高二物理下期期末模拟考试.docx
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高二物理下期期末模拟考试
养鹿中学高二下期期末模拟
命题人：
肖将军
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、选择题（本题共8道小题，每小题8分，共48分）
1.下列说法错误的是（ ）
A．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说
B．若使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，即使增大入射光光照强度也不能发生光电效应
C．结合能越大，原子核结构一定越稳定
D．用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，也一定能发生光电效应
2.对玻尔理论下列说法中，不正确的是（ ）
A．继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设
B．原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量
C．用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系
D．氢原子中，量子数N越大，核外电子的速率越大
3.（单选）下列说法正确的是（ ）
A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转
B．β射线比α射线更容易使气体电离
C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
D．核电站产生的能量来自轻核聚变
4.如图甲为磁感应强度B随时间t的变化规律，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，平面位于纸面内，如图乙所示．令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力．下列说法不正确的是（ ）
A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B．I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向
C．F1方向指向圆心，F2方向指向圆心
D．F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心
5.如图所示电路中，R1、R2是两个阻值相等的定值电阻，L是一个自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为φA、φB，下列分析正确的是（ ）
A．开关S闭合瞬间φA＞φB
B．开关S闭合后，电路达到稳定时φA＜φB
C．当开关S从闭合状态断开瞬间φA＞φB
D．只要线圈中有电流通过，φA就不可能等于φB
6.（多选）下列说法中正确的是（ ）
A．天然放射现象说明原子核内部有电子
B．发现质子的核反应方程是
N+
He→
O+
H
C．
U衰变成
Pb要经过6次β衰变和8次α衰变
D．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出光子的能量，高于从氢原子n=8能级跃迁到n=2能级所释放出光子的能量
7.（多选题）如图所示，a、b间接入电压u=311sin314t（V）的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器（当温度升高时，其阻值将减小），所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是（ ）
A．A1的示数增大，A2的示数增大
B．V1的示数不变，V2的示数减小
C．A1的示数增大，A2的示数减小
D．V1的示数减小，V2的示数减小
8.（多选题）如图所示，光滑水平面上存有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成45°，若线框的总电阻为R，则（ ）
A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DCBA
B．AC刚进入磁场时线框中感应电流表为
C．AC刚进入磁场时线框所受安培力为
D．此时CD两端电压为
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、实验题（本题共2道小题,第1题5分,第2题10分,共15分）
9.某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率．
①为了设计电路，先用多用电表的欧姆档粗测圆柱形导体的电阻，采用“x10”档，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来．
②分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图1所示，其读数分别是L= mm，d= mm．
③为使实验更加准确，又采用伏安法进行了电阻测量，右面两个电路方案中，应选择图2中的图 （填“甲”或“乙”）．
10.（10分）某同学要测量一导体的电阻Rx.
（1）他先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向电阻挡“×100”挡位的多用电表测量，其表盘及指针所指位置如图甲所示，要能比较准确地测量该电阻的阻值，应将多用电表的选择开关旋转到电阻挡的________挡位，调到正确挡位后重新调零，再次测量此电阻，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则该电阻约为________Ω.
（2）该同学想用“伏安法”更精确地测量该导体的电阻Rx，现有的器材及其代号和规格如下：
A．待测电阻Rx
B．电流表A1（量程0～50mA，内阻约为50Ω）
C．电流表A2（量程0～5mA，内阻约为30Ω）
D．电压表V1（量程0～3V，内阻约为10kΩ）
E．电压表V2（量程0～15V，内阻约为50kΩ）
F．滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω，允许通过的大电流为2.0A）
G．直流电源E（电动势6V，内阻不计）
H．定值电阻R2＝50Ω
I．开关S一个，导线若干．则：
①为了使实验误差较小，要求电表的指针的偏转幅度达到半偏以上，并要求测得多组数据进行分析，则电流表应选择________，电压表应选择________（选填器材前的字母代号）．
②将你设计的实验电路画在虚线框内．
③使用设计的电路图进行测量，若电压表的读数为U，电流表的读数为I，那么，待测电阻的阻值Rx＝________（用已知物理量和测量的物理量的字母符号表示）．
评卷人
得分
三、计算题（本题共2道小题,第1题12分,第2题20分,共32分）
11.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线圈的面积为S、匝数为N、电阻为r，转动的角速度为ω，磁场的磁感应强度大小为B，线圈两端通过滑环、电刷外接一个阻值为R的定值电阻．从线圈平面经中性面开始计时（t=0），试回答下列问题：
（1）写出穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律；
（2）写出线圈中感应电流i随时间t的变化规律；
（3）从t=0到
时间内通过电阻R的电量．
12.如图所示，两根足够长的光滑导轨MN，PQ与水平面成θ=37°角平行放置（不计导轨的电阻），导轨间的宽度为l=0.6m．空间存在垂直导轨面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，导轨上端接一标有“2.5V1.25W”字样的小灯泡L．一根电阻r=1Ω的金属棒ab垂直导轨由某一位置静止释放，当下滑s=12m时达到稳定速度，此时小灯泡恰能正常发光，已知重力加速度g=10m/s2．试求：
（1）金属棒的质量m及运动稳定后的速度v；
（2）金属棒下滑s的过程中，通过灯泡L上的电荷量q；
（3）金属棒下滑s的过程中小灯泡所产生的热量Q（设小灯泡电阻不变）．（结果保留两位有效数字）
13.下列说法正确的是（ ）（填正确答案标号。
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．已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的大小
B．若两个分子只受到它们之间的分子力作用，当分子间的距离减小时，分子的动能可能增大
C．能量耗散过程中能量仍守恒
D．布朗运动就是分子的无规则运动
E．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的
14.如图所示为一简易火灾报警装置.其原理是：
竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为13cm，大气压强P0=75cmHg.
（1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警？
（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？
试卷答案
1.C
【考点】爱因斯坦光电效应方程．
【分析】爱因斯坦提出了光子说；
光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素；
比结合能的大小是反映原子核稳定程度的物理量；
【解答】解：
A、根据物理学史可知，爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说．故A正确；
B、根据光电效应发生的条件可知，光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关．故B正确；
C、比结合能的大小是反映原子核稳定程度，比结合能越大，原子核结构一定越稳定．故C错误；
D、用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，由于紫色光的频率大于绿色光的频率，所以也一定能发生光电效应．故D正确．
本题选择错误的，故选：
C
2.D
【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构．
【分析】卢瑟福的原子模型是核式结构模型，电子轨道可以是连续变化的；玻尔的原子模型中电子轨道和原子的能量都是量子化的，并根据跃迁能量变化关系hγ=E2﹣E1，从而即可求解．
【解答】解：
A、玻尔的原子模型对应的是电子轨道的量子化，卢瑟福的原子模型核外电子可在任意轨道上运动，故A正确；
B、玻尔的原子结构模型中，原子的能量是量子化的；卢瑟福的原子结构模型中，原子的能量是连续的；故B正确；
C、玻尔的原子结构模型中，核外电子从高能级向低能级跃迁后，原子的能量减小，从而建立了hγ=E2﹣E1，故C正确；
D、氢原子中，量子数N越大，核外电子的速率越小，而电子的电势能越大，故D不正确；
本题选择不正确的，故选：
D．
3.
解：
A、γ射线不带电，所以在电场和磁场中都不会发生偏转，故A正确；
B、α射线比β射线更容易使气体电离，故B错误；
C、太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，故C错误；
D、核电站产生的能量来自铀235的裂变，故D错误；
故选：
A
4.C
【考点】楞次定律．
【分析】明确线圈中电流的变化，从而确定磁通量的变化，应用楞次定律可以判断出感应电流方向，由左手定则可以判断出电流所受安培力方向，从而即可求解．
【解答】解：
A、由图甲所示可知，oa段，磁场垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1沿逆时针方向，
在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，故A正确；
B、由图甲所示可知，在bc段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I3沿顺时针方向，故B正确；
C、由左手定则可知，oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心，ab段安培力F2方向背离圆心向外，故C错误；
D、由左手定则可知，ab段安培力F2方向背离圆心向外，bc段，安培力F3方向指向圆心，故D正确；
本题选错误的，故选：
C．
5.C
【考点】自感现象和自感系数；电势．
【分析】开关闭合瞬间电流由A指向B增大，自感线圈阻碍电流增加，稳定后自感线圈相当于导线；
当开关S从闭合状态断开瞬间自感线圈产生感应电流，相当于电源，电流方向由A指向B；
【解答】解：
A、开关闭合瞬间电流由A指向B增大，自感线圈阻碍电流增加，故φA＜φB，故A错误．
BD、电路稳定后，自感线圈相当于导线；φA=φB，故BD错误．
C、当开关S从闭合状态断开瞬间自感线圈产生感应电流，相当于电源，电流方向由A指向B，故φA＞φB，故C正确．
故选：
C
6.
【考点】：
原子核衰变及半衰期、衰变速度；氢原子的能级公式和跃迁；天然放射现象．
【专题】：
衰变和半衰期专题．
【分析】：
天然放射现象说明原子核内部有复杂结构；根据电荷数守恒、质量数守恒判断核反应方程的正误；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，从高能级向低能级跃迁，向外辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子．
：
解：
A、天然放射现象说明原子核内部有复杂结构，原子核内部没有电子．故A错误．
B、发现质子的核反应方程是：
N+
He→
O+
H．故B错误．
C、根据质量数和电荷数守恒知，
U衰变成
Pb要经过6次β衰变和8次α衰变，C正确；
D、氢原子由高能级向低能级跃迁，辐射光子能量，由于n=2和n=1间的能级差大于n=8和n=2间的能级差，则氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出光子的能量，高于从氢原子n=8能级跃迁到n=2能级所释放出光子的能量．故D正确．
故选：
CD
7.BC
【考点】变压器的构造和原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
【分析】和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R2的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．
【解答】解：
当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以A2的示数要减小，所以AD错误．BC正确．
故选：
BC．
8.CD
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向，由E=BIv求出电路中的感应电动势，由闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流和CD两端的电压；将AD边与CD边受到的安培力进行矢量合成，求出线框受到的安培力．
【解答】解：
A、线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCD方向，故A错误；
BD、AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势，：
E=Bav，则线框中感应电流为：
I=
；
故CD两端的电压为U=
=
；故B错误，D正确；
C、AC刚进入磁场时线框的cd边产生的安培力与v的方向相反，ad边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是：
F=BIa，
由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合，即：
F合=
F=
，故C正确；
故选：
CD
9.BCE
知阿伏加伽德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子所占空间的大小；若分子间是斥力时，在两分子间距离减小的过程中，分子的动能一定减小；若分子间是引力时，在两分子间距离减小的过程中，分子的动能一定增大；布朗运动是固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映；根据热力学第二定律可知，在没有外界影响之下，从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的．
【解答】解：
A、已知阿伏加伽德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子所占空间的大小，或分子之间的距离，但是不能估算分子的大小，故A错误；
B、若两个分子只受到它们之间的分子力作用，当分子间是引力时，分子间的距离减小，分子的动能增大，故B正确；
C、根据热力学第二定律可知，能量耗散过程中能量仍守恒，故C正确；
D、布朗运动是固体颗粒的运动，反映了分子的无规则运动，但不是分子的一定，故D错误；
E、根据热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的，但要在一定的条件下．故E正确；
故选：
BCE
【说明】该题考察的是3-3的基本内容，考查的知识点较多，有分子动理论，布朗运动等，其中掌握热力学第二定律的几种不同的是否，并能用来分析实际问题是关键．
10.
（2）23.7，2.792；（3）乙．
【考点】测定金属的电阻率．
【分析】
（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，注意二者读数的差别．
（3）根据题意要求，所测电阻偏小．注意滑动变阻器采用分压式接法，电流表采取外接法．再结合电阻定律和欧姆定律求出电阻率的表达式．
【解答】解：
（2）游标卡尺的主尺读数为23mm，游标尺上第7个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.1×7mm=0.7mm，
所以最终读数为：
23mm+0.7mm=23.7mm；
螺旋测微器的固定刻度读数为2.5mm，可动刻度读数为：
0.01×29.2mm=0.292mm，
所以最终读数为：
2.5mm+0.292mm=2.792mm．
（3）由
（1）可知，本实验中所用电阻较小，故为了准确测量应采用电流表外接法，故电路应选择乙图；
故答案为：
（2）23.7，2.792；（3）乙．
11.
（1）×10，220Ω
（2）①____B____，____D____
③_________
______
12.
解：
（1）线框中产生的感应电动势最大值为Em=BL1L2ω
感应电流有效值E=
，
感应电流的有效值I=
=
（2）从图示位置转过90°角过程中，经过的时间为t=
，
根据焦耳定律，则有：
Q=I2（R+r）t=
．
答：
（1）电流表的示数
；
（2）从图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量
．
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．
【分析】
（1）交流电流表A测量交变电流的有效值，先根据Em=BL1L2ω求出线框中产生的感应电动势最大值，由于产生的是正弦式电流，所以感应电动势的有效值为E=
，再根据闭合电路欧姆定律求解电流的有效值，即可得解．
（2）根据焦耳定律求解线框中产生的焦耳热．
13.
解：
（1）最大值：
Φm=BS；
磁通量由最大值开始变化；故磁通量的变化规律为：
Φ=Φmcosωt=BScosωt
（2）线圈中产生的感应电动势e=Emsinωt=NBωSsinωt
线圈中感应电流i=
（3）t=0时刻穿过线圈的磁通量Φ1=﹣BS；
时刻穿过线圈的磁通量
，
从t=0到
时间内，穿过线圈的磁通量变化
通过电阻R的电量
答：
（1）穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律Φ=BScosωt
（2）线圈中感应电流i随时间t的变化规律i=
sinωt
（3）从t=0到
时间内通过电阻R的电量为
．
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系；闭合电路的欧姆定律；交流发电机及其产生正弦式电流的原理．
【分析】先求出最大电动势，电动势的最大值为NBSω，进而写出电压的瞬时表达式，求电荷量用电动势的平均值，电阻消耗的功率利用有效值．
14.
解：
（1）金属棒达稳定速度时，小灯泡正常发光，由小灯泡参数知：
回路中电流I=
小灯泡电阻R=
根据闭合电路欧姆定律可知，金属棒切割磁感线产生的电动势等于回路中的总电压即：
Blv=I（R+r）
得金属棒稳定时的速度v=
再以金属棒为研究对象，速度稳定后，金属棒处于平衡状态，则根据平衡有：
mgsinθ=BIl
即金属棒的质量m=
（2）由题意通过小灯泡的电荷量
q=
=
=
=0.6C
（3）根据能量守恒可知，金属棒减小的重力势能等于电路增加的动能和回路产生的总热量即：
根据闭合电路欧姆定律可知，灯泡上产生的热量
Q=
=
=0.46J
（1）金属棒的质量m为0.025kg及运动稳定后的速度v为10m/s；
（2）金属棒下滑s的过程中，通过灯泡L上的电荷量q为0.6C；
（3）金属棒下滑s的过程中小灯泡所产生的热量Q为0.46J．
【分析】
（1）根据闭合电路欧姆定律由小灯泡正常发光求得感应电动势的大小从而求得稳定后的速度v，再根据稳定时m的平衡求得m的质量；
（2）根据
求得通过小灯泡L的电荷量；
（3）根据能量守恒，金属棒m减小的重力势能等于金属棒增加的动能和回路中产生的热量，再由闭合电路欧姆定律求得小灯泡上产生的热量．
15.①177℃②8cm
①封闭气体做等压变化，设试管横截面积为S，则初态：
V1=20S，T1=300K，末态：
V2=30S，由盖吕萨克定律可得：
=
，解得T2=450K，所以t2=177℃．
②设当有xcm水银柱注入时会在87℃报警，由理想气体状态方程可得：
=
，
代入数据解得x=8cm．
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