江苏省无锡市普通高中2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

江苏省无锡市普通高中2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）一、单项选择题1.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是a. 矩形线圈平行于磁场向右平移b. 矩形线圈垂直于磁场向右平移c. 矩形线圈绕水平轴oo匀速转动d. 矩形线圈绕竖直轴oo匀速转动【答案】d【解析】【详解】a图中线框平行于磁场感应线运动，穿过线框的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故a错误；b图中线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故b错误；c图中线框绕轴转动，但线框平行于磁场感应线，穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故c错误；d图中线框绕轴转动，导致磁通量发生变化，因此线框产生感应电流，故d正确；2.如图所示，一个绕圆心轴mn匀速转动的金属圆盘，匀强磁场垂直于圆盘平面，磁感应强度为b，圆盘中心c和圆盘边缘d通过电刷与螺线管相连，圆盘转动方向如图所示，则下述结论中正确的是a. 圆盘上的电流由圆心流向边缘b. 圆盘上的c点电势高于d点电势c. 金属圆盘上各处电势相等d. 螺线管产生的磁场，f端为n极【答案】a【解析】【详解】将金属圆盘看成由无数金属幅条组成，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘。故a正确。金属圆盘切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，可知圆盘边缘相当于电源的正极，圆心相当于负极，所以圆盘边缘电势高于圆心的电势，即d点电势高于c点电势，故bc错误。感应电流从下往上通过螺线管，根据安培定则可知，螺线管产生的磁场e端为n极。故d错误。3.在如图所示的电路中，a1和a2是完全相同的灯泡，线圈l的电阻可忽略，下列说法正确的是a. 闭合开关s，a2先亮，a1后亮，最后一样亮b. 闭合开关s，a1和a2始终一样亮c. 断开开关s，a1和a2都要过一会儿才熄灭d. 断开开关s，a2立即熄灭，a1过一会儿才熄灭【答案】ac【解析】【分析】当电键k闭合时，通过线圈l的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，产生自感现象，根据楞次定律判断自感电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮断开瞬间也可以按照同样的思路分析【详解】当开关s闭合时，灯l2立即发光。通过线圈l的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，所以电路的电流只能逐渐增大，l1逐渐亮起来。所以l2先亮，l1后亮。由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同。最终两灯一样亮，故a正确，b错误；稳定后当电键k断开后，线圈产生自感电动势，相当于电源，与两灯构成闭合回路，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相同，所以回路中的电流只能慢慢减小，两灯都过一会儿熄灭，故cd错误；故选a。4.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动，如图所示为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，下列说法正确的是a. 甲扬声器是高音扬声器b. c2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器c. l1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器d. l2的作用是减弱乙扬声器的高频电流【答案】b【解析】【详解】高频和低频交流电通入该电路，由于线圈通低频，阻高频，电容通高频，阻低频，所以低频交流电通过甲扬声器，高频交流电通过乙扬声器。所以甲扬声器是低音扬声器；故a错误；电容器是通高频、阻低频，故c2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器，故b正确；l1的作用是高频扼流圈，阻碍高频电流通过甲扬声器，故c错误；l2的作用是让低频交流电通过，减弱乙扬声器的低频电流，故d错误。5. 根据玻尔理论，某原子从能量为e的轨道跃迁到能量为e的轨道，辐射出波长为的光以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，e等于（ ）a. eb. ec. ed. e【答案】c【解析】释放光子能量为h，所以eehe6.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,p为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是a. 副线圈输出电压的频率为原来的一半b. 副线圈输出电压的有效值为31vc. p向右移动时，原副线圈的电流比减小d. p向右移动时，变压器的输入功率增加【答案】d【解析】【详解】由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50hz，变压器不会改变交流电的频率，故a错误。根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310v，所以副线圈的电压的最大值为31v，所以电压的有效值为u=v，故b错误。p右移，r变小，副线圈的电压不变，则副线圈的电流变大，原线圈的电流也随之变大，但电流之比仍然等于匝数的反比，恒定不变，故c错误。p向右移动时，滑动变阻器的电阻较小，副线圈的电压不变，所以电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故d正确。7.如图所示，在竖直方向的磁感应强度为b的匀强磁场中，金属框架abcd（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，ab与cd平行且足够长，bc与cd夹角（90），光滑均匀导体棒ef（垂直于cd）紧贴框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，经过c点作为计时起点，下列关于电路中电流大小i与时间t、消耗的电功率p与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（ ）a. b. c. d. 【答案】d【解析】【详解】设金属棒的速度为v，则运动过程中有效切割长度为：l=vttan；设金属棒横截面积为s，电阻率为，则回路中电阻为： 。所以回路中的电流为：，为定值。故ab错误。设导体棒在到达b之前运动的距离为x，则有：电动势为：e=blv=bxtanv，电阻为： 功率为：，故开始功率随着距离增大而均匀增大，当通过b点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，故功率不变，故d正确，c错误。二、多项选择题8.下列说法正确的是()a. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号b. 电熨斗能够自动控制温度原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断c. 电子秤所使用的测力装置是力传感器d. 半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大【答案】bc【解析】a、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故a正确；b、电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断，常温时，上、下触点应是接触的，当双金属片温度升高时，上下层形变不同，上层形变大，双金属片发生弯曲，使电路断开，所以电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断，故b正确；c、电子秤所使用的测力装置是力传感器，力传感器由金属梁和应变片组成，故c正确；d、热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，属于热传感器，温度越高，电阻值越小，故d错误；故选abc。9.关于下列四幅图说法错误是（ ） a. 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的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运动电子具有波动性d. 发现少数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【答案】a【解析】【分析】由玻尔理论可知，电子绕原子核高速运转轨道的半径是特定的；卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型；根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性；光电效应说明光具有粒子性；从而即可求解【详解】根据玻尔理论，原子中的电子绕原子核高速运转轨道的半径是特定的。故a错误。光电效应实验证明了光具有粒子性。故b错误。电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性。故c正确。粒子散射实验发现少数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。故d正确。本题选择不正确的，故选ab.10.下列说法中正确的是a. 放射性元素半衰期不随外界温度的变化而变化b. 结合能越大,原子核越稳定c. 核反应方程应遵循质子数和质量数守恒d. 射线是原子核外电子跃迁产生的【答案】ac【解析】【详解】放射性元素的半衰期不随外界温度的变化而变化，选项a正确；比结合能越大，原子核越稳定，选项b错误；核反应方程应遵循质子数和质量数守恒，选项c正确；射线是原子核跃迁产生的，选项d错误.11. 在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有a. 升压变压器的输出电压增大b. 降压变压器的输出电压增大c. 输电线上损耗的功率增大d. 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【答案】cd【解析】试题分析：由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故a错误b、由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压u2不变，根据p=ui可输电线上的电流i线增大，导线上的电压损失变大，则降压变压器的初级电压减小，则降压变压器的输出电压减小，故b错误根据p损=i线2r，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故c正确根据，则有：；发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大故d正确故选cd。考点：远距离输电12.如图所示,mn为处在匀强磁场中的两条位于同一水平面内的光滑平行长金属导轨,一端串接电阻r,磁场沿竖直方向一金属杆ab可沿导轨滑动,杆和导轨的电阻都不计,现垂直于方向对杆施一水平恒力f,使杆从静止开始向右运动。在以后的过程中,杆速度的大小v、加速度的大小a以及r上消耗的总能量e随时间t变化的图象可能正确的是a. b. c. d. 【答案】abd【解析】【详解】金属杆ab在运动过程中受到的安培力为：fa=bil=；根据牛顿第二定律得：f-fa=ma得：f-=ma可知，杆的速度v增大，安培力增大，合外力减小，加速度减小，故杆做加速度变小的变加速运动，则v-t图象的斜率逐渐减小，故ab正确，c错误。r上消耗的总能量，若导体杆匀速运动，对应的图象是一次函数，但是开始一段时间内导体杆的速度是逐渐增加的，所以图象的斜率是变大的，故d正确。三、简答题13.图为探究感应电流的产生与方向的实验装置(1)将图中所缺的导线补接完_;(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计指针向偏了一下,那么合上电键后_a.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针会向右偏一下b.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧c.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,电流计指针向右偏转一下d.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,电流计指针向左偏转一下 (3)某同上购买一强磁铁但该磁铁两端没有标注n、s极,为了确定该磁铁的n、s极进行了下面的实验先用一节干电池与电流计试触若电流计红接线柱与干电池“+连接,黑接线柱与-”试触,电流计指针向左偏转;当图中强磁铁向下靠近螺线管时,此时电流计指针向右偏转则该强磁铁下端为_极(填n、s或不能确定) 【答案】 (1). ； (2). ad； (3). n【解析】【详解】（1）电路连接如图：；（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；将原线圈迅速插入副线圈时, 磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，电流计指针会向右偏一下，选项a正确；将原线圈插入副线圈后，磁通量不再变化，则无感应电流，电流计指针指在零点，选项b错误；原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时, 滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转，选项c错误，d正确；（3）试触时，若电流计红接线柱与干电池“+连接,黑接线柱与-”试触，电流计指针向左偏转，说明电流从哪一侧接线柱流入时指针就向哪一方偏转；当图中强磁铁向下靠近螺线管时,此时电流计指针向右偏转，说明电流从黑接线柱一侧流入电流表，则螺线管中产生的感应电流是从a到b，根据楞次定律可知，则该强磁铁下端为n极.14.某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。下面是实验的主要步骤：用游标卡尺测量遮光条的宽度d示数如图乙所示;安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母,观察导轨上的气泡仪,使_;向气垫导轨通入压缩空气把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间;然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋;释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.008s滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起,通过光电门2的时间为0.014s;用天平测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为200g。(1)遮光条的宽度d=_mm(2)请完善实验步骤中的内容;(3)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量_kgm/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为_kgm/s(保留二位有效数字);(4)试说明(3)中两结果不完全相等的主要原因是_。【答案】 (1). 使气垫导轨水平； (2). 2.30mm； (3). 0.089； (4). 0.084； (5). 气垫导轨没有水平，存在阻力【解析】【详解】（1）调节气垫导轨底座螺母，当气垫导轨水平时，滑块受到的摩擦力几乎为零；（2）由图知，游标卡尺主尺读数为0.2cm=2mm，游标尺第6条刻度线和主尺对应最齐，故游标尺读数为60.05=0.30mm，故遮光条宽度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由可知，滑块1通过光电门1的时间为t1=0.008s此时滑块1的速度为；故碰前总动量为p=m1v1=m1代入数据，得p=0.089kgm/s由知，滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起，通过光电门2的时间t2=0.014s此时滑块1和滑块2的速度为 故碰后总动量为p=（m1+m2）v2=（m1+m2）代入数据，得p=0.084kgm/s（4）对（3）中结果分析可知，碰撞前后总动量不相等，主要原因是气垫导轨没有水平，存在阻力。四、计算题15.如图为通过某光电管的光电流与两极间电压的关系当用光子能量为4.5v的蓝光照射光电管的阴极k时对应图线与横轴的交点u1=-2.37v(普朗克常量h=6.6310-34js电子电量e=1.610-19c(1)求阴极k发生光电效应的极限频率;(该小题计算结果保留两位有效数字)(2)当用光子能量为7.0e的紫外线持续照射光电管的阴极k时,求光电子逸出的最大初动能(3)当某种频率的紫外线持续照射光电管的阴极k时,测得饱和光电流为0.32a,求阴极k在1秒内发射出的光电子数【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】【详解】（1）光电子的最大初动能为根据爱因斯坦光电效应方程知阴极k的逸出功 所以阴极k的极限频率；（2）光电子逸出的最大初动能；（3）阴极k一秒内发射的光电子数。16.光滑水平轨道上有三个木块a、b、c质量分别为ma=3m、mb=mc=m,开始时b、c均静止,a以初速度v向右运动,a与b相撞后分开,b又与c发生碰撞并粘在一起,此后a与b间的距离保持不变求(1)碰撞后a的速度大小;(2)若b与c碰撞时相互作用时间为t,则碰撞时b对c的平均作用力大小(3)a和b碰撞中机械能的变化【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】【详解】（1）根据题意，木块a、b、c最终的速度应该相等，设最终速度为v 解得： （3） 以c为研究对象，由动量定理： 解得；（3）ab碰撞过程由动量守恒定律： 解得： a和b碰撞中机械能的变化：。17.如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有b=1t的匀强磁场.一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=0.1kg,电阻为r=0.02。开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.取g=10m/s2,求(1)线圈下边缘刚进入磁场时线圈中感应电流的大小和方向(2)线圈上边缘刚要进入磁场时线圈加速度的大小和方向(3)线圈穿过磁场的整个过程中产生的焦耳热q【答案】(1)20a，线圈中的感应电流的方向为逆时针；(2),方向竖直向上；(3)1j.【解析】【详解】（1）线圈下边缘刚进入磁场时，则有： 得：线圈下边缘切割磁场产生的感应电动势为： 该位置下对应的感应电流为：