高中湖北省荆州市北门中学高二下期末考试物理试题答案解析.docx

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高中湖北省荆州市北门中学高二下期末考试物理试题答案解析

湖北省荆州市北门中学【精品】高二（下）期末考试物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。

如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。

关于该实验下列说法正确的是（　　）

A．闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流

B．闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流

C．闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流

D．闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流

2．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（　　）

A．B．

C．D．

3．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。

利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为。

若发电机线圈的转速变为原来的，则（　　）

A．R消耗的功率变为B．电压表V的读数变为

C．电流表A的读数变为2ID．通过R的交变电流频率不变

4．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些装饰材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是

A．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱

B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核

C．衰变成要经过8次β衰变和8次α衰变

D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的

5．如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10Ω，正弦交流电的表达式为u＝20sin100πt（V），R1和理想二极管D（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）并联，则R2上的电功率为（　　）

A．10WB．15WC．25WD．30W

二、多选题

6．如图所示的两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L．距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直．现用拉力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时电动势E为正，拉力F向右为正．关于感应电动势E、线框中通过的电荷量q、拉力F和产生的热功率P随时间t变化的图像正确的有（）

A．B．

C．D．

7．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Uc﹣v图象，已知电子电荷量为e，则下列判断正确的是

A．甲、乙图线斜率表示普朗克常数h

B．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

8．如图所示是氢原子的能级图，当大量处于量子数的激发态的氢原子向低能级跃迁过程中，可能产生几种不同频率的光，用这些不同频率的光照射逸出功为的金属钙，下列说法正确的是（　　）

A．能使金属钙发生光电效应的有三种频率的光

B．能使金属钙发生光电效应的有四种频率的光

C．从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为

D．从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为

9．如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。

一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从实线Ⅰ位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的Ⅱ位置时，线框的速度为。

下列说法正确的是（　　）

A．在位置Ⅱ时线框中的电功率为

B．此过程中线框产生的内能为mv2

C．在位置Ⅱ时线框的加速度为

D．此过程中通过线框截面的电量为

10．含有理想变压器的电路如图所示，L1、L2、L3为“24V　2W”的灯泡，为理想交流电压表，a、b端接正弦交流电压源（输出电压的有效值恒定）.当开关S闭合时，灯泡均正常发光.下列说法正确的是（　　）

A．变压器原、副线圈匝数比为1∶2

B．电压表的示数为72V

C．变压器的输入功率为8W

D．若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，灯泡L1可能会烧毁

三、实验题

11．图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是__色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则=_____k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较______（填“变大”、“变小”或“不变”）．

12．现要求用下列所提供的器材测量一节干电池的电动势E。

干电池（电动势约为1.5V，内阻未知）；电流表（量程10mA，内阻为30~40Ω）

阻值为100Ω和150Ω的定值电阻各一个；开关K1、K2；导线若干

①根据所给器材，下面所给的两个电路原理图中，应选择图________（填“甲”或“乙”）合理。

②在所选择的电路原理图中，R1应选择阻值为____Ω的定值电阻。

③若在用所选择的电路原理图测量中，闭合开关K1、K2时，电流表的读数为I1，闭合开关K1、断开K2时，电流表的读数为I2，写出用已知量和测得量表示的待测干电池的电动势E＝_____。

四、解答题

13．如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。

在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。

（取）求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；

（2）从时刻开始计时，线圈转过时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向；

（3）电路中交流电压表的示数；

（4）从图示位置转过，整个回路的焦耳热？

14．如图所示，一个U形金属框架，框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数。

相距的、相互平行，电阻不计且足够长，其中MN边的电阻且垂直于。

现有一个质量，电阻的导体棒ab，平行于MN的方向横放该框架上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度垂直于ab施加的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触。

当ab运动到某处时，框架开始运动。

设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。

（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；

（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量，求该过程ab位移x的大小。

15．钍核弹发生衰变生成镭核并放出一个粒子，设该粒子的质量为仇、电荷量为q，它进入电势差为U的、带窄缝的、平行的平板电极S1和S2间的电场时，其速度为v0，经电场加速后，沿Ox方向进入磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直于平板电极S2，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角θ=60o，如右图所示，整个装置处于真空中．

（1）写出钍核衰变的方程；

（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；

（3）求粒子在磁场中运动所用的时间t．

16．如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻。

线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场Bt，电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系（坐标原点O在N板的下端）的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角∠AOy＝45°，AOx区域为无场区。

在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为＋q的粒子（不计重力），经过N板的小孔，从点Q（0，L）垂直y轴进入第一象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限。

求：

（1）平行金属板M、N获得的电压U；

（2）粒子到达Q点时的速度大小；

（3）yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B；

（4）粒子从P点射出至到达x轴的时间。

参考答案

1．D

【详解】

AB．在滑片不动的情况下，线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，所以线圈B中不产生感应电流，选项A、B错误；

CD．在向左移动滑片的过程中，线圈A中电流减小，即线圈B处于逐渐减弱向下的磁场中，由安培定则和楞次定律知，电流表中的电流从b到a，故选项C错误，D正确。

故选D。

2．A

【解析】

黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B、D错误．黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射．即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，故C错误，A正确．故选A．

点睛：

要理解黑体辐射的规律：

温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长越短．

3．B

【分析】

根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；

根据判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化；

【详解】

AB．根据可知转速变为原来的，则角速度变为原来的，根据可知电动机产生的最大电动势为原来的，根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的，即原线圈的输出电压变为原来的，根据可知副线圈的输入电压变为原来的，即电压表示数变为原来的，根据可知R消耗的电功率变为，A错误B正确；

C．副线圈中的电流为，即变为原来的，根据可知原线圈中的电流也变为原来的，C错误；

D．转速减小为原来的，则频率变为原来的，D错误。

【点睛】

本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率。

4．D

【详解】

A．γ射线是电磁波，β射线不是电磁波，β射线穿透本领远比γ射线弱，选项A错误；

B．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适应，选项B错误；

C．因为β衰变的质量数不变，所以α衰变的次数n=＝8，在α衰变的过程中电荷数总共少16，则β衰变的次数m＝＝6．故C错误．

D．β衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子．故D正确．

故选D．

5．C

【详解】

由题图可知，当电流从A流入时，R1被短路，则此时R2上电压有效值为：

U2＝＝20V，当电流从B流入时，R1、R2串联，则R2两端电压有效值为U2′＝＝10V，在一个周期内R2两端的电压有效值为U，则，解得：

U＝5V，则有：

W＝25W

A．10W≠25W.，与结论不相符，选项A错误；

B．15W≠25W.，与结论不相符，选项B错误；

C．25W＝25W，与结论相符，选项C正确；

D．30W≠25W.，与结论不相符，选项D错误；

6．AD

【详解】

A．当线圈进入第一个磁场时，产生的感应电动势为

E=BLv

E保持不变，根据楞次定律可知，感应电流是逆时针，而线圈开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为

E=2BLv

根据楞次定律可知，感应电流是顺时针，，当线圈离开第二个磁场时，产生的感应电动势为

E=BLv

根据楞次定律可知，感应电流是逆时针，故A正确；

故A错误；

B．根据法拉第电磁感应定律得

①

根据