太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变;根据半衰期的物理意义以及剩余质量和总质量之间的关系可正确求解7.欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是( )用 10.2 eV 的光子照射 用 11 eV 的光子照射用 14 eV 的光子照射 用 13.6 eV 的电子碰撞A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】用 10.2 eV 的光子照射, ,可使基态的氢原子跃迁到的能级。用 11 eV 的光子照射, ,没有相应能级,不能被吸收,基态的氢原子不会激发。用 14 eV
9、 的光子照射, ,基态的氢原子被电离。用 13.6 eV 的电子碰撞,氢原子可吸收 10.2 eV 的能量,跃迁到 的能级。综上,能使基态的氢原子激发的措施是 。故 C 项正确。【点睛】光子照射使氢原子激发时,光子的能量必须等于激发后与激发前的氢原子能级差;电子碰撞使氢原子激发时,电子能量需大于等于激发后与激发前的氢原子能级差。8.下列有关传感器的说法正确的是 ( )A. 话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号B. 楼梯口的电灯开关装的两种传感器是热敏电阻和光敏电阻C. 电子秤所使用的测力装置是力传感器D. 半导体热敏电阻常用作温度传感器,因为温度越高,它的电阻值越大【答案】C
10、【解析】话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号,选项 A 错误;楼梯口的电灯开关装的两种传感器是声敏电阻和光敏电阻,选项 B 错误;电子秤所使用的测力装置是力传- 6 -感器,选项 C 正确;半导体热敏电阻常用作温度传感器,因为温度越高,它的电阻值越小,选项 D 错误;故选 C.9.氘核( )和氚核( )的核反应方程如下: ,设氘核的质量为 m1,氚核的质量为 m2,氦核的质量为 m3,中子的质量为 m4,则核反应过程中释放的能量为( )A. (m1m 2m 3)c2 B. (m1m 2m 3m 4)c2C. (m1m 2m 4)c2 D. (m3m 4m 1m 2)c2【答案
11、】B【解析】【详解】该反应是轻核的聚变,属于放能反应。该反应的质量亏损 ,则反应释放的能量 。故 B 项正确,ACD 三项错误。10.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机 内阻可忽略 通过理想变压器向定值电阻 R 供电,电路如图所示,理想交流电流表 A、理想交流电压表 V 的读数分别为I、 U, R 消耗的功率为 若发电机线圈的转速变为原来的 ,则 A. R 消耗的功率变为 B. 电压表 V 的读数变为C. 电流表 A 的读数变为 2I D. 通过 R 的交变电流频率不变【答案】B【解析】试题分析:根据公式 分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况;根据 判断原副线
12、圈中电流电压的变化情况,根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化;根据 可知转速变为原来的 ,则角速度变为原来的 ,根据 可知电动机产生的最大电动势为原来的 ,根据 可知发电机的输出电压有效值变为原来的 ,即原线圈- 7 -的输出电压变为原来的 ,根据 可知副线圈的输入电压变为原来的 ,即电压表示数变为原来的 ,根据 可知 R 消耗的电功率变为 ,A 错误 B 正确;副线圈中的电流为,即变为原来的 ,根据 可知原线圈中的电流也变为原来的 ,C 错误;转速减小为原来的 ,则频率变为原来的 ,D 错误【点睛】本题考查了交流电最大值,有效值,频率,变压器等;需要知道交流电路中电表的示数为有效值,
13、在理想变压器中,恒有 ,副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率11.如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线 L1、 L2, L1中的电流方向向左,L 2中的电流方向向上;L 1的正上方有 a、 b 两点,它们相对于 L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为 B0,方向垂直于纸面向外。已知 a、 b 两点的磁感应强度大小分别为 和 ,方向也垂直于纸面向外。则( )A. 流经 L1的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为B. 流经 L1的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为C. 流经 L2的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为D. 流经 L2的电流在 a 点产生的磁感应强度大小
14、为【答案】AC【解析】试题分析:先利用右手定则判断通电导线各自产生的磁场强度,然后在利用矢量叠加的方式求解各个导体棒产生的磁场强度。- 8 -L1在 ab 两点产生的磁场强度大小相等设为 B1,方向都垂直于纸面向里,而 L2在 a 点产生的磁场强度设为 B2,方向向里,在 b 点产生的磁场强度也为 B2,方向向外,规定向外为正,根据矢量叠加原理可知可解得: ; 故 AC 正确;故选 AC点睛:磁场强度是矢量,对于此题来说 ab 两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成,先根据右手定则判断导线在 ab 两点产生的磁场方向,在利用矢量叠加来求解即可。12.如图(a) ,在同一平面内固定有一长直导线 P
15、Q 和一导线框 R,R 在 PQ 的右侧。导线 PQ中通有正弦交流电流 i,i 的变化如图(b)所示,规定从 Q 到 P 为电流的正方向。导线框 R中的感应电动势 ( )A. 在 时为零B. 在 时改变方向C. 在 时最大,且沿顺时针方向D. 在 t=T 时最大,且沿顺时针方向【答案】AC【解析】【详解】A:由图(b)可知,导线 PQ 在 时电流最大,电流的变化率为零,导线框 R 中磁通量的变化率为零,在 时导线框中感应电动势为零。故 A 项正确。B:由图(b)可知,在 时电流时间图象切线斜率正负不变,导线框中磁通量变化率的正- 9 -负不变,据楞次定律, 时导线框中感应电动势方向不变。故 B
16、 项错误。CD:在 或 时刻,电流时间图象切线斜率最大,电流的变化率最大,导线框中磁通量变化率最大,导线框中感应电动势最大。 时,直导线中电流是正方向的减小,则线框中的磁通量是向里的减小,据楞次定律可得感应电动势的方向为顺时针;同理 时感应电动势的方向为逆时针。故 C 项正确,D 项错误。【点睛】电流变化,产生的磁场变化,通过线框的磁通量变化,线框中产生感应电动势,据法拉第电磁感应定律借助电流的变化率可推断出感应电动势的大小。据楞次定律借助磁通量的变化可推理出感应电动势的方向。13.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O 点为弹簧在原长时物块的位置物块由 A 点静止释放,沿粗糙程度
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