山东省济宁市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题-含

1、第 I 卷（选择题，共 36 分） 一、选择题（共9 小题，每小题 4 分，共 36 分。在每小题给出的 四个选项中，第 1-6 题只有一项符合题目要求，第 7-9 题有多项 符合题目要求。全选对的得 4 分；选对但不全的得 2 分；有选错 或不答的得 0 分） 1. 交流发电机发电的示意图如图所示，线圈的边连在金属滑环 K 上，边连在金属滑环 L 上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保 持与外电路相连。线圈转动过程中，下列说法中正确的是（） A. 转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大 B. 转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零 C. 转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大 D.

2、转到图丁位置时，边感应电流方向为 AB 2. 根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 （） A. 放出光子，电子的动能减小 B. 放出光子，电子的动能增大 / 17 C. 吸收光子，电子的动能减小 D. 吸收光子，电子的动能增大 3. 下列说法中错误的是（） A. 光电效应实验揭示了光的粒子性 B. 原子核经过一次衰变后，核子数减少 4 C. 电子的衍射实验证实了物质波的假设是成立的 D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等 4. 氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于4 的能级状态。关 于这群氢原子，下列说法中正确的是（） A. 这群氢原子向低能级跃迁时最多能辐射

3、出 4 种频率的光 B. 由 4 能级向基态跃迁时辐射光的波长最短 C. 处于 4 能级的氢原子电离至少需要 12.75 的能量 D. 从 4 能级跃迁到 3 能级释放光子的能量大于从 3 能级跃迁到 2 能级释放光子的能量 5. 如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡， 其额定电压均为 U， 且三个灯泡均能正常发光。 下列说法正确中的 是（） / 17 A. 原、副线圈匝数比为 3：1 B. 原、副线圈匝数比为 1：3 C. 端的输入电压为 3U D. 端的输入电压为 4U 6. 如图所示，面积为0.08m2、匝数为 10 匝的矩形线圈，处在磁感 应强度为 T 的匀强磁场中，通

4、过电刷与理想变压器的原线圈相 2 连。变压器的原线圈接有一理想二极管，副线圈接有R 5的电阻 和一理想交流电压表，变压器的原、副线圈匝数比为 2：1。当线 圈绕垂直于磁场的轴 OO 以50 rad / s的角速度转动时，下列说法中 正确的是（） A. 矩形线圈产生的交流电的周期为 0.02s B. 矩形线圈产生的电动势的有效值为 80V C. 电压表的示数为 20V D. 副线圈的输出功率为 160W 7. 不同的原子核，其核子的平均质量 m（原子核的质量除以核子 数）与原子序数 Z 的关系如图所示。下列说法中正确的是（） / 17 A. 随原子序数的增大核子的平均质量先减小后增大 B. 原子

5、核 E 的比结合能比原子核 F 的比结合能大 C. 原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 时会有质量亏损，要吸收能量 D. 原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时会有质量亏损，要放出核能 8. 某小型发电站高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器和 降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为 20，用户 获得的功率为 19，输电线的总电阻为10。在输电线路上接入一 个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10。下列说法中正确 的是（） A. 电流表的示数为 1A B. 升压变压器的输出电压U 2 2000V C. 其它条件不变,将 P 下移，用户获得的电压将增大 D. 其它条件不变，用

6、户增多，输电线上损耗的功率将减小 / 17 9. 两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氮的同位素） 。若反 应前氘核的动能均为 E kD 0.35MeV 。它们正面对撞发生聚变，且反 应后释放的核能全部转变为动能。已知氘核质量m D 2.0136u，氦核 质量m He 3.015u，中子质量m n 1.0087u（已知1u 931.5MeV /c2） 。下列 说法中正确的是（） A. 核反应释放的核能约为 3.96 B. 反应后产生的氦核的动能约为 0.99 C. 反应后产生的中子的动能约为 3.26 D. 把两个氘核作为一个系统，对撞过程中满足动量守恒和总能量 守恒 第卷（必做 18 分+选

7、做 46 分，共 64 分） 【必做部分】 二、实验题（本题共 1 小题，共 6 分。根据题目的要求在答题纸 上相应的位置填写各题的答案） 10.（6 分）研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为 v 的光照射光电管电极 K 时，有光电子产生。光电管 K、A 极间所 加的电压 U 可由图中的电压表测出，光电流 I 由图中电流计测出。 （1）当滑片 P 位于 P 右侧时，电极 K、A 间所加电压使从电极 K / 17 发出的光电子（填“加速”或“减速” ） 。 （2） 如果实验所得U c v图象如图乙所示， 其中U 1 、v 1 、v 0 为已知量， 电子的电荷量为 e，那么： 只需将与普

8、朗克常量 h 进行比较，若在误差许可的范围内二者 相等，则证明 “光电效应方程”是正确的。 该实验所用光电管的 K 极材料的逸出功为。 三、计算题（本小题共1 小题，共 12 分。解答应写出必要的文字 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） 11.（12 分）如图所示，电阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直 于磁场的轴 OO 匀速转动。 矩形线圈产生的交流电通过一理想变压 器为标有“220V，22W”的灯泡和一电动机供电，此时灯泡正常发 光。已知矩形线圈的匝数N 220匝，面积S 0.05m2，转速n 50r / s， 内阻不计，

9、磁场的磁感应强度B 流表的示数为 0.1A。求： （1） 从图示位置开始计时， 线圈产生的感应电动势的瞬时表达式； （2）电动机的输出功率。 2 2 T ，电动机的内阻为10，电 【选做部分】 / 17 【选修 3-3】 12.（5 分）下列说法中正确的是（填正确答案的标号。选对 1 个 得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分， 最低得分为 0 分） 。 A. 气体压强是由于分子间的斥力产生的 B. 晶体熔化时，分子平均动能保持不变 C. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 D. 显微镜下观察到布朗运动就是液体分子的无规则运动 E. 已知

10、某种气体的密度为，摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 N A ，则该气体分子之间的平均距离可以表示为 3 M N A 13. （5 分） 两分子间的斥力和引力的合力 F 与分子间距离 r 的关 系如图所示，曲线与 r 轴交点的横坐标为r 0 ，相距很远的两分子仅 在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时 分子势能为零，下列说法中正确的是（填正确答案的标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） 。 A. 在r r 0 时，分子势能为零 B. 在r r 0 时，分子势能最小，但不为零 / 17 C. 在

11、r r 0 阶段，分子势能一直减小 D. 在r r 0 阶段，分子势能先减小后增加 E. 整个过程中分子力先做正功再做负功 14.（5 分）如图所示为某喷水壶的结构示意图。未喷水时阀门 K 闭合，压下压杆 A 可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄 B 便可打开阀门 K， 水会自动从喷嘴处喷出。 储气室内气体可视为理 想气体，充气和喷水过程中温度保持不变。下列说法中正确的是 （填正确答案的标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） 。 A. 充气过程中，储气室内气体内能增大 B. 充气过程中，储气室内气体分子平均

12、动能增大 C.喷水过程中，储气室内气体吸热 D.喷水过程中，储气室内气体内能减小 E. 喷水过程中，储气室内气体分子的无序性增大 15.（6 分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将 6 的油 酸溶于酒精，制成104mL的油酸酒精溶液，测量 1 的油酸酒精溶液 有 75 滴。现取一滴该油酸酒精溶液在水面上形成油膜，油膜的面 积是114cm2。 / 17 （1）按以上数据，可估算出油酸分子的直径为。 （结果保留 1 位 有效数字） （2） 某同学在实验中， 计算出的分子直径明显偏大， 可能是由于。 A. 油酸分子未完全散开 B. 油酸中含有大量酒精 C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方

13、格 D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 的溶液滴数 75 错计成了 76 16.（10 分）一定质量的理想气体初态的压强、温度、体积分别为 p 1 、T 1 和V 1 ， 经历热学过程后， 末态的压强、 温度、 体积分别为 p 2、T2 和V 2 ，请根据气体实验定律推导 p 1 、T 1 、V 1 与 p 2、T2、V2 之间的关系。 17.（15 分）如图所示，气缸的横截面积为10cm2，a、b两个质量忽 略不计的活塞将内部气体分 A、 B 两部分， A 部分气柱的长度为 30， B 部分气柱的长度是 A 部分气柱长度的一半， 气缸和活塞 b 是绝热 的，活塞 a 是导热的，与活塞 b 相

14、连的轻弹簧劲度系数为 100。初 始状态 A、B 两部分气体的温度均为270C，活塞a 刚好与气缸口平 齐，弹簧为原长。若在活塞 a 上放上一个质量为 2 的重物，则活 塞 a 下降一段距离后静止（已知外界大气压强 p 0 1.0105Pa，重力 加速度大小g 10m / s2） 。求： （1）此时 A 部分气柱的长度； （2）此后对B 部分气体进行缓慢加热，使活塞a 上升到再次与气 缸口平齐，此时 B 部分气体的温度。 / 17 【选修 3-4】 12.（5 分）下列说法中正确的是（填正确答案的标号。选对 1 个 得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣

15、3 分， 最低得分为 0 分） 。 A. 光纤通信利用了光的全反射原理 B. 水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象 C.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 E. 太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度相同 13.（5 分）如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块。让 物块沿竖直方向做简谐运动，以竖直向上为正方向，物块做简谐 运动的表达式为 y 0.1sin2.5tm。0 时刻，一小球从距物块 h 高处 自由落下；0.6s 时，小球恰好与物块处于同一高度。取g 10m / s2。 以下判断中正确的是（填正确答案的标号。选对 1 个得 2

16、 分，选 对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分 为 0 分） 。 / 17 A. 1.7m B. 物块做简谐运动的周期是 0.8s C. 0.6s 内物块运动的路程为 0.2m D. 0.4s 时，物块与小球运动方向相同 E. 0.6s 时，物块与小球的加速度方向相同 14.（5 分）一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，此时刻质 点 P 的速度为 v， 经过 1.0s 它的速度大小、 方向第一次与 v 相同， 再经过 0.2s 它的速度大小、方向第二次与v 相同，则下列判断中 正确的是（填正确答案的标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4

17、分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） 。 A. 波沿 x 轴负方向传播，波速为 5 B波沿 x 轴正方向传播，波速为 5 C. 若某时刻质点 M 到达波谷处，则质点 P 一定到达波峰处 D. 质点 M 与质点 Q 的位移总是大小相等、方向相反 E. 从图示位置开始计时，在 2.0s 时刻，质点 P 的位移为 20 / 17 15.（6 分）某同学用如图甲所示实验装置做“用双缝干涉测光的 波长”的实验，相邻两条亮条纹间的距离用带有螺旋测微器的测 量头测出，测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮 纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图乙（1）所示，

18、然后同 方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮条纹中心对齐， 此时手轮上的示数如图乙（2）所示，则这种色光的波长 ， （已 知双缝间距 0.2，双缝到屏间的距离 700） ，若改用频率较高的单 色光照射，得到的干涉条纹间距将（填“变大” 、 “不变”或“变 小” ） 16.（10 分）一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该 时刻开始计时，波上 A 质点的振动图象如图乙所示，求： （1）从该时刻开始计时，再经过t 0.4 s，P 质点的位移、通过的 路程和波传播的距离分别为多少？ （2）若0 时振动刚刚传到 A 点，从该时刻起再经多长时间坐标为 / 17 45m 的质点（未画出）

19、第二次位于波峰？ 17.（15 分）如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边长度 为 d，一束单色光以 60的入射角从侧面的中点 D 入射，折射后 从侧面射出，不考虑光在面的反射。已知三棱镜的折射率n 单色光在真空中的光速为 c。求： （1）画出单色光通过三棱镜的光路图； （2）单色光通过三棱镜的时间。 6 2 ， / 17 参考答案 1. D 2. B 3. D 4. B 5. C 6. C 7. 8. 9. 10. （1）加速（2） U 1e v 1 v 0 hv 0 11. 解析： （1）线圈转动的角速度为 2n 100rad / s， 感应电动势最大值为E m NBS 2200 2V

20、 ， 感应电动势的瞬时表达式为e E m cost 2200 2cos100tV （2）原线圈两端的电压为U 1 由电压与匝数关系得 E m 2200V 2 n 1 U 1 2200V 10 n 2 U 2 220V I 1n11A， n 2 由电流与匝数关系得：I 2 流过灯泡的电流为I 3 P 0.1A U 2 流过电动机的电流为I I 2 I 3 0.9A， 电动机的输出功率为P 出 =IU 2 I2R 189.9W 【选做部分】 【选修 3-3】 12. 13. 14. 15.（1）71010（2） 16. 解析：设气体由状态为 p 1 、V 1 、T 1 ，经历等温变化变为状态为 p 2、V2、T1。 由玻意尔定律得 p 1 V 1 p 2V2 ， / 17 解得 p 2 p 1 V 1 V 2 设气体由状态 p 2、V2、T1 ，经历等容变化为 p 2、V2、T2 。 由等容变化查理定律 联立解得 p 1 V 1 p 2V2 T 1 T 2 p 2 p 2 T 1 T 2 17. 解析： （1）对于 A 部分气体，初状态 p A 1105Pa,V A L 1S 。 末状态 p A p 0 mg 1.2105Pa， S 由玻意耳定律得 p AL1S pAL1 S 解得L 1 25cm