学年甘肃省兰州市第一中学高二下学期期末考试物理试题 解析版.docx
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学年甘肃省兰州市第一中学高二下学期期末考试物理试题解析版
甘肃省兰州市第一中学2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题
一、选择题
1.下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法不正确的是( )
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.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内
【答案】BCD
【解析】原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是量子化的,选项A错误;光电效应实验说明了光具有粒子性,电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性,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,选项BCD正确
2.在天然放射性物质附近放置一带电体,带电体所带的电荷很快消失的根本原因是( )
A.γ射线的贯穿作用
B.β射线的贯穿作用
C.α射线的电离作用、
D.β射线的中和作用
【答案】C
【解析】各种粒子中,α粒子电离作用最强,那么,α粒子使空气电离成正负离子,这样空气就变成了导体,会导走带电体上的静电荷,C正确.
3.放射性衰变有多种途径,其中一种途径是先衰变成,而可以经一次衰变变成(X代表某种元素),也可以经一次衰变变成,和最后都衰变变成,衰变路径如图所示,则可知图中()
A.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变
B.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变
C.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变
D.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变
【答案】A
【解析】Bi经过①变化为X,质量数没有发生变化,为β衰变,经过③变化为Pb,质量数数少4,为α衰变,过程②变化为Ti,电荷数少2,为α衰变,过程④的电荷数增加1,为β衰变,A正确.
4.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移—时间图象如图所示。
由图可知,物体A、B的质量之比为()
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.3∶1
【答案】C
【解析】由x-t图象可知,碰撞前,vB=0m/s,碰撞后vA′=vB′=v==1m/s,碰撞过程动量守恒,对A、B组成的系统,由动量守恒定律得:
mAvA=(mA+mB)v,即:
mA×4=(mA+mB)×1,解得mA:
mB=1:
3,故选C.
点睛:
本题主要考查了动量的表达式及动量定理的直接应用,知道x-t图线的斜率等于物体的速度,要求同学们能根据图象读出两物体碰撞前后的速度.
5.科学研究证明,光子有能量也有动量,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子。
假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ′,则碰撞过程中( )
A.能量守恒,动量不守恒,且λ=λ′
B.能量不守恒,动量不守恒,且λ=λ′
C.能量守恒,动量守恒,且λ<λ′
D.能量守恒,动量守恒,且λ>λ′
【答案】C
【解析】试题分析:
光子与静止电子碰撞后,动量守恒,能量守恒,通过能量守恒判断光子频率的变化,从而得出波长的变化.
光子与电子的碰撞过程中,系统不受外力,也没有能量损失,故系统动量守恒,系统能量也守恒,光子与电子碰撞后,电子能量增加,故光子能量减小,根据E=hv,光子的频率减小,根据知,波长变长,即,C正确.
6.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子。
例如,在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫作俄歇效应,以这种方式脱离原子的电子叫作俄歇电子。
已知铬原子的能级公式可简化表示为,式中n=1,2,3,…,表示不同能级,A是正的已知常数,则上述俄歇电子的动能是()
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由题意可知n=1能级能量为:
E1=-A,n=2能级能量为:
,从n=2能级跃迁到n=1能级释放的能量为:
从n=4能级能量为:
,电离需要能量为:
,所以从n=4能级电离后的动能为:
,故ABD错误,C正确。
7.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是()
A.核反应方程是
B.聚变反应中的质量亏损Δm=m3-(m1+m2)
C.辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c2
D.γ光子的波长
【答案】D
【解析】一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子,由质量数守恒和电荷数守恒,可得核反应方程为,A错误;反应前的质量减去反应后的质量,即为质量的亏损,即为,B错误;聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出,故光子能量为,C错误;根据,得光子的波长为,D正确.
8.如图1所示,螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U型导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导线框cdef在同一平面内。
当螺线管内的磁感应强度随时间按图2所示规律变化时( )
A.在t1时刻,金属圆环L内的磁通量最大
B.在t2时刻,金属圆环L内的磁通量最小
C.在t1-t2时间内,金属圆环L内有逆时针方向的感应电流
D.在t1-t2时间内,金属圆环L有收缩趋势
【答案】D
【解析】试题分析:
由B-t图知,t1时刻磁通量的变化率为零,则感应电流为零,L上的磁通量为零;故A错误.在t2时刻,磁感应强度为零,但是磁通量的变化率最大,则感应电流最大,通过金属圆环的磁通量最大.B错误;在t1-t2时间内,磁通量的变化率不断变大,则线圈内的感应电流不断变大,根据楞次定律,在线圈中的电流方向f到c,根据右手螺旋定则,穿过圆环的磁通量向外增大,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流.故C错误.在t1-t2时间内,L内的磁场增加,由愣次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增加,故有收缩的趋势,故D正确.故选D。
考点:
法拉第电磁感应定律;楞次定律
9.如图甲所示,T为理想变压器,原、副线圈匝数比为10:
1,副线圈所接电路中电压表V1、V2和电流表A1、A2都为理想电表,电阻R1 =4Ω,R2=6Ω,R3的最大阻值为12Ω,原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压。
在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中,以下说法正确的是( )
A.电压表V1的示数增大
B.电压表V2的示数为V
C.电流表A1、A2的示数都增大
D.电流表A1示数增大,A2的示数减小
【答案】D
【解析】试题分析:
和闭合电路中的动态分析类似,可以根据R2的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,再根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.
在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中,原、副线圈匝数比不变,副线圈两端电压不变,在的滑片自最下端滑动到最上端的过程中,由于总的电阻减小,所以电路的总电流要变大,故电阻的电压增加,故并联部分的电压减小了,所以电压表的示数减小,故A错误;从图乙得到输入电压的最大值为,故输入电压为;根据变压比公式,有,故电压表的示数为22V,故B错误;在的滑片自最下端滑动到最上端的过程中,由于总的电阻减小,所以电路的总电流要变大,故电阻的电压增加,故并联部分的电压减小了,故电流表A1示数增加,A2示数减小,C错误D正确.
10.在频率为f的交变电路中,如图所示,把开关S依次分别接通R、C、L支路,这时通过各支路的电流的有效值相等。
若将交变电流的频率提高到2f,维持其他条件不变,则下列几种说法中,正确的是( )
A.通过R的电流有效值不变
B.通过C的电流有效值变大
C.通过L的电流有效值变小
D.通过R、C、L的电流有效值都不变
【答案】D
【解析】电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关,因此,通过电阻的电流的有效值不变.电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示,线圈的自感系数越大,电流的频率越高,自感电动势就越大,即线圈对电流的阻碍作用就越大,感抗也就越大,因此,通过电感的电流有效值变小.电容器对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示,电容一定时,在相同的电压下电容器容纳的电荷一定,频率越高,充、放电的时间越短,充、放电的电流越大,容抗越小,因此,通过电容器的电流有效值变大.
思路分析:
电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关,线圈的自感系数越大,电流的频率越高,自感电动势就越大,即线圈对电流的阻碍作用就越大,感抗也就越大,电容器对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示,电容一定时,在相同的电压下电容器容纳的电荷一定,频率越高,充、放电的时间越短,充、放电的电流越大,容抗越小,
试题点评:
本题考查了电阻,感抗,容抗对交流电的作用,
11.带电粒子进入云室会使云室中的气体分子电离,从而显示其运动轨迹。
如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里。
该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是( )
A.粒子先经过a点,再经过b点
B.粒子先经过b点,再经过a点
C.粒子带负电
D.粒子带正电
【答案】AC
【解析】试题分析:
粒子在云室中运动时,速度逐渐减小,根据可知其运动轨迹的半径逐渐减小,故粒子运动方向为由a到b,故A正确,B错误;运动方向由a到b,磁场垂直纸面向里,所受洛伦兹力方向指向运动轨迹内侧,故由左手定则可知该电荷带负电,故C正确,D错误.故选AC。
考点:
左手定则
二、多选题
12.质量为m的物体以速度v沿光滑水平面匀速滑行,现对物体施加一水平恒力,t秒内该力对物体所施冲量大小为3mv,则t秒内()
A.t秒末物体运动速率可能为4v
B.物体位移的大小可能为
C.该力对物体做功不可能大于
D.该力的大小为
【答案】ABC
【解析】若冲量方向与初动量方向相同,则由动量定理可得,,解得;若方向相反,则有,解得,故A正确;若冲量方向与初动量方向相同,则平均速度,则位移,若冲量方向与初动量方向相反,则平均速度,则位移,故B正确;根据动能定理,若冲量方向与初动量方向相同,,C正确;则由动量定理可得,,解得,故D错误.
三、填空题
13.如图所示是使用光电管的原理图,当用某种可见光照射到阴极K上时,电流表中有电流通过:
(1)当变阻器的滑动端P向______滑动时(填“左”或“右”),通过电流表的电流将会减小,当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则阴极K的逸出功为______________(已知电子电荷量为e,普朗克常量为h,可见光的频率为)。
(2)如果保持变阻器的滑动端P的位置不变,也不改变入射光的频率,而增大入射光的强度,则光电子的最大初动能将______(填“增大”、“减小”或“不变”),通过电流表的电流将会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)如果将电源的正负极对调,将变阻器的滑动端P从A端逐渐向B端移动的过程中,通过电流表的电流先______________后____________(填“增大”、“减小”或“不变”)(电源电压足够大)
【答案】右hv-eU不变增大增大保持不变
【解析】
(1)电流表中的电流减小,则两极上的反向电压增大,所以滑动变阻器应向右滑动,因为反向电压为U时,电流表读数为零,根据动能定理得:
光电子的最大初动能,根据光电效应方程可得,故
(2)根据爱因斯坦光电效应方程,可知如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,但光电子的最大