物理卷·2018届福建省晋江市季延中学高二下学期期中考试（2017-04）

物理卷·2018届福建省晋江市季延中学高二下学期期中考试（2017-04）

季延中学2016--2017年高二年下学期中 物理科试卷 考试时间100分钟，满分100分 一、 不定项项选择题（本题共16小题，每小题4分，共64分）‎ 1. 下列关于近代物理知识说法正确的是： A．汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构 B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 C．发生光电效应时，入射光越强，则光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D．按照玻尔的原子理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加 2. 以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是： A. 原子核的平均结合能越大越稳定 B. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太小 C. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的势能减小，但原子的能量增大 D. 原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子 3. 根据下图所给图片及课本中有关历史事实，结合有关物理知识，判断下列说法正确的是： ‎ ‎ A. 图1是发生光电效应现象的示意图，发生光电效应现象的条件是入射光的波长大于金属的“极限波长” B. 图2是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于等于临界体积 C. 图3是氢原子能级图，一个处于n=4能级的氢原子，跃迁可以产生6种光子 D. 图4是衰变规律的示意图，原子序数大于83的元素都具有放射性，小于83的个别元素，也具有放射性 4. 下列几幅图的有关说法中正确的是： A．原子中的电子绕原子核高率运转时，运行轨道的半径是任意的 B．发现少数α粒子发生了较大偏转，因为原子的全部正电荷集中在很小的空间范围 C．光电效应实验说明了光具有粒子性 D．射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷 ‎ 1. 原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示，大小圆半径分别为R1、R2；则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是： A. B. C. D. 2. 下列说法正确的有： A. 方程式 是重核裂变反应方程 B. 方程式 是轻核聚变反应方程 C. 用能量为11.0eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其跃迁到激发态 D. 氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子 3. 图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。下列说法错误的是： A. 图甲、图乙均表示交流电 B. 图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin 100πt（V） C. 图甲所示交流电可以直接加在击穿电压为14V的电容器上 D. 图乙所示电压的有效值为10 V 4. 如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压 （报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是： A．Al的示数不变，A2的示数增大 B．A1的示数增大，A2的示数增大 C．V1的示数增大，V2的示数增大 D．V ‎1的示数不变，V2的示数减小 ‎ 1. 某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率为50 kW,用电阻为3Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程,下列说法正确的是： A. 升压变压器的匝数比为1∶100 B. 输电线上损失的功率为300 W C. 输电线上的电流为100 A D. 降压变压器的输入电压为4700 V ‎ 2. 传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件．如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是： A．当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转 B．当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转 C．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转 D．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转 3. 条形磁铁放在光滑的水平面上，以条形磁铁中央位置正上方的某点为圆心，水平固定一铜质圆环，不计空气阻力，以下判断中正确的是： A. 给磁铁水平向右的初速度，圆环将受到向左的磁场力 B. 释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大 C. 释放圆环，下落过程中环的机械能不守恒 D. 给磁铁水平向右的初速度，磁铁在向右运动的过程中做减速运动 4. 关于下列器材的原理和用途，正确的是： A. 变压器可以改变交变电压但不能改变频率 B. 扼流圈对交流电的阻碍作用是因为线圈存在电阻 C.‎ ‎ 真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化 D. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 1. 如图所示， A、B完全相同的两个小灯泡，L为自感系数较大电阻可以忽略的线圈，则： A. 开关S闭合瞬间，A、B同时发光，后A灯熄灭，B灯变亮 B. 开关S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮 C. 断开开关S瞬间，A、B灯同时熄灭 D. 断开开关S瞬间，B灯立即熄灭，A灯亮一下再熄灭 2. 一直升机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。若直升机螺旋桨叶片的长度为l，近轴端为a，远轴端为b，转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则： A．E＝πfl2B，且a点电势低于b点电势 B．E＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势 C．E＝πfl2B，且a点电势高于b点电势 D．E＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势 3. 如图(甲)所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度υ匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反．线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直．取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始计时，线框中产生的感应电流I与沿运动t之间的函数图像，图（乙）中正确的是： A. B. C. D. ‎ 4. 如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨平面与水平面之间的夹角=30°，导轨电阻不计。正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆位于磁场上边界ab处，乙位于甲的上方，与甲间距也为l。现将两金属杆同时由静止释放，从此刻起，对甲金属杆施加沿导轨的拉力，使其始终以大小为a=的加速度向下匀加速运动。已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是： A. 每根金属杆的电阻 B. 甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热 C. 乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是 D.‎ ‎ 从乙金属杆进入磁场直至其离开磁场过程中，回路中通过的电量为 一、 计算题（本题共4题，共36分）‎ 17. ‎（8分）如图所示，在光滑水平面上有一长为L=0．5m的单匝正方形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B=0．4T的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀、电阻为R=2 Ω的导线制成。现用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v=5m/s向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中： （1）通过线框的电流大小及方向； （2）线框中a、b两点间的电压大小； （3）水平拉力的功率 ‎ 18. ‎（8分）有一个截面积为0．2m2的100匝的线圈A，处在均匀磁场中，磁场的方向垂直线圈截面，如图所示，磁感应强度为B =（0.6－0.2t）T（t为时间，以秒为单位），R1= 3Ω，R2=6Ω，线圈电阻为r = 1Ω，C=30μF，求： （1）闭合S1、S2后，通过R2的电流大小和方向； （2）只把S1切断后，通过R2的电量。‎ ‎19.（8分）如图所示是一个交流发电机的示意图，线框abcd处于匀强磁场中，已知ab＝bc＝10cm，匀强磁场的磁感应强度B＝1T，线圈的匝数N＝100，线圈的总电阻r＝2Ω，外电路负载电阻R＝8Ω，线圈以转速n＝10r/s绕轴匀速转动，电表是理想交流电表，求： （1）电压表的示数？ （2）从图示位置开始经1/60s的这段时间通过R的电量？ （3）线圈匀速转动一周外力做多少功 ‎ ‎ ‎20.（12分）如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间接有阻值为R的电阻，其余电阻不计。磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好（忽略摩擦，重力加速度为g），求： （1）重物匀速下降的速度v； （2）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR； （3）若将重物下降h时的时刻记为t＝0，速度记为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，金属杆中恰好不产生感应电流，试写出磁感应强度B随时间t变化的关系式。‎ ‎2016--2017年高二年下学期中物理科试卷答案 一、 不定项选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ D A BD BC BC B C D B BD D AD AD A B AB 二、计算题 ‎17．（1）0．5A；顺时针；（2）0．25v；（3）0．5W。‎ ‎【解析】（1）cd边切割磁感线运动，电动势E=BLv ； I=E/R 代值 E=1V，I=0．5A ‎ 方向：顺时针…‎ ‎（2）ab两点电压 Uab=E Uab =0．25V ‎（3）拉力功率P=F拉v ； F拉= F安 F安=BIL ‎ 解得：P=0．5W…（1分）‎ ‎18．（1）0．4A a→b；（2）‎ ‎【解析】（1）磁感应强度的变化率，大小为，‎ 根据法拉第电磁感应定律：，‎ 根据楞次定律判断知，通过R2的电流方向为a→b。‎ ‎（2）U=IR2=2．4V，‎ S1切断后，电容器所带电量通过R2全部释放，故通过R2的电量。‎ ‎19．（1）22．2V（2）0．087C（3）20．8J ‎【解析】（1）交流电的最大值为：Em=NBSω=100×0．1×0．1×20π=20πV 则有效值：‎ 电压表的示数：‎ ‎（2）交流电的周期：；线圈转过的角度θ=60°，则电量：；‎ ‎（3）线圈匀速转动一周的过程中，整体回路产生的热量为：；‎ 由能量守恒可知，外力做功为：W=Q=20．8J；‎ ‎20.（1） （2）（3）‎ ‎【解析】（1）对金属棒：受力分析可知T-mg-F=0‎ 式中：T＝3mg ‎ 所以：‎ ‎（2）设电路中产生的总焦耳热为Q，则有能量守恒关系得减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热Q；‎ 即：3mgh−mgh＝（3m）v2+mv2+Q 所以：电阻R中产生的焦耳热QR为 ‎（3）金属杆中恰好不产生感应电流，即磁通量不变，所以：hLB0=（h+h2）LBt，式中：h2＝at2‎ 又：‎ 则磁感应强度B怎样随时间t变化为 ‎