2017-2018学年山西省运城市康杰中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年山西省运城市康杰中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

山西省运城市康杰中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题 一、选择题 ‎1. 如图为玻尔的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（ ）‎ A. 电子轨道半径减小，动能减小 B. 氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线 C. 由n＝4跃迁到n＝1时发出光子的频率最小 D. 金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条 ‎【答案】D ‎【解析】当原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，轨道半径减小，电子的动能增大，电势能减小，故A错误；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，氢原子跃迁时，可发出不连续的光谱线，故B错误；由n=4跃迁到n=1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C错误；第四能级的氢原子可以放出6条光谱线，其放出的光子能量分别为：E1=-0.85-（-1.51）=0.66eV；E2=-0.85-（-3.40）=2.55eV；E3=-0.85-（-13.6）=12.75eV；E4=-1.51-（-3.40）=1.89eV；E5=-1.51-（-13.6eV）=12.09eV；E6=-3.40-（-13.6）=10.20eV； 故大于2.21eV的光谱线有4条；故D正确；故选D.‎ 点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．‎ ‎2. 如图所示，电源的内阻不计，电动势为12 V，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，电容C＝40 μF，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 开关断开时，电容器不带电 B. 将开关闭合，电容器充电 C. 将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为4.8×10－4 C D. 若开关处于闭合状态,将开关S断开,到再次稳定后,通过R1的总电荷量为3.2×10－4 C ‎【答案】D ‎【解析】开关断开时，电容器直接与电源相连，故电容器带电；故A错误；开关闭合时，电容器并联在R2两端，则电压会减小，故电容器将放电；故B错误； 开关闭合，稳定后R2两端的电压，则电荷量，故C错误； 根据以上分析可知，开关断开或闭合状态时，电容器两端的电压的变化量为△U=12-4=8V；则电量的变化为，减小的电量均通过R1，故D正确；‎ ‎【点睛】本题为包含电容的闭合电路欧姆定律的动态分析问题，要注意明确电路结构，知道电容的电压计算方法；并能正确应用计算电量的变化情况．‎ ‎3. 磁流体发电是一项新兴技术。如图表示了它的原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子，而从整体来说呈电中性)喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间，其电阻率为ρ，当发电机稳定发电时，A、B就是一个直流电源的两个电极。下列说法正确的是 （ ）‎ A. 图中A板是电源的正极 B. A、B间的电压即为该发电机的电动势 C. 正对面积S越大，该发电机电动势越大 D. 电阻R越大，该发电机输出效率越高 ‎【答案】D ‎【解析】大量带正电和带负电的微粒向右进入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下，所以正电荷会聚集的B板上，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集到A板上，故A板相当于电源的负极，B板相当于电源的正极，故A错误；A、B间的电压即为电阻R两端的电压，是路端电压，故不是产生的电动势，故B错误；AB间的场强为 ‎ ‎，故两极板间的电势差为，与正对面积无关，故C错误；输出的效率，故电阻R越大，该发电机输出效率越高，故D正确；‎ ‎【点睛】根据洛伦兹力的方向判断物体的运动方向，此题还可以根据洛伦兹力与极板间产生的电场力平衡解得磁流体发电机的电动势．‎ ‎4. 如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】当闭合电键，因为线圈与D1串联，所以电流I1会慢慢增大，灯泡D2‎ 这一支路立即就有电流．当电键断开，D2这一支路电流立即消失，因为线圈阻碍电流的减小，所以通过D1的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，而且D1和D2、D3构成回路，通过D1的电流也流过D2，所以I2变成反向，且逐渐减小．故BC正确；AD错误．故选BC．‎ 点睛：解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小。‎ ‎5. 如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计。下列说法正确的是( ) ‎ A. A点的电势低于C点的电势 B. 此时AC两端电压为UAC＝2BLv C. 此过程中电路产生的电热为Q＝Fd－mv2‎ D. 此过程中通过电阻R0的电荷量为q＝‎ ‎【答案】D ‎【解析】由右手定则可知，A为电动势的正极，A点的电势高于C点的电势，且，由欧姆定律可知AC两端电压，故AB错误；此过程还有摩擦生热，由能量守恒可知电路产生的电热为；故C错误；由，可知D正确。‎ ‎6. 如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，y轴正方向竖直向上，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出)。一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。下列说法中正确的是 （ ）‎ A. 轨迹OAB可能为圆弧 B. 小球在整个运动过程中机械能增加 C. 小球在最低点A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等 D. 小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：因为重力改变速度的大小，而洛伦兹力仅改变速度的方向，又洛伦兹力大小随随速度的变化而变化，故电荷运动的轨迹不可能是圆，故A错误；因为洛伦兹力不做功，系统只有重力做功，小球在整个运动过程中机械能守恒，B错误；若最低点洛伦兹力与重力大小相等，根据平衡可知电荷将水平向右做匀速直线运动，不可能沿轨迹AB运动，故C错误；根据动能定理，电荷到最低点时重力做功最多，故速度最大．曲线运动的速度方向为该点的切线方向，沿水平方向，故D正确；故选D．‎ 考点：带电粒子在复合场中的运动 ‎7. 如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器中P点处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动，则（ ）‎ A. 点电荷所受电场力增大 B. 点电荷在P处的电势能减少 C. P点电势减小 D. 电容器的带电荷量增加 ‎【答案】B ‎【解析】因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由可知电荷所受电场力变小，由知，P与a板的电压减小，而a的电势不变，故P的电势升高，由而q为负值，故电势能减小，故A、C错误，B正确；由，又有，故C减小，Q减小，故D错误；‎ ‎【点睛】电容器的动态分析中首先应注意是否与电源相连，再根据电容的变化进行判断，对于电势能表达式，电荷量以及电势均要考虑正负号．‎ ‎8. 如图所示，质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于电场与磁场复合区域的界面进入并沿直线穿过场区，质子(不计重力)穿过复合场区所用时间为t，从复合场区穿出时的动能为Ek，则（ ）‎ A. 若撤去磁场B，质子穿过场区时间大于t B. 若撤去电场E，质子穿过场区时间小于t C. 若撤去磁场B，质子穿出场区时动能大于Ek D. 若撤去电场E，质子穿出场区时动能大于Ek ‎【答案】C ‎【解析】粒子在电场中是直线加速，进入复合场，电场力与洛伦兹力均与速度垂直，是匀速直线运动；若撤去磁场，只剩下电场，粒子做类似平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，速度不变，故质子穿过场区时间不变，等于t；故A错误；若撤去电场，只剩下磁场，粒子做匀速圆周运动，速率不变，水平分运动的速度减小，故质子穿过场区时间增加，大于t；故B错误；若撤去磁场，只剩下电场，粒子做类似平抛运动，电场力做正功，故末动能大于Ek，故C正确；若撤去电场，只剩下磁场，粒子做匀速圆周运动，速率不变，末动能不变，仍为Ek，故D错误；‎ ‎【点睛】本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况，知道类似平抛运动和匀速圆周运动的特性，能够结合运动的分解和动能定理列式分析基础题目。‎ ‎9. 关于下列四幅图说法正确的是 （ ） ‎ A. 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的 B. 光电效应实验说明了光具有粒子性 C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性 D. 发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围 ‎【答案】BCD ‎【解析】根据玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A错误；光电效应实验说明了光具有粒子性，故B正确。电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确。发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，实验说明了原子的核式结构，故D正确。‎ ‎10. 如图是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，输电线的电阻R0表示。如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是（ ） ‎ A. 开关S1接a，闭合开关S后，电压表V示数减小，电流表A示数增大 B. 开关S1接a，闭合开关S后，原线圈输入功率减小 C. 断开开关S，开关S1接a时电流表的示数为I1，开关S1接b时电流表的示数为I2，则I1>I2‎ D. 断开开关S，开关S1接a时原线圈输入功率为P1，开关S1接b时原线圈输入功率为P2，则P1

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