高二下学期期末物理考试

-下学期期末考试广州开发区中学 高二年级物理试题 说明：1、本试卷分为Ⅰ、Ⅱ卷，共１８题，满分１５０分，考试时间为１２０分钟。 ２、选择题答案用 2B 铅笔填涂在答题卡上；其它题目在答案卷上作答；考试完毕， 交答题卡和答题卷 ３、本试卷 g 取 10m/s2 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 本题共 10 小题；每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选 项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的 得 0 分。 1、19 德国物理学家普朗克在研究电磁辐射的能量分布时发现，只有认为电磁波的发射和吸 收不是连续的，而是一份一份地进行的，每一份的能量等于 h，理论计算的结果才能跟 实验事实完全符合，受该理论的启发，其他一些物理学家开展了有关方面的一些研究工 作，取得了丰硕的成果。下列所述符合这种情况的有( ) A．麦克斯韦提出的光的电磁说 B．汤姆生提出的原子模型 C．爱因斯坦提出的光子说 D．玻尔提出的"玻尔理论" 2、在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到 M 点，突然与一不带电的静止 粒子碰撞合为一体，碰撞后的运动轨迹应是图中的（ ）（实线为原轨迹，虚线为碰后 轨迹，不计粒子的重力） 3、如图所示，MN 为固定的两根水平光滑金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，ab 与 cd 是两根与导轨接触良好的金属棒，要使闭合回路中有 a→b→d→c 方向的感生电流，则下 列方法可能实现的是（ ） A．将 ab 向左同时 cd 向右运动 B．将 ab 向右同时 cd 向左运动 C．将 ab 向左同时 cd 也向左以不同的速度运动 D．将 ab 向右同时 cd 也向右以不同的速度运动 4、如图所示为用于火灾报警的离子式烟雾传感器原理图，在网罩 1 内有电极板 2 和 3，a、 b 端接电源，4 是一小块放射性同位素镅 241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子。 平时镅放射出来的粒子使两个电极间的空气电离，形成较强的电流，发生火灾时，烟雾进 入网罩内，烟的颗粒吸收空气中的离子和镅放射出来的粒子，导致电流变化，报警器检测 出这种变化，发出报警。有关这种报警器的下列说法正确的是（ ） A．镅放射出来的是α粒子 B．镅放射出来的是β粒子 C．有烟雾时电流减弱 D．有烟雾时电流增强 5、家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型炊具，微波的电磁作用，使食物内 的分子高频地运动而内外同时生热，迅速熟透，并能最大限度地保存食物中的维生素。 下列说法中正确的是( ) A．微波产生的微观机理是原子外层电子受到激发 B．微波的频率大于红外线的频率 C．相同功率的微波和光波，每秒钟微波发出的“光子”数少 D．实验中微波比光波更容易产生衍射现象 6、如图所示，一细束红光和一细束紫光以相同的入射角 i 从空气射入长方体形玻璃砖的同 一点，并且都直接从下表面射出，下列说法正确的是（ ） A．从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角小 B．从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角大 C．紫光和红光将从下表面的同一点射出 D．从下表面射出后紫光和红光一定平行 7、有一交流电流随时间的变化规律如图所示，其正半周和负半周均为正弦式交变电流，只 是电流的最大值和持续时间分别如图中所注。则该交流电流的有效值为（ ） A．7.5A B． 4 215 A C． 2 105 A D． 2 55 A 8、如图所示，一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光，取其中 a、b、c 三种色光， 并同时做如下实验：①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉 条纹（双缝间距和缝屏间距均不变）；②让这三种单色光分别照射锌板；③让这三种单色 光分别垂直投射到一条直光纤的端面上。下列说法中正确的是（ ） A．a 种色光的波动性最显著 B．c 种色光穿过光纤的时间最长 C．a 种色光形成的干涉条纹间距最小 a b c 白光 1 4 2 3 a b D．如果 b 种色光能产生光电效应，则 a 种色光一定能产生光电效应 9、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之 上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射 后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹 或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚 度差恒定。现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从 上往下观察到的干涉条纹将（ ） A．变疏 B． 变密 C．不变 D．消失 10、.氢原子从基态向 n = 2 激发态跃迁时，吸收光子的波长为λ1，频率为υ1；从 n = 2 激发 态向 n = 3 激发态跃迁时，吸收光子的波长为λ2，频率为υ2；从 n = 3 激发态向基态跃迁 时，放出光子的波长为λ3，频率为υ3，则 A. 321   ，υ3=υ1+υ2 B. 321 111   ，υ3=υ1+υ2 C. 213 111   ，υ3=υ1+υ2 D. 213   ， 第Ⅱ卷(非选择题 共 110 分) 二、本题共 2 小题，共把答案填在答题卷上。 11．(8 分)示波器是一种常见的电子仪器，利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情 况．图中（a）为示波器面板，（b）为一信号源． 1 υ1 = 1 υ2 + 1 υ3 图甲 图乙 （1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的 a 端与示波器面板上的 ________接线柱相连，b 端与________接线柱相连； （2）若示波器所显示的输入波形如图（c）所示，要将波形上移，应调节面板上的________ 旋钮，要使此波形横向展宽，应调节________旋钮。 12．(12 分)某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的 仪器。如图，在一个木制圆盘上，过其圆心 O 作两条相互垂直的直径 BC、EF。在半径 OA 上，垂直盘面插上两枚大头针 P1、P2 并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部 分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径 BC 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中 右上方区域观察 P1、P2，并插上大头针 P3，使 P3 与 P1、P2 位于同一视线上。同学们通过 计算，预先在圆周 EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据 P3 所插的位置，就可以直 接读出液体折射率的值。(9 分) （1）若∠AOF=30°，OP3 与 OC 之间的夹角为 30°，则 P3 处刻的折 射率的值为 ； （2）图中 P3、P4 哪一处对应的折射率大？ （3）做 AO 的延长线交圆周于 K，K 处对应的折射率为 (4)可以不刻上折射率的值在圆周 EC 的哪一部分? 三、本大题共 6 小题，共 90 分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤， 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。 13. （13 分）黑光灯是利用物理方法杀灭火蛾的—种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱 害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”． (1)—只黑光灯正常工作时，约有 5%的能量转化为光能．光能中约有 46％是频率为 7× 1014 Hz 的紫光，求黑光灯每秒钟向外辐射多少个该频率的光子． （h＝6.6×10－34 J·s 保留两位有效数字) (2)如图是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为 2 交流电压变成高 压，高压电网相邻两极间距离为 0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电压（交流电 n1 n2 s ∽ 的电压最大值）为 62cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的初、次级线圈匝 数比不得超过多少？ 14．（14 分）如图在直径为 D、电阻为 R 的细金属丝圆环区域内 有 一垂直于该圆环的变化磁场，其磁场的变化规律为 B＝kt（k 为常 数），求： 金属圆环中通过的感应电流； 15．（15 分）如图所示，在 y＜0 的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于 xy 平面并指向纸 面外，磁感强度为 B．一带正电的粒子以速度 0v 从 O 点射入磁场，入射方向在 xy 平面内， 与 x 轴正向的夹角为 ．若粒子射出磁场的位置与 O 点的距离为 l，求 （１）画出粒子在磁场中的运动轨迹并确定轨迹的中心位置． （２）该粒子的电量和质量之比 q m ． 16．（15 分）在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观模型进行模拟。在玻尔原子模型中， 完全可用卫星绕行星运动来模拟研究电子绕原子核的运动。当然这时的向心力不是粒子间的 万有引力（可忽略不计），而是粒子间的静电力。设氢原子中，电子和原子核的带电量大小 都是 e＝1.60×10－19C，电子在第一、二可能轨道运行时，其运动半径分别为 r1＝0.53×10－ 10m，r2＝4r1。据此试求： （1）电子分别在第一、二可能轨道运行时的动能； （2）当电子从第一可能轨道跃迁到第二可能轨道时，原子还须吸收 10.2eV 的光子，那么 电子的电势能增加了多少 eV？（静电力恒量 K＝9.0×109Nm2/C2） 17（16 分）．如图所示为交流发电机模型，已知单匝线圈的面积 为 S，线圈匝数为 N 匝，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中匀速转 动，角速度为ω，线圈电阻为 r，负载电阻为 R，线圈由图示位 置转动 900 的过程中，求：（1）通过电阻 R 的电量；（2）在 R 中 产生的焦耳热；(3)外力所做的功． 装 订 线 内 不 要 答 题                   装                      订                   线                  18.（17 分）水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为 L，一端通过导线与阻 值为 R 的电阻连接；导轨上放一质量为 m 的金属杆（见图），金属杆与导轨的电阻忽略不计， 匀强磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力 F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当 改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度 v 也会变化，v 和 F 的关系如图.（取重力加速 度 g=10 m/s2） （1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？ （2）若 m=0.5 kg、L=0.5 m、R=0.5Ω，则磁感应强度 B 为多大？ （3）由 v-F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？ -下学期期末考试广州开发区中学 高二年级物理试题 答题卷 二、本题共 2 小题，共把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。 １１（１） （２） １２（１） （２） （３） （４） 三、本大题共 6 小题，共 90 分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤， 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。 １４、 １５、 １６、 １７、 １８、 -下学期期末考试广州开发区中学 高二年级物理试题 答案及评分标准 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 本题共 10 小题；每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选 项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的 得 0 分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 CD A BCD AC D AD D A、B A . C 第Ⅱ卷(非选择题 共 110 分) 二、本题共 2 小题，共把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。 11．(每小题 2 分 共 8 分) （1）Y 输入，地；（2）6，（3）X 增益（4）D 12．（每小题 3 分 共 12 分）（1）1.73 （2）P4（3）1 (4)弧 EK 部分 三、本大题共 6 小题，共 90 分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤， 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。 13．(13 分)解： （1） 18 1434 100.1 107106.6 %46%5120    N （个） (4 分) （2）Um=62.5=3110(v) U1=2) （3 分） 10 1 2 3110 220 2 1 2 1  U U n n （6 分） 14．解：(14 分)（1） 4π 2DS  （2 分） 因为 B＝kt，所以 kt B   （3 分） 所以 kDt BS t Φ     2 4 π (4 分） 所以 R kD RI 4 π 2   （5 分） 15．（15 分）解： （1）带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒 子将沿右图示的轨迹运动，圆轨道的圆心位于 OA 的中 垂线上（4 分） （2）从 A 点射出磁场，O、A 间的距离为 l．射出时速度的 大小仍为 0v ，射出方向与 x 轴的夹角仍为θ ．由洛仑兹力公式和牛顿定律 可得， 2 0 0 vqv B m R  ，式中 R 为圆轨道的半径，解得 0mvR qB  ①． ( 3 分) 圆轨道的圆心位于 OA 的中垂线上，由几何关系可得 sin2 l R  ② (3 分) 联立①、②两式，解得 02 sinvq m lB  ③ (5 分)． 16．（15 分） 解：（1）根据 r vm r eK 2 2 2  ，得 r KemvEk 2 2 2 1 2 1  (4 分) ∴电子在第一可能轨道时的动能 evJr KeEk 6.131017.22 1 18 2 2 1   (3 分) 同理可得电子在第二可能轨道的动能： evE r KeE K k 4.342 1 1 2 2 2  (2 分) （2）∵电子从第一轨道跃迁到第二可能轨道时动能减少量 EK＝EK1－EK2＝13.6eV－3.4eV＝10.2eV (3 分) 根据能量守恒定律，减少的动能和吸收光子能量都转化为电子的电势能， 则 电 子 的 电 势 能 增 加 了 Δ Ep ＝ 10.2eV ＋ 10.2 eV ＝ eV (3 分) 17．(16 分)解. (1)线圈由图示位置转动 900 的过程中: q=IΔt=E/(R+r) Δt=NΔΦ/(R+r)=NBS/(R+r) (5 分) (2)转动过程中:Em=NBWS )(2/)/( rREmrREI  (3 分) 线圈由图示位置转动 900 的过程中产生热量: Q=I2RT/4=πRWN2B2S2/4(R+r)2 (3 分) (3)外力做功等于全电路中产生的热量: W=E2/(R+r). Δt=πWN2B2S2/4(R+r) (5 分) 18.（17 分） 解:(1)做加速度减小的加速运动. (5 分) (2)金属杆切割磁感线:E=BLV, I=E/R F 安=BIL 结合上述公式可得:F 安=B2L2V/R (2 分) 当金属杆做匀速运动时,有: F=F 安+f=B2L2V/R+f (3 分) 由 V—F 图象可得:F1=4N,V1=4Vm/s;F2=10N,V2=16m/s,代入上式: 4=B2L2×4/R+f 10= B2L2×16/R+f 联立解得:B=1T (4 分) (3)图中的截距表示金属杆的摩擦阻力 f=μmg, 由 f=2N 可求得: μ=0.4 (3 分) (第 3 问中若只写出截距表示金属杆的摩擦阻力 f=2N,也给 3 分)