2017-2018学年辽宁省抚顺市六校高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年辽宁省抚顺市六校高二下学期期末考试物理试题 解析版

辽宁省抚顺市六校2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题 一、选择题： ‎ ‎1. 一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e＝220sin100πt（V），对于这个交变电流的说法正确的是 ( 　　)‎ A. 此交变电流的频率为100 Hz，周期为0.01 s B. 此交变电流电动势的有效值为220 V C. 耐压为220 V的电容器能够在该交变电路中使用 D. t＝0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：由交变电流的瞬时值的表达式知e＝EmsinV，故频率Hz，周期s，A选项错误；交变电流电动势的有效值=220V，B选项正确；电容器的耐压值为交变电流的最大值，即220V,故C选项错误；t＝0时，感应电动势的瞬时值，磁通量的变化率为零，此时磁通量为最大，D选项错误。‎ 考点：交变电流的瞬时值的表达式 有效值 最大值 磁通量 中性面 ‎2. 右图为黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，则( 　　)‎ ‎ ‎ A. 各种波长的辐射强度都有减少 B. 只有波长短的辐射强度增加 C. 辐射电磁波的波长先增大后减小 D. 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 ‎【答案】D ‎【解析】由图象可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故AB错误，D正确。随着温度的升高，黑体的辐射增强，波长变短，频率增大，故C错误。故选D。‎ 点睛：通过黑体辐射的强度与波长的关系图象，考生应牢记两大特点：①随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加；②随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．‎ ‎3. 在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,外电路如图所示,其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻,如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴匀速转动，角速度为ω时灯泡L1最亮，灯泡L2、L3一样亮，现将线圈转动的角速度增大到2ω,则下列说法中正确的是( 　　)‎ ‎ ‎ A. 灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗 B. 灯泡L1最亮，灯泡L2次之，L3最暗 C. 还是灯泡L1最亮，灯泡L2、L3一样亮 D. 灯泡L3最亮，灯泡L1次之，L2最暗 ‎【答案】A ‎【解析】当线圈转动的角速度变大时，感应电动势的最大值变大，交流电的频率变大，则电感线圈对交流电的感抗增加，电容器对交流电的容抗减小，灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗，故选A.‎ ‎4. 如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2。在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为10:1和1:10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是( 　　)‎ A. 升压变压器原、副线圈的匝数比为 B. 采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 A C. 线路输送电功率是220 kW D. 将P上移，用户获得的电压将降低 ‎【答案】C ‎【解析】根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：，故A错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为1：10，由公式，得输电电流为IA2=10×10 A=100 A，故B错误；根据电压表的示数为220 V，根据变压公式，，输电电压为U2=10×220 V=2 200 V，线路输送电功率为P=U2IA2=220 kW，故C正确；将P上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故D错误。故选C。‎ 点睛：本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器．‎ ‎5. 某变电站用11kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R．现若用变压器将电压升高到220kV送电，下面选项正确的是( 　　)‎ A. 因，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B. 因，所以输电线上的电流减为原来的 C. 因，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍 D. 若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的 ‎【答案】B ‎【解析】根据P=UI得，．输送功率一定，输送电压变为原来的20倍，则输送电流变为原来的．故A错误，B正确．根据P损＝I2R得，输送电流变为原来的．则损失的功率变为原来的．故C错误．根据P损＝I2R得，输送电流变为原来的．要使输电线上的功率不变，电阻变为原来的400倍，根据 ，直径变为原来的．故D错误．故选B．‎ ‎6. 在氢原子光谱中，把氢原子从n=3、4、5、6……能级跃迁到m=2能级时发出的光子光谱线系称为巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线条数为( 　　)‎ A. 2条 B. 3条 C. 6条 D. 10条 ‎【答案】C ‎【解析】一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，可知分别从n=4跃迁到n=2和n=3跃迁到n=2，则氢原子处于第4能级，根据=6知，这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线的条数为6条。故选C。‎ ‎7. 目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一．有关放射性元素的下列说法正确的是( 　)‎ A. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核了 B. 发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个 C. β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子所产生的 D. γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 ‎【答案】BC ‎【解析】半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故A错误；根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出42‎ He，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故B正确；发生β衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故C正确；根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，故D错误。故选BC。‎ ‎8. 下列说法中正确的是( 　　)‎ A. 汤姆孙发现电子揭示了原子是由原子核和电子组成的 B. α粒子散射实验中，α粒子穿过原子时，只有少数α粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很少 C. 进行光谱分析，可以利用线状谱也可利用吸收光谱 D. 高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分 ‎【答案】BC ‎【解析】汤姆孙发现电子；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子是由原子核和电子组成的，选项A错误；α粒子散射实验中，α粒子穿过原子时，只有少数α粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很少，选项B正确；进行光谱分析，可以利用线状谱也可利用吸收光谱，选项C正确；高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线反映了低温物体中含有与这些暗线对应的元素，选项D错误；故选BC.‎ ‎9. 下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是( 　　)‎ ‎ ‎ A. 氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，氢原子总能量减少 B. 玛丽·居里夫妇最早发现的天然放射现象 C. 由图可知，原子核A裂变成原子核B和C要吸收能量 D. 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定 ‎【答案】AD ‎【解析】氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，要辐射光子，氢原子的总能量减少，选项A正确；贝可勒尔最早发现天然放射现象，故B错误；由图可知，原子核A裂变成原子核B和C有质量亏损，则要放出能量，选项C错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，选项D正确；故选AD.‎ ‎10. 如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0‎ 为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是( 　　)‎ A. 电压表V1、V2示数均增大 B. 电压表V3示数减小 C. 该变压器起升压作用 D. 变阻器滑片是沿c→d的方向滑动 ‎【答案】BD ‎【解析】观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故A错误，D正确；由于电流表A2的示数增大，所以R0两端电压增大，所以滑动变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小，故B正确；观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C错误；故选BD。‎ 点睛：本题关键是明确电路结构，根据闭合电路欧姆定律、变压器变压公式和变流公式、串并联电路的电压电流关系列式分析．‎ 二、填空题: ‎ ‎11. 如图所示，理想变压器上接有四个完全相同的灯泡，灯泡的额定电压为U，其中两个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知四个灯泡均正常发光。则该变压器原、副线圈的匝数比为_____________；交流电源的电压为_______________。‎ ‎【答案】 (1). 2:1 (2). 4U ‎【解析】设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，所以原、副线圈的匝数之比为2：1．变压器次级电压为U，根据，则初级电压为2U，则交流电源的电压为2U+U+U=4U.点睛：本题解题的突破口在原副线圈的电流关系，注意明确四个灯正常发光为解题的关键。记住变压器原副线圈的匝数比与电压比及电流比的关系.‎ ‎12. 太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源。已知质子质量为mH=1.0073u，氦核质量为mHe=4.0015u，正电子质量为me=0.00055u，计算结果保留两位小数，1u相当于931.5MeV的能量。则这个核反应的反应方程为 ____________________；发生一次这样核反应能释放 ______________MeV的能量。‎ ‎【答案】 (1). (2). 24.78‎ 三、计算题:‎ ‎13. 如图所示，光电管的阴极k是用极限波长为λ0= 5.0×10-7m的钠制成。现用波长为λ=3.0×10-7m的紫外线照射阴极K,当光电管阳极A和阴极K之间的电压U =2.1V时，光电流达到最大值Im=0.56μA。已知元电荷的电荷量e=1.60×10-19C，普朗克常量h =6.63×10-34J.s，光速c=3×108m/s. 求：‎ ‎（1）每秒钟内由阴极K发射的光电子数目n；‎ ‎（2）电子到达阳极A时的最大初动能Ekm；(保留三位有效数字)‎ ‎（3）该紫外线照射下阴极的遏止电压Uc。 (保留三位有效数字)‎ ‎【答案】（1）3.5×1012 (个)（2）6.01×10-19J(或3.76ev) （3）1.66V 解得n=3.5×1012 (个) ‎ ‎（2）光电子从阴极K逸出时的最大初动能为Ekm0，‎ 由光电效应方程有Ekm0= ‎ 由动能定理Ekm= Ekm0+ Ue ‎ 解得Ekm=6.01×10-19J(或3.76eV) ‎ ‎（3）由Uce = Ekm0 ‎ 可得Uc=1.66V ‎ ‎14. 如图所示，一个半径为r的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，该线圈以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B，M和N是两个滑环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：‎ ‎（1）感应电动势的最大值；‎ ‎（2）从图示位置起转过圈的时间内，负载电阻R上产生的热量；‎ ‎（3）从图示位置起转过圈的时间内，通过负载电阻R的电荷量；‎ ‎（4）电流表的示数。‎ ‎【答案】（1）Bπ2r2n；（2）（3）（4）‎ ‎【解析】（1）由最大值表达式可知；Em=NBSω=B××2πn=Bπ2r2n；‎ ‎（2）在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的有效值为E=Bπ2r2n； ‎ Q=（）2R•T =； ‎ ‎（3）在线圈从图示位置转过的时间内，电动势的平均值；‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 则通过R的电荷量q=△t==； ‎ ‎（4）设此交变电动势在一周期内的有效值为E′，由有效值的定义得： ‎ 解得电流表的示数为：‎ 点睛：本题是关于交流电的有关计算；首先要知道最大值表达式Em=NBSω，同时要注意求电量时用平均电动势；求电表读数和热量时要用电流的有效值。‎ 四、选考题： ‎ ‎［物理---选修3-3］‎ ‎15. 下列说法正确的是____________ ‎ A．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时胡椒粉在翻滚，这个例子说明温度越高布朗运动越剧烈 B．当分子间的引力和斥力相互平衡时，分子间分子势能最小 C．晶体一定具有固定的熔点、规则的几何外形和物理性质的各向异性 D．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管 E．无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100%‎ ‎【答案】BDE ‎【解析】布朗运动是液体内部分子做无规则运动时，对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的；胡椒粉的运动是由于水的对流形成的；不是布朗运动。故A错误；当分子间的引力和斥力相互平衡时，分子间分子势能最小，选项B正确；晶体一定具有固定的熔点，单晶体具有规则的几何外形和物理性质的各向异性，选项C错误；为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管，选项D正确；根据热力学第二定律可知，无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100%，选项E正确；故选BDE.‎ ‎16. 如图所示为一定质量的理想气体的p﹣T图象，虚线Ob为第一象限横纵坐标轴的角平分线，ab平行于横轴，bc平行于纵轴，且ab=bc，ac与Ob交于d点。关于气体状态的变化，下列说法正确的是____________.‎ A．由状态a变化到状态b，气体内能增加 B．状态b的体积大于状态d的体积 C．由状态c变化到状态b，外界对气体做功等于气体释放的热量 D．由状态d变化到状态b，气体吸收热量且对外做功 E．若∠aOb=15°，则状态c的体积是状态a的体积的3倍 ‎【答案】ACE ‎【解析】在a→b过程中，做等压变化，温度升高说明内能增加，根据可知体积增大，即，A正确；b和d在同一条过O点的直线上，即bd所在直线为等容变化，体积相等，气体对外不做功，BD错误；由c→b过程中，做等温变化，即内能不变，即，根据可知体积增大，即气体对外做功，根据，故外界对气体做功等于气体释放的热量，C正确；因为ab=bc，所以Ob与T轴的夹角为45°，故Oc与T轴的夹角为30°，Oa与T轴的夹角为60°，Oa、Oc都为过原点的直线，根据可知，即斜率反比于体积，故，即态c的体积是状态a的体积的3倍，E正确．‎ ‎17. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，具体操作如下：‎ Ⅰ．取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液．‎ Ⅱ．用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．‎ Ⅲ．在水盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将痱子粉均匀地洒在水面上，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．‎ Ⅳ．待油膜稳定后，测得此油膜面积为3.60×102cm2．‎ 这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。求:‎ ‎① 1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积是________mL；‎ ‎② 油酸分子直径是__________m；（结果保留2位有效数字）‎ ‎③ 某学生在做该实验时，发现计算的直径偏大，可能的原因是___________ ‎ A．痱子粉撒的过多 ‎ B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．计算每滴体积时，lmL的溶液的滴数多记了几滴 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间．‎ ‎【答案】 (1). ① 4.0×10-5 (2). ② 1.1×10-9 (3). ③ AB ‎【解析】① 1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积是 mL；‎ ‎② 油酸分子直径是.‎ ‎③水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A正确；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，故B错误；计算每滴体积时，lmL的溶液的滴数多记了几滴，则计算得到的每滴油滴的体积偏小，会导致计算结果偏小，故C错误；滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故D错误；故选AB.‎ 点睛：本题考查了用“油膜法”估测分子直径大小的实验，关键是知道实验的原理，知道实验中认为油酸分子是一个个紧挨着排列开的，油膜的厚度即为分子直径．‎ ‎18. 如图所示，光滑导热活塞C将体积为V0的导热容器分成A、B两室，A、B中各封有一定质量的同种气体，A室左侧连接有一U形气压计（U形管内气体的体积忽略不计），B室右侧有一阀门K，可与外界大气相通，外界大气压等于76cmHg，气温恒定。当光滑导热活塞C静止时，A、B两室容积相等，气压计水银柱高度差为38cm．现将阀门K打开，当活塞C不再移动时，求：‎ ‎①A室的体积；‎ ‎②B室从阀门K逸出的气体质量与原有质量的比。‎ ‎【答案】（1）0.75V0（2）2：3‎ ‎【解析】阀门K闭合，A室的体积为VA=V0‎ 压强为PA=（76+38）cmH=114cmHg ‎ 阀门K打开，A室的体积为V′A 压强为p′A=76cmHg(1分）‎ 根据破耳定律得pAVA=p′AV′A ‎ 解得V′A=0.75V0 ‎ ‎②阀门K打开后，若B室气体的质量不变，B室的体积为V′B=0.75 V0‎ 由于B室的气体逸出，留在B室的气体体积为0.25 V0‎ B室从阀门区选出的气体质量与原有质量的比为 ‎ 点睛：本题考查气体定律的运用，解题关键是要分析好压强、体积、温度三个参量的变化情况，选择合适的规律解决，难度不大，第②问解决的关键是要会利用状态相同的同种气体的质量比等于体积比．‎ ‎［物理---选修3-4］‎ ‎19. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示。已知波速为0.4 m/s，且波刚传到质点c处。下列选项正确的是_________________‎ A．波源的振动周期为0.2s B．t=0.2s时，质点c点沿y轴正方向运动 C．在t=0时，质点a的加速度比质点b的加速度小 D．质点a比质点b先回到平衡位置 E．t=0.1s时，质点c将运动到x=12cm处 ‎【答案】ABC ‎【解析】从图中可知波长，故振动周期，A正确；根据走坡法可知质点c正通过平衡位置向上振动，B正确；根据回复力公式可知在t=0时刻质点a的为质点b的位移小，即质点a的回复力小于质点b的回复力，所以质点a的加速度小于质点b的加速度，C正确；t=0时刻质点a正向下振动，即要回到平衡位置所需要的时间大于十分之一周期，而质点b回到平衡位置所需时间等于四分之一周期，故质点b比质点a先回到平衡位置，D错误；波上的质点只在平衡位置上下振动不随波迁移，E错误 ‎20. 以下说法中正确的是_________‎ A．光导纤维是应用了光的全反射 B．电子表的液晶显示是利用了光的偏振现象 C．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的折射现象 D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的 E．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但不会发生多普勒效应 ‎【答案】ABD ‎【解析】光导纤维是应用了光的全反射，选项A正确；电子表的液晶显示是利用了光的偏振现象，选项B正确；照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象，选项C错误；遥控器是利用发出红外线，波长较长，来变换頻道的，故D正确；电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，也会发生多普勒效应，选项E错误；故选ABD.‎ ‎21. 利用单摆周期公式测重力加速度实验中，‎ ‎① 要在摆球通过_____________（填平衡位置、最大位移或任意标记位置）时开始计时。‎ ‎② 摆球再经过此位置__________次才完成一次全振动。‎ ‎③ 测出几组摆长L和相应周期T后，作出了图线，如图所示，已知图像与横轴间的夹角为θ，图线上A、B两点的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，则可以得重力加速度g＝________。‎ ‎【答案】 (1). ① 平衡位置 (2). ② 2 (3). ③ ‎ ‎【解析】① 要在摆球通过平衡位置时开始计时。‎ ‎② 摆球再经过平衡位置2次才完成一次全振动。‎ ‎③令图线斜率为k，则由图像可知：； 由周期公式 得： 有：g=‎ ‎22. 如图所示，一个半径为R的圆柱形透明材料垂直于纸面放置，在它的右侧放置一竖直光屏MN，圆心O到光屏的距离OP=，现有一束光沿着与OP平行的方向从A点以α=60°的角度入射，经圆柱形透明材料后，刚好能射在光屏上的P点。已知光在真空中传播速度为C。求：‎ ‎①这种材料对该光的折射率；‎ ‎②这束光从A点到达P点的时间。‎ ‎【答案】（1）（2） ‎ ‎【解析】①光路如图所示，‎ 设从透明材料出射的光线的出射点为B，出射角为β 由折射定律可得 ； ‎ 因为 ∠OAB=∠OBA 所以 β=α=60°‎ 在△OBP中，由正弦定理有： ‎ 解得：∠OPB=30°，由数学知识可得∠POB=30°，∠OAB=45°‎ ‎ ‎ ‎②从A到B的时间 ‎ 由 ‎ 从B到P点的时间 从A点到达P点的时间 ‎ 点睛：几何光学问题，关键是画出规范的光路图，结合几何关系找到入射角及折射角；熟练掌握折射率的公式以及.‎ ‎ ‎