密 封 线
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密 封 线 内 不 得 答 题
太原五中2018—2019学年度第二学期阶段性检测
高 二 物 理(理)
出题人：齐丽虹 校对人：吴柴乐 时间：2019.5
一、选择题（本题包含12小题，其中1—8小题为单选，9—12小题为多选，每小题4分，共48分）
1．黑体辐射的强度与波长关系如图所示，由图可知下列说法错误的是（ ）
A. 黑体辐射的强度随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加
B. 随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动
C. 任何温度下，黑体都会辐射各种波长的电磁波
D. 不同温度下，黑体只会辐射相对应的某些波长的电磁波
2．根据爱因斯坦的“光子说”可知（ ）
A. “光子说”本质就是牛顿的“微粒说”
B.光的波长越大，光子的能量越小
C.一束单色光的能量可以连续变化
D.只有光子数很多时，光才具有粒子性
3．关于光的波粒二象性下列说法正确的是( )
A.光子说完全否定了波动说
B.光波频率越高，波动性越明显
C.个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出波动性
D.光的波粒二象性是指光和经典的波和微粒都很相似
4.现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（ ）
A． B． C． D．
5. 下列能揭示原子具有核式结构的实验是（ ）
A. 光电效应实验 B. 康普顿效应实验
C. 粒子散射实验 D. 氢原子光谱的发现
6.关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，下列说法正确的是( )
A.经典电磁理论很容易解释原子的稳定性
B.据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上
C.根据经典电磁理论，原子光谱应该是不连续的
D.氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论
7.“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且v与U成正比，即v=kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为( )
A．h/2e B．2e/h C．2he D．1/2he
8．如图所示，在研究光电效应时，某同学用同一实验装置（如图甲）在四束光的照射下得到了四条电流表与电压表读数之间的关系曲线，标为A、B、C、D．如图乙所示。则关于四束光线，下列说法正确的是( )
A．如果B光是绿光，A光可能是紫光
B．A、B两光是同一色光，A光对应的光强大于B光对应的光强
C．如果B光是氢原子处于n=5能级跃迁到n=2能级发出的光，则C光可能是n=3
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能级跃迁到n=2能级发出的光
D．C光对应的光电子最大初动能大于D光的光电子最大初动能
9．若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电子称为内转换电子）．214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416 MeV交给内层电子（如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离．实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK=1.323 MeV、EL=1.399 MeV、EM=1.412MeV.则可能发射的特征X射线的能量为( )
A．0. 013 MeV B．0.017 MeV C．0. 076 MeV D．0.093 MeV
10．将硬导线中间一段折成不封闭的半圆形，直径为L，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻为(π2L2nB)2/32P B．灯泡的电阻为(π2L2nB)2/8P
C．ab两端的电压为(nB L2π2)/8 D．ab两端的电压为(nB L2π2)/2
11．一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器升压后向远方输电。输电线路总电阻．到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（ ）
A．原、副线圈电流分别为和20A
B．原、副线圈电压分别为和220V
C．和的变压比分别为1：50和40：1
D．有盏灯泡（220V、60W）正常发光
12．如图在AB间接入正弦交流电U1=220V，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20Ω的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的热功率为P，则有( )
A．U0=40V B．U0=20V C． P=80W D．P=20W
二、实验题（每题6分，共12分）
13．(6分)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( )
A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零
B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起
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14．（6分）图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当盘中没有放物体时，电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其他阻力．
（1）试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式 ．
V
S
R
R0
E
r
甲
m
R
乙
m
（2）由（1）计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为了使电压表示数与待测质量成正比，请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路图，并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式 ．
三、计算题（共40分）
15．（6分）电子是英国物理学家汤姆孙在1897年发现的。在1907--1913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验，发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍，该最小电荷值就是电子电荷。如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d，油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间，当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动;当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力大小与其速率成正比（即f=kv，其中k为阻力系数），油滴密度为ρ，已测量出油滴(可看作球体)的直径为D，重力加速度为g. 求：
(1)（3分）k的大小。
(2)（3分）油滴所带电荷量。
16．（10分）卢瑟福的α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，原子的核式结构模型又叫原子的行星模型，这是因为两者之间有极大的相似之处，带电粒子间遵循库仑定律，而星体之间遵循万有引力定律，两定律有相似的表达式。若以无穷远处为零电势点，点电荷的电势为φ=-kQ/r，可推知氢原子的基态能级为-13.6ev。今以距地球无穷远处的重力势能为零，已知地球的半径为R, 重力加速度为g.试求：
（1）（6分）绕地球表面飞行的质量为m的卫星的总机械能表达式。
（2）（4分）绕地球表面飞行的质量为1t的卫星再补充多少能量，可使它脱离地球的引力（R=6.4×103km, g=10m/s2）.
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17．（12分）一矩形线圈abcd放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中（oo′的左边有匀强磁场，右边没有），线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数n=100，电阻r=1.0Ω，ab边长L1=0.5m，ad边长L2=0.3m，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度B=1.0×10-2T。线圈以理想边界oo′为轴以角速度ω=200rad/s按如图所示的方向匀速转动（OO′轴离ab边距离），以如图所示位置为计时起点。求：
（1）（4分）在0—的时间内，通过小灯泡的电荷量。
（2）（8分）小灯泡消耗的电功率。
18．（12分）如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，MP端连接定值电阻R=20Ω，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平轨道上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好通过半圆轨道最高点，不计其它电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直接触良好，取g=10m/s2， (不考虑cd杆通过半圆轨道最高点以后的运动) 求:
(1)(3分)cd绝缘杆通过半圆轨道最高点时的速度大小；
(2)(3分)电阻R产生的焦耳热Q;
(3)(6分)若该过程中流过电阻R的电荷量为0.1C，则ab与cd碰撞后，在磁场中滑行的距离x为多少？
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高二物理（理）答案
一．选择题(每空4分，共48分)
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
C
D
C
B
B
B
AC
AC
ABD
AD
13. （1） ABD
14. (1)
（2）
15
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16.
（2）
由电电荷周围电势的表达式类比可以知道：地球周围的"重力势"的表达式为，又由点电荷周围电荷的电势能表达式类比可以知道：地球周围物体重力势能的表达式为。
根据卫星运行时满足和，可以知道卫星动能的表达式为，所以卫星的机械能。
由，有，故。
又卫星绕地球表面运行时r=R，则
由电子从基态挣脱原子核的束缚需要的能量可知，要使绕地球表面运行的卫星挣脱地球的引力，应补充的能量为。
17.
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18.
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