2017-2018学年福建省宁德市高二下学期期末模拟考试物理试题 解析版
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福建省宁德市2017-2018学年高二下学期期末模拟物理试卷一、单选题(本题共10小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1-5题只有一项符合题目要求,第6-10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1. 物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上.下列说法正确的是()A. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的B. 电子的发现使人认识到原子具有核式结构C. α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的【答案】A【解析】A、天然放射现象是原子核发生衰变而产生的,说明原子核内部是有结构的,故A正确;B、电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构,但不能说明原子具有核式结构,故B错误;C、α粒子散射实验的重要发现是原子的核式结构,而不是电荷的量子化,故C错误;D、密立根油滴实验测出了电子的电荷量,发现了电荷量的量子化,不明说明核外电子的轨道是不连续的,故D错误。
故选:A。
2. 如图所示,是高二某同学演示楞次定律实验记录,不符合实验事实的是A. B. C. D.【答案】D【解析】试题分析:D选项中,由楞次定律知:当条形磁铁拔出时,感应电流形成的磁场与原磁场方向相同,因原磁场方向向上,故感应磁场方向也向上,再由安培定则知从上向下看感应电流方向为逆时针,D错。
考点:楞次定律、安培定则等。
【名师点睛】楞次定律中“阻碍”的含义3. 为了测出自感线圈的直流电阻,可采用如图所示的电路由于线圈自感系数很大,为了保护电表和各元件,在测量完毕后将电路解体时应该A. 首先断开开关B. 首先断开开关C. 首先拆除电源D. 首先拆除安培表【答案】B【解析】若先断开开关或先拆去电流表或先拆去电阻R,由于L的自感作用都会使L和电压表组成回路,原先L中有较大的电流通过,现在这个电流将通过电压表,造成电表损坏,所以实验完毕应先断开开关,B正确.【点睛】先进行ACD三项操作都会发生自感现象,在电压表中有强电流流过,发热过多,造成仪器烧坏本题考查了自感线圈的自感作用,在断开电源的瞬间L相当于电源,结合实验安全原则,应先消除自感现象.4. 一群处于量子数为的激发态的氢原子跃迁到量子数的激发态时,向外辐射频率为的光子,该光子恰好能使某种金属发生光电效应。
下列说法正确的是A. 这群氢原子向外辐射的光子频率共有2种B. 当照射光的频率大于时,若v增大,则此金属的逸出功增大C. 当照射光的频率大于时,若光强增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍D. 当用频率为的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为【答案】D【解析】根据知,这些氢原子向外辐射的光子频率有3种,A错误;金属的逸出功与入射光的频率无关,由金属本身性质决定,B错误;光电子的最大初动能与光强无关,C错误;某种金属发生光电效应的光子的最小频率为,则逸出功为,根据光电效应方程得,用频率为的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为,D正确.5. 某同学利用图甲装置研究磁铁下落过程中的电磁感应有关问题打开传感器,将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放,穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁的重力且不发生转动,不计线圈电阻,计算机荧屏上显示出图乙的曲线,图乙中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的,对这一现象相关说法正确的是A. 若仅增大h,两个峰值间的时间间隔会增大B. 若仅增大h,两个峰值都会减小C. 若仅减小h,两个峰值可能会相等D. 若仅减小滑动变阻器的值,两个峰值都会增大【答案】D【解析】若仅增大h,磁铁到达线圈时的速度增大,通过线圈的平均速度增大,故磁铁经过线圈的时间减小,两个峰值间的时间间隔会减小,A错误;当h增大时,磁铁进入线框的速度增大,导致线框中磁通量的变化率增大,因此两个峰值都会增大,且两个峰值不可能相等,BC错误;根据闭合电路欧姆定律可知,不计线圈电阻,减小滑动变阻器阻值,则感应回路中的感应电流增大,线圈对磁铁的阻碍作用增大,磁铁的机械能转化为动能的比例增大,即感应回路中的电功率增大,两个峰值都会增大,D正确.【点睛】本题考查了电磁感应定律与闭合电路输出功率问题,考点结合巧妙,题目新颖,有一定创新性,难点在于理解该过程中的功能关系以及曲线的含义.感应电动势的大小等于磁通量的变化率,因此通过线圈速度越大,磁通量的变化率越大,电动势越大,两个峰值也越大;根据闭合电路欧姆定律可知,当外电阻等于内阻时,输出功率最大.6. 太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,核反应方程是,这个核反应释放出大量核能已知质子、氦核、X的质量分别为、、,真空中的光速为下列说法中正确的是A. 方程中的X表示中子B. 方程中的X表示正电子C. 这个核反应中质量亏损D. 这个核反应中释放的核能【答案】BD【解析】由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为,A错误B正确;质量亏损为:,释放的核能为,C错误D正确.7. 用如图装置研究电磁感应现象在图示情况,当电键闭合瞬时,观察到电流表指针向右偏转,电键闭合一段时间后,为使电流表指针向左偏转,可采用的方法有A. 将变阻器滑动头向右端滑动B. 将一软铁棒插入线圈A中C. 将线圈A从线圈B中拔出D. 迅速断开电键【答案】CD【解析】当电键闭合瞬时,穿过闭合线圈B的磁通量增大,电流表指针右偏,当左偏时,磁通量应该减小,CD对8. 如图所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,一正方形导线框abcd位于纸面内,ab边与磁场的边界P重合导线框与磁场区域的尺寸如图所示从时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域,以为线框中的电流i的正方向,向左为导线框所受安培力的正方向,以下和关系示意图中正确的是A. B. C. D.【答案】AC【解析】下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图。
在第一阶段,只有ab切割向外的磁感线,由右手定则知电动势为正,大小为.在第二阶段,ab切割向里的磁感线,电动势为逆时针方向,同时cd切割向外的磁感线,电动势为逆时针方向,等效电动势为,且电动势为负.9. 某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示,发电机输出的电压恒定,通过升压变压器和降压变压器向用户供电,已知输电线的总电阻为R,降压变压器的原、副线圈匝数之比为4:l,它的副线圈两端的交变电压如图乙所示,为负载电阻若将变压器视为理想变压器,则下列说法中不正确的是A. 降压变压器原线圈的输入电压为55VB. 降压变压器的输入功率与输出功率之比为4:1C. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D. 当增大时,升压变压器的输出电压不变【答案】ABC【解析】由图象得到,降压变压器副线圈两端交变电压;有效值为,降压变压器原、副线圈匝数之比为4:1,故降压变压器原线圈的输入电压为:,A错误;降压变压器为理想变压器,故输入功率与输出功率之比为1:1,B错误;由于输电线电阻有电压降,故升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压,C错误;当增大时,由于升压变压器的输入电压不变,故输出电压不变,D正确.【点睛】根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小,从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小.掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决本题.10. 如图所示,空间存在有界磁场I和Ⅱ,其中磁场I上下边界间距为4L,方向垂直纸面向里,大小为B,磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合,磁场Ⅱ的宽度为2L,方向垂直纸面向外,大小也为一质量为m,边长为L的金属线框以某一竖直速度从磁场I的上边界进入磁场时恰好匀速运动,线框从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中线框再次达到匀速运动,最后线框下边界刚离开磁场Ⅱ时恰好又一次开始匀速运动,则A. 线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大B. 线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度C. 线圈下边到达磁场I的下边界时的速度大小为D. 线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中机械能减少了5mgL【答案】AD【解析】线圈完全进入磁场后,穿过线圈的磁通量不变,感应电流为零,故只受重力作用,所以线圈完全在两个磁场中运动的过程中做加速运动,故线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大,A正确;刚进入磁场I时线圈做匀速运动,即,线圈上边离开磁场Ⅱ时线圈做匀速运动,故,所以有,B错误;线圈完全在磁场Ⅰ中磁通量不变没有感应电流,不受安培力,做匀加速运动,加速度为g,有,则得,C错误;线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中做匀速运动,动能不变,则机械能减小为,D正确.【点睛】本题要紧扣线圈匀速运动的过程进行分析,结合安培力公式,分析速度关系根据能量守恒定律研究产生的热量,都是常用的思路,关键要能熟练运用.实验题探究题(本大题共2小题,没空2分,共14分)11. 某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止的前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力.(1)若已测得打点纸带如图所示,并测得各计数点间距已标在图示上,A为运动的起点,则应选______段来计算A碰前速度,应选______段来计算A和B碰后的共同速度以上两空选填“AB”“BC”“CD”“DE”.(2)已测得小车A的质量,小车B的质量,由以上测量结果可得:碰前总动量______,碰后总动量 _____结果保留三位有效数字【答案】 (1). BC (2). DE (3). 0.420 (4). 0.417【解析】(1)推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度.(2)碰前小车的速度:,碰前的总动量:;碰后小车的共同速度:,碰后的动量:.12. 如图甲所示为热敏电阻的图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电电池的电动势,内阻可以不计图中的“电源”是恒温箱加热电源.(1)图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高______填“增大” “减小”或“不变”;(2)应该把恒温箱内加热器接______ 端填“AB”或“CD”;(3)如果要使恒温箱内的温度保持,滑动变阻器接入电路的电阻值为______【答案】 (1). 减小 (2). AB (3). 50【解析】(1)由图甲可知热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小;(2)当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端.(3)当温度达到100℃时,加热电路就要断开,此时的继电器的衔铁要被吸合,即控制电路的电流要到达20mA=0.02A,根据闭合电路欧姆定律可得:,解得:R1=150Ω.【点睛】在解答本题的时候要分析清楚,控制电路和加热电路是两个不同的电路,只有当温度较低,需要加热的时候,加热电路才会工作,而控制电路是一直通电的。