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1、育才学校2018-2019学年度第二学期期末考试高二普通班物理试卷 一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分。1-8小题为单选题，9-12小题为多选题。)来源:学科网ZXXK1.如图所示为氢原子的能级示意图，对于处于n=4激发态的一群氢原子来说，则A. 由n=2跃迁到n=1时发出光子的能量最大来源:Zxxk.ComB. 由较高能级跃迁到较低能级，电子轨道半径减小，动能增大C. 当氢原子自发向低能级跃迁时，可发出3种光谱线D. 由n=4跃迁到n=1发出光子频率是n=4跃迁到n=2发出的光子频率的6倍2.一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如
2、右图所示，则() 来源:学科网ZXXKA. 若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动B. 若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C. 若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动D. 若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动3.图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象，下列说法不正确的是（）A. 由图线、可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大B. 由图线、可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定C. 遏止电压越大，说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大
3、来源:学.科.网Z.X.X.KD. 不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应4.两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L的平面跟纸面平行现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到B位置，则在平移过程中，线圈中的感应电流()A. 沿顺时针方向，且越来越小B. 沿逆时针方向，且越来越大C. 始终为零D. 先顺时针，后逆时针5.如图所示，金属杆MN在金属框上以速度向左平移的过程中，在MN上产生的感应电动势E随时间变化的规律应是( ) A. B. C. D. 6.如图，光滑绝缘水平面上，有一矩形线圈冲人一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它
4、在磁场外面时的一半，设磁场宽度大于线圈宽度，那么（ ）A线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B线圈在磁场中某位置停下C线圈在未完全离开磁场时即已停下D线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来7.如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是L2。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B。现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t
5、=0 时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力F所做功为（ ）A B C D8.如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，Rt为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R1为定值电阻若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电下列说法中正确的是A输入变压器原线圈的交流电压的表达式为B变压器原、副线圈中的电流之比为4：lCt=0.0ls时，发电机的线圈平面位于中性面DRt温度升高时，变压器的输入功率变小9.关于原子核的结合能，下列说法正确的是A原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B钚核Pu的衰变方程为：PuUHe，衰变产物粒子和铀核的结合
6、能之和一定大于钚核的结合能C比结合能越大，原子核越不稳定D自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能10.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v，则下列说法正确的是（ ）A此时圆环中的电功率为B此时圆环的加速度为C此过程中通过圆环截面的电量为D此过程中回路产生的电能为0.75mv211.在甲、乙两次不同的光电效应实验中，得到如图所示的相应的Ucv图象，已知电子
7、电荷量为e，则下列判断正确的是（）A. 甲、乙图线斜率表示普朗克常数hB. 甲实验中金属的逸出功比乙实验中金属的逸出功大C. 在能发生光电效应的前提下，用频率相同的光照射金属，甲实验中光电子的最大初动能比乙实验中光电子的最大初动能大D. 在乙实验中用某一频率的光照射金属发生光电效应，用频率相同的光在甲实验中照射金属一定能发生光电效应12.图为一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的线框面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D。线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速运动，以下说法正确的是（ ）A. 交流发电机产
8、生电动势的最大值为nBSB. R两端电压的有效值C. 交流电流表的示数一直在变化D. 若用一根导线连接M、N两点，电阻R上的功率不变二、填空实验题(共3小题,共16分) 13.曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，如图甲为其结构示意图图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc的中点，与ab边平行，它的一端有一半径r01.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图乙所示当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动设线框由N800匝线圈组成，每匝线圈的面积S020 cm2，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B0.010 T，自
9、行车车轮的半径R135 cm，小齿轮的半径R24.0 cm，大齿轮的半径R310.0 cm(如图乙)现从静止开始使大齿轮加速运动，使摩擦小轮逆时针转动（从上往下看）则：线圈的角速度=_才能使发电机输出电压的峰值U3.2 V？(假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动)，此时大齿轮的转速为_转/分钟。14.若U俘获一个中子裂变成Sr及Xe两种新核，且三种原子核的质量分别为235.043 9 u、89.907 7 u和135.907 2 u，中子质量为1.008 7 u(1 u1.660 61027 kg,1 u相当于931.50 MeV)(1)写出铀核裂变的核反应方程_(2)求9.2 kg纯铀235完
10、全裂变所释放的能量是_ (取两位有效数字)15.如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：（1）用频率为1的光照射光电管，此时电流表中有电流调节滑动变阻器，将触头P向_端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示U1（2）用频率为2的光照射光电管，重复中的步骤，记下电压表示数U2已知电子的电量为e，由上述实验可知，普朗克常量h=_（用上述已知量和测量量表示）（3）关于光电效应，下列说法正确的是_.A光照时间越长光电流越大B入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多C金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能最够大时，就能逸
11、出金属D不同频率的光照射同一种金属时，频率越高，光电子的最大初动能越大三、解答题(共3小题 ,共36分) 16.某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的示数U称为反向遏止电压根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能现分别用1和2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为U1和U2，设电子的比荷为e/m，求：(1)阴极K所用金属的极限频率；(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h.17.交流发电机转子有N匝线圈，每匝线圈所
12、围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180过程中，求：（1）写出R两端的电压瞬时值的表达式（2）R上产生的电热Q（3）通过R的电荷量q18.如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快
13、达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。（1）求导体棒所达到的恒定速度v2；（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？（4）若t0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图B.所示，已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。答 案1.B 2.C 3.D 4.C 5.D 6.D 7.C 8.C 9.AB 10.AC 11.CD 12.AB13. 14. UnSrXe10n 3.31027 MeV15. （
14、1）a， （2） ， （3）D16.（1） （2） 解（1）由于阳极A和阴极K之间所加电压为反向电压，根据动能定理eU10mv12，eU20mv22根据光电效应方程mv12hv1W0mv22hv2W0其中W0=hv0解以上各式得 （2）由以上各式得，eU1=hv1-W0，eU2=hv2-W0解得h=17.（1） ；（2） ；（3） 解（1）线圈由中性面开始转动，感应电动势的瞬时值表达式为 由闭合电路欧姆定律可知电阻R两端的电压为： 解以上三式得： （2）感应电动势的最大值为来源:学科网ZXXK感应电动势的有效值为由闭合电路欧姆定律可知由焦耳定律可知， ，其中解以上四式得： （3）通过电阻R的电荷量为由闭合电路欧姆定律得： 由法拉第电磁感应定律得： ， ，联立以上四式得： 18.（1）（2）（3） （4）解：（1）有电磁感应定律，得E=BL（v1v2）闭合电路欧姆定律I=导体棒所受安培力速度恒定时有可得（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过所受的最大安培力，即导体棒不动时，安培力最大为 （3）根据能量守恒，单位时间内克服阻力所做的功，即摩擦力的功率电路中消耗的电功（4）因导体棒要做匀加速
