山东省新泰二中泰安三中宁阳二中2017-2018学年高二下学期期中联考物理试题

高二下学期期中考试物理试题一、选择题1.如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体制作的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是()A.当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最小B.当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电动势最大C.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最大D.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量的变化率最大【答案】D【解析】当线圈平面转到中性面的瞬间，AB和CD边方向与磁感线方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，A错误；当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，B错误；当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小，C错误；当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，根据法拉第电磁感应定律，则线圈中磁通量的变化率最大，D正确．2.某小型手摇发电机输出的交流电流的图象如图所示，由图可知（）A.该交流电流即时值表达式为i＝10sin628tAB.该交流电流的频率为50HzC.该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100WD.用电流表测该电流其示数为10A【答案】B【解析】从图中可知，故，，该交流电为余弦式交流电，故表达式为，A错误B正确；电流表显示的是电流的又消失，该电流的有效值为，即电流表读数为10A，该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为，CD错误．3.如图所示，一理想变压器原线圈、副线圈匝数比为3∶1，副线圈接三个相同的灯泡，均能正常发光，若在原线圈再串一相同的灯泡L，则（电源有效值不变）（）A.灯L与三灯亮度相同B.灯L比三灯都暗C.灯L将会被烧坏D.无法判断其亮度情况【答案】A【点睛】本题解题的突破口在副线圈中灯泡正常发光，得到电流的大小，再根据原副线圈的电流关系求解原线圈电流．4.一理想变压器原、副线圈的匝数为n1:n2=10:1。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源如图所示，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。则c、d端的电压Ucd是()A.31.1伏特B.22伏特C.11伏特D.11伏特【答案】D【解析】根据理想变压器原副线圈的电压与匝数成正比，即有，得副线圈两端的电压为，R两端电压为U，则，解得，D正确．【点睛】可根据理想变压器的原副线圈的功率相等，且电压与匝数成正比，即可求解电压关系，电流变化情况，再由二极管的单向导电性，根据副线圈的电压与时间变化规律，从而可求得结果．5.如图所示，是由交流电源提供的线路，如果交流电路的频率增大，则A.线圈L的自感系数增大B.线圈L的感抗增大C.电路中的电流增大D.灯泡变暗【答案】BD【解析】试题分析：根据线圈的感抗与自感系数和通过自身电流的频率的关系进行判断。自感系数由线圈本身决定，与交变电源频率无关，A项错误；当交变电流频率增大时，线圈L的感抗增大，B项正确；感抗增大对交变电流的阻碍作用增大，使电路中电流减小，灯泡变暗，C项错误，D项正确故答案选BD。考点：本题考查线圈的自感现象对电路的影响点评：本题的关键是理解感抗与只与自身的自感系数和通过自身的电流频率有关。6.如图所示是观察电阻值随温度变化的示意图，现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是A.如果R为金属电阻，读数变小，且变化非常明显B.如果R为金属电阻，读数变大，且变化不明显C.如果R为热敏电阻（用半导体材料制作），读数变小，且读数变化非常明显D.如果R为热敏电阻（用半导体材料制作），读数变大，且读数变化不明显【答案】BC【解析】把杯中的水由冷水变为热水，温度升高，金属热电阻变大，则欧姆表的读数变大，但金属热电阻随温度变化电阻变化不明显，所以欧姆表读数变化不明显，故A错误B正确；如果R为热敏电阻（半导体材料制成），电阻随温度升高而减小，则欧姆表的读数变小，变化非常明显，C正确D错误．【点睛】金属热电阻随温度升高而增大，但变化并不明显；热敏电阻是半导体材料制成的，电阻随温度升高而减小，变化非常明显．7.下列关于热运动的说法，正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮粒子越大，布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的【答案】D【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小颗粒的布朗运动是由于周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，所以固体小颗粒的无规则运动反映了颗粒周围液体分子的无规则运动。但并不是液体分子的无规则运动，布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，不是由于液体各个部分的温度不同而引起的，AC错误D正确；温度越高，液体分子运动越激烈，布朗运动也越明显；悬浮粒子越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，布朗运动越剧烈，B错误．【点睛】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，并不是固体分子的无规则运动．温度越高、颗粒越小则布朗运动越明显．8.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则()A.TⅠ>TⅡ>TⅢB.TⅢ>TⅡ>TⅠC.TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢD.TⅠ＝TⅡ＝TⅢ【答案】B考点：分子运动速率的分布规律。9.对下列几种固体物质的认识，不正确的有()A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同【答案】B【解析】晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，B错误；天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则造成的，C正确；石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，D正确．10.如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中其压强()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小【答案】A【解析】试题分析：根据气体状态方程，因为沿直线从a到b，V逐渐变小，T逐渐变大，所以P逐渐变大．A正确；故选A考点：理想气体的状态方程．点评：由图象知气体的体积减小、温度升高，由理想气体状态方程问题立解．11.若以μ表示某种气体的摩尔质量，V表示在标准状态下该气体的摩尔体积，ρ为在标准状态下该气体的密度，NA为阿伏加德罗常数，m表示每个气体分子的质量，Δ表示每个气体分子的体积，下面是四个关系式正确的是（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】对一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿伏伽德罗常数，1mol该气体的质量为，故，每个分子质量为，AC正确；由于分子间距的存在，并不等于摩尔体积V，故BD错误．【点睛】对于气体，由于分子间存在间隙，所以摩尔体积不等于阿伏伽德罗常数与每个分子的体积的乘积．所以在用阿伏伽德罗常数计算时，一定要看清楚，是哪种状态的物质．12.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则()A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加【答案】BC【解析】A、乙分子从a到b再到c的过程中，分子间的作用力一直表现为引力(F<0)，所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动，分子力做正功、分子势能减少，故选项A错误；B、乙分子到达c处时分子力为零，加速度为零，速度最大，此时分子的动能最大、分子势能最小，故选项B正确；C、乙分子再从c到d的过程中，分子力表现为斥力，由于分子力的作用会使乙分子做减速运动，直至速度减为零，该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少，故选项C正确，D错误。点睛：解决本题的关键是通过分子力做功去判断动能和分子势能的变化：分子力做正功，动能增加，分子势能减小。13.关于天然放射性，下列说法正确的是()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有关C.α、β和γ三种射线中，α射线的穿透能力最强D.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性【答案】D【解析】有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，A错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，B错误；和三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的穿透能力最弱，C错误；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，D正确．【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；和三种射线中，射线的穿透能力最强．14.物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A.法拉第通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B.贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构C.查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子D.卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型【答案】B【解析】根据物理学史可知，赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，A错误；贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，B正确；查德威克用粒子轰击铍核，产生中子和碳12原子核，即发现了中子，C错误；卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，D错误．15.用图示装置研究光电效应现象，光阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，当滑动头P从a移到c的过程中，光电流始终为零。为了产生光电流，可采取的措施是()A.增大入射光的强度B.增大入射光的频率C.把P向a移动D.把P从c向b移动【答案】C【解析】试题分析：能否产生光电效应与入射光的强度无关，增大入射光的强度，仍不能产生光电流．故A错误．增大入射光的频率，当入射光的频率大于金属的极限频率时，产生光电效应，金属有光电子发出，电路中能产生光电流．故B正确．把P向a移动．P点电势大于的c点电势，光电管加上正向电压，但不能产生光电效应，没有光电流形成．故C错误．把P从c向b移动，不能产生光电效应，没有光电流形成．故D错误．故选B。考点：光电效应【名师点睛】本题考查光电效应的条件．当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属才能产生光电效应，与入射光的强度、光照时间、所加电压无关。16.“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（），这种钚239可由铀239（）经过n次β衰变而产生，则n为()A.2B.239C.145D.92【答案】A【解析】由衰变方程可知：发生一次衰变质子数就增加一个，所以这种钚239可由铀239衰变两次得到，即n=2，故A正确．17.在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系如图所示，由实验图线能求出的物理量是（）A.该金属的极限频率B.阿伏伽德罗常数C.该金属的逸出功D.单位时间内逸出的光电子数【答案】AC【解析】根据得，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于b．横截距表示极限频率，等于a，AC正确；根据题意无法计算阿伏伽德罗常数，B错误；单位时间内逸出的光电子数，与入射光的强度有关，故无法计算单位时间内逸出的光电子数，D错误．18.已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则()A.氢原子可能辐射5种频率的光子B.氢原子可能辐射6种频率的光子C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应【答案】BC【解析】氢原子可能辐射种频率的光子，A错误B正确；n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应，C正确D错误．二、填空题19.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验老师已经配置好了油酸酒精溶液，该老师向1毫升油酸中加酒精，直至总量达到a毫升，配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．（1）用滴管向量筒内加注b滴油酸酒精溶液，读其体积1毫升.则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为___________毫升（2）用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示．(已知坐标纸上每个小方格面积为scm2，求油膜面积时，半个以上方格面积记为scm2，不足半个舍去)则油膜面积为________厘米2．（3）估算油酸分子直径的表达式为d＝________厘米.【答案】(1).(2).115s（110s~120s）(3).1/115abs【解析】（1）1毫升油酸酒精溶液中含有油酸为，1毫升b滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积；（2）半个以上方格面积记为scm2，不足半个舍去，则共大约有150个方格，即油膜面积为115s；（3）油酸分子的直径为【点睛】该实验原理为：把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由公式可以求出分子直径大小．20.天然放射性元素(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成(铅),以下说法中正确的是______。A．铅核比钍核少8个质子B．铅核比钍核少16个中子C．共经过4次α衰变和6次β衰变D．共经过6次α衰变和4次β衰变【答案】ABD【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少9082=8个质子，少16个中子；发生衰变是放出，发生衰变是放出电子，设发生了x次衰变和y次衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：，解得，故衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，ABD正确．21.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是____________。是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术。1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的经多少天的衰变后还剩0.5mg？____________。【答案】(1).正电子(2).42天【解析】由核反应过程中电荷数和质量数守恒可写出核反应方程：，可知这种粒子是正电子．由图象可知的半衰期为14天，4mg的衰变后还剩0.5mg，则，解得经历了3个半衰期，所以为42天．【点睛】根据质量数和电荷数守恒书写核反应方程，在半衰期计算这一块，剩余质量计算公式为．四、计算题（要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤）22.某发电机匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad／s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω.试求：（1）当t=1/600秒时，电动势的瞬时值是多少；（2）从计时开始，线圈转过90°过程中，通过外电阻的电荷量是多少?【答案】（1）e=100πV（2）【解析】（1）电动势的最大值为；电动势的瞬时值表达式为；当秒时，带入上式得：；（2）通过外电阻的电荷量；23.如图所示，理想变压器原副线圈各接一个电阻R1和R2，原线圈中接有U=220V交流电源，此时两只电阻上的电压都是U2=20V，求（1）变压器原副线圈的匝数比（2）电阻R1和R2消耗的功率之比【答案】（1）10∶1（2）1∶10【解析】（1）变压器原线圈的电压，原线圈与副线圈的匝数比（2）原线圈与副线圈的电流之比，所以；【点睛】该题的突破口是表示出原线圈中的电流和原线圈回路中的电阻的分压，找出原线圈的电压和原