山西省山西大学附属中学学年高二物理下学期期中试题.docx
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山西省山西大学附属中学学年高二物理下学期期中试题
2017～2018学年高二第二学期期中模块诊断
物理试题
考试时间：
90分钟
一、单项选择题（本题共10小题,每小题3分，共30分,在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
1．如图（a）所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。
在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图（b）所示，则在0～t0时间内电容器（）
A.上极板带正电，所带电荷量为B.上极板带正电，所带电荷量为
C.上极板带负电，所带电荷量为D.上极板带负电，所带电荷量为
2．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈正上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。
在将磁铁的S极插入线圈的过程中（）
A.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥
B.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引
C.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引
D.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥
3．如图甲所示，矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正，线圈中感应电流逆时针方向为正，则线圈中感应电流随时间的变化图象为（ ）
A.B.C.D.
4．如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线框拉出有界的匀强磁场区域，且，用、、、表示用速度把线框拉出磁场时，作用在线框上的力、通过线框的电流、导线框产生的热量和通过导线框的电荷量，用、、、表示用速度把线框拉出磁场时，作用在线框上的力、通过线框的电流、导线框产生的热量和通过导线框的电荷量，则（）
A.B.
C.D.
5．一交变电流的电流时间图象如图所示，则此交变电流的有效值为（）
A.B.
C.D.
6．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为，输电电压为，输电线的总电阻为．则下列说法中不正确的是（）
A.输电线上的电流B.输电线上的电流
C.输电线电阻上的功率损失
D.输电线电阻上的电压损失
7．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为，电阻为规格相同的两只灯泡，为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将接1，闭合，此时正常发光，下列说法正确的是（）
A.输入电压的表达式B.只断开后，均正常发光
C.只断开后，原线圈的输入功率增大D.若换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
8．在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系如图所示，则（）
A.两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等
B.若增大入射光频率v，则所需的遏止电压Uc将随之增大
C.若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应
D.若增加入射光的强度，不改变入射光频率v，则光电子的最大初动能将增大
9.氢原子能级示意图如图所示，处于n=4能级的氢原子，辐射出光子后，能使金属钨发生光电效应，已知钨的逸出功为4.54eV，下述说法中正确的是（）
A.氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
B.光电子的最大初动能为8.21eV
C.钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应
D.氢原子辐射一个光子后，其核外电子的速率将减小
10．用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的频率等物理量间的关系。
电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示，则（）
A.通过电流计G的电流方向由d到c
B.电压U增大，光电流I一定增大
C.用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱无关
D.光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应
二、多项选择题（本题共7小题,共35分,在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错或不答得0分）。
11．在磁感应强度为的匀强磁场中，一个面积为的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电动势随时间变化的波形如图所示，线圈与一阻值的电阻串联在一起，线圈的电阻为，则（）
A.通过电阻的电流瞬时值表达式为（A）
B.电阻两端的电压有效值为
C.图中时，线圈位于中性面的位置
D.内电阻上产生的热量为
12．氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.用能量为12.11 eV的光照射一个基态氢原子，最多能辐射出2种不同频率的光子
B.用能量为12.09 eV的光照射一群基态氢原子，最多能辐射出3种不同频率的光子
C.用能量为12.75 eV的光照射一个基态氢原子，最多能辐射出3种不同频率的光子
D.用能量为12.75 eV的光照射一群基态氢原子，最多能辐射出5种不同频率的光子
13．如图所示，A1、A2是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下
列说法正确的是（ ）
A.闭合开关S时，A1、A2灯同时亮，且达到正常发光
B.闭合开关S时，A2灯比A1灯先亮，最后一样亮
C.闭合开关S时，A2灯先闪亮一下，然后与A1灯同时熄灭
D.断开开关S时，A1、A2灯同时熄灭
14．下列有关玻尔原子理论及氢原子能级的说法，正确的是（）
A.原子中的电子在某一定态时，电子绕原子核运动，但不向外辐射能量
B.原子中的电子运行轨道分布是连续的
C.氢原子的核外电子由一个能级跃迁到另一个能级吸收光子后，氢原子的能量增大
D.原子从低能级能级向高能级跃迁时，可吸收任何频率的光子
15．如图所示，足够长的光滑U形导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．现有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度v0时，运动的位移为x，则（ ）
A.金属杆下滑的最大速度
B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为
C.在此过程中金属杆做的是匀加速运动
D.在此过程中通过电阻R的电荷量为
16．下列说法正确的是（）
A.电子的发现使人们认识到原子是可以再分的
B.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
C.卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
D.康普顿效应为物质波理论提供了实验支持
17．如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。
图乙为其中一个光电管的遏止电压随入射光频率v变化的关系图像。
对于这两个光电管，下列判断正确的是
（）
A.两个光电管的饱和光电流一定相同B.光电子的最大初动能相同
C.两个光电管的-v图象的斜率相同
D.因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压不同
三、计算题（本题共3小题，共计35分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
）
18．（11分）一小型发电站通过理想升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P=500kW，输出电压U1=500V，升压变压器B1原、副线圈的匝数之比n1：
n2=1：
5，两变压器间输电导线的总电阻R=1．5Ω．降压变压器B2的输出电压U4=220V．求：
（1）升压变压器B1副线圈两端的电压U2；
（2）输电导线上损失的功率P损；
（3）降压变压器B2原、副线圈的匝数之比n3：
n4．
19．（12分）如图所示，、为足够长的平行金属导轨．间距，导轨平面与水平面间夹角，、间连接一个电阻，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度．将一根质量的金属棒放在导轨的位置，金属棒及导轨的电阻不计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，当金属棒滑至处时，其速度大小开始保持不变，位置与之间的距离．已知，，．求：
（）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
（）金属棒达到处的速度大小；
（）金属棒由位置运动到的过程中，电阻产生的热量．
20．（12分）氢原子能级示意图如图所示，氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－13.6eV（1eV=1.6×10－19J），普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，当氢原子在n＝4的激发态时，求：
（1）要使氢原子电离，入射光子的最小能量值为多大；
（2）若氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出的光恰好使金属A发生光电效应，则金属A的截止频率为多大；
（3）现用氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝1的能级辐射出的电磁波照射金属A的表面，则光电子的最大初动能为多大。
山西大学附中
2017～2018学年高二第二学期期中模块诊断
物理试题参考答案及解析
考试时间：
90分钟
一、单项选择题（本题共10小题,每小题3分，共30分,在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
A
B
D
A
D
B
B
C
二、多项选择题（本题共7小题,共35分,在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错或不答得0分）。
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
CD
BC
BD
AC
AB
ABC
CD
三、计算题（本题共3小题，共计35分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
）
18．（11分）【答案】
（1）2500V
（2）6×104W（3）10：
1
【解析】
（1）升压变压器的输出电压：
（3分）
（2）传输电流：
（2分）
损失的功率：
（2分）
（3）降压变压器的输入电压为：
U3=U2-I2R=2200V（2分）
降压变压器的匝数比：
（2分）
19.【答案】（）；（）；（）；
解：
（）设金属杆的加速度大小，则（2分）
解得（1分）
（）设金属棒达到位置时速度大小为，电流为，金属棒受力平衡，有（2分）
（2分）
解得：
．（1分）
（）设金属棒从运动到的过程中，电阻上产生的热量为，由能量守恒，有
（3分）
解得：
（1分）
20.【答案】
（1）
（2）；（3）
【解析】
（1）氢原子的基态能级为，
使氢原子电离需要的最小能量（2分）
（2）从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射的光子能量为
（1分）
再根据（2分）
得：
（2分）
（3）从n=4能级跃迁到n=1能级时，辐射的光子能量为：
（1分）
根据光电效应方程：
（2分）
W=hv0（1分）
则（1分）
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