山西省山西大學(xué)附屬中學(xué)2017-2018學(xué)年高二物理下學(xué)期期中試題.doc

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2017～2018學(xué)年高二第二學(xué)期期中模塊診斷 物理試題 考試時(shí)間：90分鐘 一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題,每小題3分，共30分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確) 1．如圖(a)所示，電路的左側(cè)是一個(gè)電容為C的電容器，電路的右側(cè)是一個(gè)環(huán)形導(dǎo)體，環(huán)形導(dǎo)體所圍的面積為S。在環(huán)形導(dǎo)體中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示，則在0～t0時(shí)間內(nèi)電容器（ ） A. 上極板帶正電，所帶電荷量為 B. 上極板帶正電，所帶電荷量為 C. 上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為 D. 上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為 2．如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈正上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中（ ） A. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥 B. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引 C. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引 D. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥 3．如圖甲所示，矩形線圈abcd固定于方向相反的兩個(gè)磁場中，兩磁場的分界線OO′恰好把線圈分成對(duì)稱的左右兩部分，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定磁場垂直紙面向里為正，線圈中感應(yīng)電流逆時(shí)針方向?yàn)檎?，則線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化圖象為(　　 ) A. B. C. D. 4．如圖所示，先后以速度和勻速把一矩形線框拉出有界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且，用、、、表示用速度把線框拉出磁場時(shí)，作用在線框上的力、通過線框的電流、導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱量和通過導(dǎo)線框的電荷量，用、、、表示用速度把線框拉出磁場時(shí)，作用在線框上的力、通過線框的電流、導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱量和通過導(dǎo)線框的電荷量，則（ ） A. B. C. D. 5．一交變電流的電流時(shí)間圖象如圖所示，則此交變電流的有效值為（ ） A. B. C. D. 6．某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能．若輸送的總功率為，輸電電壓為，輸電線的總電阻為．則下列說法中不正確的是（ ） A. 輸電線上的電流 B. 輸電線上的電流 C. 輸電線電阻上的功率損失 D. 輸電線電阻上的電壓損失 7．圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，電阻為規(guī)格相同的兩只燈泡， 為單刀雙擲開關(guān)，原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，現(xiàn)將接1， 閉合，此時(shí)正常發(fā)光，下列說法正確的是（ ） A. 輸入電壓的表達(dá)式 B. 只斷開后， 均正常發(fā)光 C. 只斷開后，原線圈的輸入功率增大 D. 若換接到2后，R消耗的電功率為0.8W 8．在研究甲、乙兩種金屬光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的關(guān)系如圖所示，則( ) A. 兩條圖線與橫軸的夾角α和β一定不相等 B. 若增大入射光頻率v，則所需的遏止電壓Uc將隨之增大 C. 若某一頻率的光可以使甲金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則一定也能使乙金屬發(fā)生光電效應(yīng) D. 若增加入射光的強(qiáng)度，不改變?nèi)肷涔忸l率v，則光電子的最大初動(dòng)能將增大 9.氫原子能級(jí)示意圖如圖所示，處于n=4能級(jí)的氫原子，輻射出光子后，能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)，已知鎢的逸出功為4.54eV，下述說法中正確的是( ) A. 氫原子輻射的光子都能使鎢發(fā)生光電效應(yīng) B. 光電子的最大初動(dòng)能為8.21eV C. 鎢能吸收兩個(gè)從n=4向n=2能級(jí)躍遷的光子而發(fā)生光電效應(yīng) D. 氫原子輻射一個(gè)光子后，其核外電子的速率將減小 10．用圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)弱、光的頻率等物理量間的關(guān)系。電流計(jì)G測得的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化如圖乙所示，則（ ） A. 通過電流計(jì)G的電流方向由d到c B. 電壓U增大，光電流I一定增大 C. 用同頻率的光照射K極，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無關(guān) D. 光電管兩端電壓U為零時(shí)一定不發(fā)生光電效應(yīng) 二、多項(xiàng)選擇題（本題共7小題,共35分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)得5分,選對(duì)但不全得3分,有錯(cuò)或不答得0分)。 11．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)面積為的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交流電電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的波形如圖所示，線圈與一阻值的電阻串聯(lián)在一起，線圈的電阻為，則（ ） A. 通過電阻的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為（A） B. 電阻兩端的電壓有效值為 C. 圖中時(shí)，線圈位于中性面的位置 D. 內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量為 12．氫原子的能級(jí)如圖所示，下列說法正確的是( ) A. 用能量為12.11eV的光照射一個(gè)基態(tài)氫原子，最多能輻射出2種不同頻率的光子 B. 用能量為12.09eV的光照射一群基態(tài)氫原子，最多能輻射出3種不同頻率的光子 C. 用能量為12.75eV的光照射一個(gè)基態(tài)氫原子，最多能輻射出3種不同頻率的光子 D. 用能量為12.75eV的光照射一群基態(tài)氫原子，最多能輻射出5種不同頻率的光子 13．如圖所示，A1、A2是相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈．下列說法正確的是（　?。? A. 閉合開關(guān)S時(shí)，A1、A2燈同時(shí)亮，且達(dá)到正常發(fā)光 B. 閉合開關(guān)S時(shí)，A2燈比A1燈先亮，最后一樣亮 C. 閉合開關(guān)S時(shí)，A2燈先閃亮一下，然后與A1燈同時(shí)熄滅 D. 斷開開關(guān)S時(shí)，A1、A2燈同時(shí)熄滅 14．下列有關(guān)玻爾原子理論及氫原子能級(jí)的說法，正確的是（ ） A. 原子中的電子在某一定態(tài)時(shí)，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)，但不向外輻射能量 B. 原子中的電子運(yùn)行軌道分布是連續(xù)的 C. 氫原子的核外電子由一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)吸收光子后，氫原子的能量增大 D. 原子從低能級(jí)能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，可吸收任何頻率的光子 15．如圖所示，足夠長的光滑U形導(dǎo)軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個(gè)阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、有效電阻為r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設(shè)磁場區(qū)域無限大，當(dāng)金屬桿下滑達(dá)到最大速度v0時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移為x，則(　　) A. 金屬桿下滑的最大速度 B. 在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為 C. 在此過程中金屬桿做的是勻加速運(yùn)動(dòng) D. 在此過程中通過電阻R的電荷量為 16．下列說法正確的是（ ） A. 電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子是可以再分的 B. 普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說 C. 盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 D. 康普頓效應(yīng)為物質(zhì)波理論提供了實(shí)驗(yàn)支持 17．如圖甲所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用相同頻率的單色光，分別照射陰極材料為鋅和銅的兩個(gè)不同的光電管，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)。圖乙為其中一個(gè)光電管的遏止電壓隨入射光頻率v 變化的關(guān)系圖像。對(duì)于這兩個(gè)光電管，下列判斷正確的是（ ） A. 兩個(gè)光電管的飽和光電流一定相同 B. 光電子的最大初動(dòng)能相同 C. 兩個(gè)光電管的-v 圖象的斜率相同 D. 因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌?，所以遏止電壓不? 三、計(jì)算題（本題共3小題，共計(jì)35分，解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。） 18．（11分）一小型發(fā)電站通過理想升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率P=500kW，輸出電壓U1=500V，升壓變壓器B1原、副線圈的匝數(shù)之比n1：n2=1：5，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻R=1．5Ω．降壓變壓器B2的輸出電壓U4=220V．求： （1）升壓變壓器B1副線圈兩端的電壓U2； （2）輸電導(dǎo)線上損失的功率P損； （3）降壓變壓器B2原、副線圈的匝數(shù)之比n3：n4． 19． （12分）如圖所示， 、為足夠長的平行金屬導(dǎo)軌．間距，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角， 、間連接一個(gè)電阻，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度．將一根質(zhì)量的金屬棒放在導(dǎo)軌的位置，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，當(dāng)金屬棒滑至處時(shí)，其速度大小開始保持不變，位置與之間的距離．已知， ，．求： （）金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時(shí)的加速度大?。? （）金屬棒達(dá)到處的速度大?。? （）金屬棒由位置運(yùn)動(dòng)到的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量． 20．（12分）氫原子能級(jí)示意圖如圖所示，氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子的能級(jí)為E1＝－13.6 eV（1 eV=1.610－19 J），普朗克常量h＝6.6310－34 Js，當(dāng)氫原子在n＝4的激發(fā)態(tài)時(shí)，求： (1)要使氫原子電離，入射光子的最小能量值為多大； (2)若氫原子從n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)，輻射出的光恰好使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)，則金屬A的截止頻率為多大； (3)現(xiàn)用氫原子從n＝4的能級(jí)躍遷到n＝1的能級(jí)輻射出的電磁波照射金屬A的表面，則光電子的最大初動(dòng)能為多大。 山西大學(xué)附中 2017～2018學(xué)年高二第二學(xué)期期中模塊診斷 物理試題參考答案及解析 考試時(shí)間：90分鐘 1、 單項(xiàng)選擇題(本題共10小題,每小題3分，共30分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確) 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D A B D A D B B C 2、 多項(xiàng)選擇題（本題共7小題,共35分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)得5分,選對(duì)但不全得3分,有錯(cuò)或不答得0分)。 題號(hào) 11 12 13 14 15 16 17 答案 CD BC BD AC AB ABC CD 3、 計(jì)算題（本題共3小題，共計(jì)35分，解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。） 18．（11分）【答案】（1）2500V （2）6104W （3）10：1 【解析】（1）升壓變壓器的輸出電壓： （3分） （2）傳輸電流： （2分） 損失的功率： （2分） （3） 降壓變壓器的輸入電壓為： U3=U2-I2R=2200V （2分） 降壓變壓器的匝數(shù)比： （2分） 19.【答案】（）；（）；（）； 解：（）設(shè)金屬桿的加速度大小，則 （2分） 解得 （1分） （）設(shè)金屬棒達(dá)到位置時(shí)速度大小為，電流為，金屬棒受力平衡，有 （2分） （2分） 解得： ． （1分） （）設(shè)金屬棒從運(yùn)動(dòng)到的過程中，電阻上產(chǎn)生的熱量為，由能量守恒，有 （3分） 解得： （1分） 20.【答案】（1） （2）；（3） 【解析】（1）氫原子的基態(tài)能級(jí)為， 使氫原子電離需要的最小能量 （2分） （2）從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)，輻射的光子能量為 （1分） 再根據(jù) （2分） 得： （2分） （3） 從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)，輻射的光子能量為： （1分） 根據(jù)光電效應(yīng)方程： （2分） W=hv0 （1分） 則 （1分）