辽宁省锦州市高二物理下学期期末考试试卷（含解析）.doc

辽宁省锦州市2015-2016学年高二物理下学期期末考试试卷（含解析）第卷（必考题共 50 分）一、单项选择题1如图所示当交流电源电压恒为 220v，频率为 50hz 时，三只灯泡 a、b、d 的亮度相同，若只将交流电的频率改为 100hz，则aa 灯最亮 bb 灯最亮 cd 灯最亮 d三只灯泡的亮度依然相同【答案】b考点：自感现象和自感系数【名师点睛】三个支路电压相同，当交流电频率变化时，会影响电感的感抗和电容的容抗，从而影响流过电感和电容的电流。2交流发电机产生的感应电动势为，若发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍，这时产生的感应电动势为abcd【答案】d【解析】试题分析：感应电动势最大值，当发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍时，感应电动势最大值为，则产生的感应电动势的瞬时值为，故选项d正确。考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理【名师点睛】交流发电机产生的感应电动势瞬时值为，式中感应电动势最大值，当发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍时，和都要变化，这两个量的变化，得到感应电动势的瞬时值表达式。3一交变电流的电压表达式为 u100 sin120t（v），由此表达式可知 a用电压表测该电压其示数为 100 vb该交变电压的频率为 60hzc将该电压加在 100的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为 100 w dt1/480 s 时，该交流电压的瞬时值为 50 v【答案】b考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【名师点睛】根据电压表达式中各物理量的含义去分析周期、有效值瞬时值，由功率公式计算消耗的电功率。4如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20:1，原线圈接正弦交流电源上，副线圈接入“3v，6w”灯泡一只，且灯泡正常发光则a原线圈电压为 3vb. 电源输出功率 120 wc电流表的示数为 0.1ad. 电流表的示数为 40a【答案】c考点：变压器的构造和原理【名师点睛】在理想的变压器中的输入功率和输出功率的大小相等，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比。5两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示则在一个周期内正弦交流电在电阻上产生的热量 q1 与方波电流在电阻上产生的热量q2 之比等于（ ）a3:1b1:2c2:1d1:1【答案】d【解析】考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【名师点睛】根据焦耳定律求解热量，其中i是有效值，对于正弦式电流有效值对于方波，直接根据焦耳定律求解热量。二、多项选择题6矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图象如图所示， 下列说法中正确的是a交流电压的有效值为，频率为 0.25hzb、交流电压的最大值为，频率为 0.25hzc、2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大d、1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快 【答案】bc【解析】试题分析：根据图象可知，交流电压的最大值为，有效值为，故a错误；根据图象可知，交流电压的最大值为，周期为；故频率为，故b正确；末交变电流的电压为零，线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大，故c正确；由图象可知，在末，交变电流的电压最大，所以此时的线框平面于磁场平行，通过线框的磁通量变化最快，故d错误。考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【名师点睛】本题考查了对交流电图象的认识，要具备从图象中获得有用信息的能力；重点在于找出最大值和周期，再通过公式求解有效值和角速度及频率等。7在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示已知变压器原、副线圈的匝数比n1:n210:1，串联在原线圈电路中电流表a1 的示数为 1 a，下列说法正确的是 a. 电压表 v 的示数为b变压器的输出功率为 200 wc变压器输出端交流电的频率为 100 hz d电流表 a2 的示数为 10 a【答案】bd考点：变压器的构造和原理【名师点睛】本题关键是根据图象得到瞬时值的最大值，然后得到有效值，最后结合理想变压器的变压比公式和变流比公式列式求解。8如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 5:1，原线圈接入图乙所示的电压，副 线圈接火灾报警系统 （报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，r0 为定值电阻，r 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小下列说法中正确的是a图乙中电压的有效值为b电压表的示数为 44vcr 处出现火警时电流表示数增大dr 处出现火警时电阻 r0 消耗的电功率增大【答案】acd考点：变压器的构造和原理；电功、电功率【名师点睛】根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。三、实验填空题9某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的 压力（比例系数为k），如图所示测量时先调节输入端的电压，使传感器空载时的输出电压 为 0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压现有下列器材：力电传感器、质量为的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电传感器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量：（l）设计一个电路，要求力电传感器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整： a调节滑动变阻器，使传感器的输出电压为零； b将放在传感器上，记下输出电压 u0； c将待测物放在传感器上，记下输出电压（3）根据以上测量，可求出：比例系数 k =，待测物体的质量 m =【答案】（1）设计的电路图如图所示（2）砝码m0（3） 、【解析】试题分析：（1）根据“可测得与物体的质量成正比的输出电压u”可知：输出端应接电压表又根据“为了使输入电路的电压调节范围尽可能大”可知：必须用滑动变阻器在输入端组成分压电路，设计的电路如图所示：考点：常见传感器的工作原理；传感器在生产、生活中的应用【名师点睛】这是一道设计型实验题，属开放型试题中重要的一种力电转换器是学生没有用过的新仪器，能不能在试题所提供的各种信息中抓住最关键的有用信息，对学生的处理信息、电路设计和实验创新能力提出了较高要求。四、计算题（4+8=12分）每题要写出公式，代入相应的数据，最后得出答案10有一个负载电阻值为 r，当将它接在 20 v 的直流电 源(内阻为 0)上时，消耗的电功率为 p，若将 r 接在图中的理想变压器的次级电路中消耗的电功率是，已知变压器的输入电压的最大值为 100 v，求此变压器的原、副线圈的匝数之比。【答案】【解析】试题分析：把r接在的直流电源上有： 将r接在理想变压器的次级电路中有：变压器的输入电压 由 。联立各式得变压器的原、副线圈的匝数之比 。考点：变压器的构造和原理【名师点睛】由电功率公式求出变压器副线圈电压，然后由变压器变压比公式求出变压器原副线圈匝数比。11在远距离输电时，要尽量考虑减少输电线上的功率损失有一个电站，输送的电功 率 p500kw，当使用 u5kv 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电能表一昼夜表示数相差 4800kwh。求：（1）输电效率和输电线总电阻 r；（2）若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电【答案】(1) ；(2) 考点：远距离输电；变压器的构造和原理【名师点睛】解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流之间的关系，掌握输电线上损失的功率。第卷（选考题 共 50 分）本卷包括选修 3-3、3-4 和 3-5 三道题,考生可任选一题做答，并用 2b 铅笔在答题卡上把所 选题目的题号涂黑注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡指定位置答题, 如果多做,按所做的第一题计分.12物理选修 3-3 （1）下列说法中正确的是 a分子间的距离增大时，分子间相互作用的引力和斥力都减小 b液体表面存在张力是由于表面层分子间距离小于液体内部分子间距离 c容器中气体压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的 d可以通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度 e一定质量的理想气体温度升高，其内能一定增大【答案】ace考点：热力学第二定律；液体的表面张力现象和毛细现象【名师点睛】本题考查了选修内容，涉及的知识点较多，但难度不大，掌握基础知识即可正确解题，对选修内容，要注意基础知识的学习与掌握。（2）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 a所有晶体沿各个方向的光学性质都相同 b非晶体沿各个方向的物理性质都相同c在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性d物质是晶体还是非晶体，是绝对的，不可能相互转化 e有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体【答案】bce【解析】试题分析：晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，多晶体和非晶体一样具有各向同性，故a错误；非晶体具有各向同性，故b正确；无论是单晶体还是多晶体晶体内部的分子按一定的规律排布即具有一定的规律性，空间上的周期性，故c正确； de、物质是晶体还是非晶体，不是绝对的，在一定条件下可以相互转化，故d错误e正确。考点：晶体和非晶体【名师点睛】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点同时晶体内部排列有规则，而非晶体则没有，但形状不一定有规则晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性。（3）下列说法正确的是 a一定质量的物质，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量一定相等 b第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律 c熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 d浸润与不浸润是分子力作用的表现 e不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化【答案】ade考点：热力学第一定律；热力学第二定律【名师点睛】热力学第二定律表面自然界的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性；有序即有顺序地排列，“怎么分布都可以”即无序；绝对零度只能接近，不能达到。（4）一个细口瓶开口向上放置，容积为 2.0l，处在温度为 0、压强为一个标准大气压的环境里，则瓶内气体的分子数为（计算结果保留 2 位有效数字，阿伏加德罗常数 na=6.01023/mol）【答案】 【解析】试题分析：瓶内气体的摩尔数为，瓶内气体分子数为个。考点：阿伏加德罗常数【名师点睛】标准状况下任何气体的体积都是，所以瓶内气体的分子数，气体做等容变化，由查理定律求解。（5）某气体初态时有 100j 内能，膨胀过程中对外做功 30j，同时吸收了 20j 的热量， 在这过程中内能（填“增加”或“减少”）j【答案】减少，考点：热力学第一定律【名师点睛】本题考查热力学第一定律的基本应用应用热力学第一定律时，要注意各个量的符号：凡使物体内能增加的物理量为正值；凡使物体内能减小的物理量为负值。（6）如图所示，一定质量的理想气体，由状态 a 沿直线 ab 变化到状态 b.在此过程中，气体分子平均速度的变化情况是【答案】先增大后减小学【解析】试题分析：根据气态方程得知：t与pv成正比，气体由状态a沿直线ab变化到状态b，由图看出，pv先增大后减小，则温度t先升高后降低，故气体分子平均速度的变化情况也是先增大后减小。考点：理想气体的状态方程【名师点睛】知道饱和汽压的决定因素、由图示图象判断出气体压强与体积的变化关系，应用理想气体状态方程即可正确解题。（7）如图所示，一定质量的理想气体从状态 a 变化到 状态 b，再由状态 b 变化到状态 c已知状态 a 的温度为 300 k（i）求气体在状态 b 的温度；（ii）由状态 b 变化到状态 c 的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由【答案】(i)；(ii) 气体放热考点：理想气体的状态方程【名师点睛】运用来分析问题时，必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化。（8）如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管 abcde 两端开口 ab、cd 段竖直，bc、de 段水平，ab=100cm，bc=40cm， cd=50cm，de=60cm在水平段 de 内有一长 10cm 的水银柱 其左端距 d 点 10cm在环境温度为 300 k 时，保持 bc 段水平 将玻璃管 a 端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使 a 端在水银面 下 10 cm已知大气压为 75 cmhg 且保持不变（i）若环境温度缓慢升高，求温度升高到多少 k 时，水银柱刚好全部溢出；（ii）若环境温度缓慢降低，求温度降低到多少 k 时，水银柱刚好全部进入 cd 段【答案】（i）；（ii）考点：理想气体的状态方程、气体的等容变化和等压变化【名师点睛】认真审题，根据题意求出气体体积与压强，应用盖吕萨克定律与理想气体状态方程即可正确解题。13物理选修 3-4（1）下列说法中正确的是 a光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的b红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度小c在机械波的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度 d声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率e根据麦克斯韦的电磁理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场【答案】ade考点：爱因斯坦相对性原理和光速不变原理【名师点睛】光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的；均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场；声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率。（2）下列说法正确的是 a光纤通信是利用了全反射的原理 b水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的衍射造成的 c障碍物的尺寸比光的波长大得多时，一定不会发生衍射现象 d人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的单缝衍射图样e水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故【答案】ade【解析】试题分析：光纤通信是利用了光的全反射原理制成的，故a正确；水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于油膜的上下表面对光的干涉形成的，故b错误；障碍物的尺寸比光的波长大得多时，也会发生衍射现象；只不过不明显，故c错误；人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样，故d正确；气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，故e正确。考点：全反射、光的衍射、干涉【名师点睛】本题考查了全反射、干涉、衍射、电磁波等基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记并理解这些基础知识点。（3）下列说法正确的是 a机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象 b泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区 c全息照相的拍摄利用了光的干涉原理 d在光的双缝千涉实验中，条纹间距与缝的宽度成反比 e波速公式 vf 说明波速只与波长、频率有关，与介质无关【答案】acd考点：波的干涉和衍射现象、多普勒效应、光的偏振【名师点睛】只要是波均能发生干涉与衍射；泊松亮斑光的衍射现象；光的偏振与光是横波有关；机械波的波速与介质有关；“彩超”利用多普勒效应原理，测血流速度，从而即可求解。（4）两个单摆在做简谐振动，当第一个单摆完成 5 次全振动时，第二个单摆完成 8次全振动，则第一个单摆与第二个单摆长度之比为【答案】6425【解析】试题分析：设时间为t，则，故周期之比为，根据公式可以得到。考点：单摆的周期【名师点睛】本题考查基本单摆的周期，由周期之比再进一步研究摆长之比是基本题型，要加强训练，熟练掌握。（5）一列简谐横波沿 x 轴传播，图 甲是 t=1s 时的波形图，图乙是 x=3m 处质点的振动图象，则该波的传播速 度为m/s，传播方向为 【答案】2 轴方向考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系【名师点睛】根据振动图象得出波的周期，根据波动图象得出波长，从而求出波速根据质点的振动方向，运用上下坡法得出波的传播方向。（6）如图所示，水下光源 s 向水面a点发射一束光线，折 射光线分别为 a、b 两束则在水中 a 光的速度比 b 光的（填 “大”或“小”）；） 若保持入射点 a 位置不变，将入射光线顺时针旋转从水面上方观察，（填“a”或“b”）光先消失【答案】大 b【解析】试题分析：由题，两光束的入射角相同，折射角，根据折射定律得：折射率，由公式分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大；若保持入射点a位置不变，将入射光线顺时针旋转，入射角增大，折射角折射角增大，故b光先发生全反射。考点：光的折射定律【名师点睛】本题整合了光的折射、全反射、干涉、速度等多个知识点，有效地考查了学生对光学内容的掌握情况。（7）机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿 x 轴正 方向传播，质点 p 的坐标 x=0.32m.从此时刻开始计时（i）若每间隔最小时间 0.4s 重复出现波形图，求波速（ii）若 p 点经 0.4s 第一次达到正向最大位移，求波速（iii）若 p 点经 0.4s 到达平衡位置，求波速【答案】（i）；（ii）；（iii）考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象【名师点睛】由题：波每间隔最小时间重复出现波形图，周期，由图读出波长，求出波速；当的振动传到p点，p点恰好第一次达到正向最大位移根据传播的距离，求出波速；根据波形的平移，p点形成平衡位置波传播的最短距离为0.32m，根据波的周期性，列出波传播距离有通项，再求出波速的通项。（8）“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中如图将一等腰直角棱镜截去棱角， 使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射如 图所示，从 m 点发出的一束平行于底边 cd 的单色光从 ac 边射入，已知棱镜玻璃的折射率求光线进入“道威棱镜”时的折射角，并通过计算判断光线能否从 cd 边射出。【答案】没有光线从cd边射出考点：光的折射定律【名师点睛】根据折射定律算出光线进入“道威棱镜”时的折射角；由公式计算出从棱镜射向空气的临界角，由几何关系得到折射光线到达cd面的入射角，比较入射角与临界角c的大小。14物理选修 3-5（1）下列说法中正确的是 a 所有元素都可能发生衰变b 放射性元素的半衰期与外界的温度无关c、放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性d 、和三种射线，射线的穿透力最强e 一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线【答案】bcd考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度；x射线、射线、射线、射线及其特性【名师点睛】自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生衰变，衰变的快慢用半衰期表示，与元素的物理、化学状态无关。（2）下列说法中正确的是 a发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 2 个 b射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力 c光电效应实验证实了光具有粒子性d一群处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁，最多可释放出 3 种频率的光子e贝克勒尔发现天然放射现象证实了玻尔原子理论的正确性【答案】acd【解析】试题分析：发生衰变时，质量数少4，电荷数少2，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个，a正确；射线是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，b错误；光电效应实验证实了光的粒子性，故c正确；处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，根据，最多可释放出3种频率的光子，故d正确；贝克勒尔发现天然放射现象，天然放射现象的发现说明原子核可以再分，故e错误。考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度、光电效应【名师点睛】发生衰变时，质量数少4，电荷数少2，射线是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，半衰期是对大量粒子的统计规律，对少数原子核不适用。（3）下列说法中正确的是 a光子不但具有能量，也具有动量 b玻尔认为，氢原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的 c原子核发生衰变释放电子，说明电子是原子核的组成部分 d原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损 e太阳辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应【答案】abe考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度；原子核的结合能【名师点睛】玻尔原子模型提出能量量子化；原子向外辐射光子后，能量减小，加速度增大；衰变的电子来自原子核中的中子转化为质子时产生的，原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损。（4）某原子核 x 放出粒子后变成原子核 y，这一核反应方程为已知 x、y 和粒子的质量分别是 m、m1 和 m2，真空中的光速为 c，该核反应过程中释放的核能为 【答案】，【解析】试题分析：根据电荷数和质量数守恒得到衰变方程为： 由核反应方程，则有质量亏损：；根据爱因斯坦质能方程：。考点：原子核衰变、质量亏损、爱因斯坦质能方程【名师点睛】本题考查了衰变方程的书写和爱因斯坦质能方程的应用，核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒，要注意元素左上角为质量数，左下角为电荷数，二者之差为中子数。（5）分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出光电子的最