福建省晋江市(安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学四校)2018_2019学年高二物理下学期期末试题

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安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2017级高二下期末考试
联考试卷
考试科目：物理 满分：100分 考试时间：90分钟 命题者：吴细珍、蔡育惠 审核者：易应富、谢群清
一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。

每小题给出的四个选项中，1～10小题只有一个
正确选项，11～15小题有多个正确选项，多选或错选不得分，漏选得2分。

） 1．下面是历史上的几个著名实验的装置图，其中发现电子的装置是（ ）
2．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H α、H β、H γ和H δ，都是氢原子中电子从量子数n >2的能级跃迁到n =2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定（ ） A ．同一介质中H δ的传播速度最大 B ．同一介质对H α的折射率最大 C ． H α对应的前后能级之差最小
D ．用H γ照射某一金属能发生光电效应，则H β也一定能
3．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是：21H ＋21H→32He ＋10n.已知 21
H 的质量为2.0136u ，32He 的质量为3.0150u ，1
0n 的质量为1.0087u ，1u 的质量对
应的能量为931MeV .氘核聚变反应中释放的核能约为( ) A ．3.7 MeV B ．3.3 MeV C ．2.7 MeV D ．0.93 MeV
4．2019年春节期间上映的科幻大片《流浪地球》，很受欢迎，影片中描述的行星发动机为“重元素核聚变发动机”通过燃烧石头获得能量，所谓”重元素核聚变”指的是两个比较重(相对氘，氚)的核，产生聚变形成一个更重的核并放出能量的过程。

影片中发动机燃烧石头指的是石头里的硅(Si)聚变生成铁(Fe)，结合下比结合能图，下列说法不正确的是（ ）
A ．结合能是指把原子核拆成自由核子所放出的能量
B ．比结合能越大，原子核越稳定
C ．Si 的比结合能比Fe 的比结合能小
D ．已知硅核质量，不可能算出硅核的结合能
5．电风扇的挡位变换器电路如图所示，把它视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2400匝的原线圈输入电压u =220√2sin100πt(V)，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1200匝、2400匝。

电动机M 的内阻r =8Ω，额定电压为U =220V ，额定功率P =110W 下列判断正确的是（ ）
A ．该交变电在1s 内电流方向改变50次
B ．当选择3挡位后，电动机两端电压的最大值为110V
C ．当挡位由3变为2后，原线圈的电流变大
D ．当选择挡位4后，电动机的输出功率为108W
6．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，衰变过程动量守恒，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r 1、r 2，则下列说法正确的是（ ） A ．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变
B ．若衰变方程是238 92U→234 90Th ＋4
2He ，则衰变后新核和α粒子圆周运动周期相同 C ．若衰变方程是238 92U→234 90Th ＋42He ，则衰变后新核和α粒子的速度大小之比为2：117
D ．若衰变方程是238 92U→234 90Th ＋42He ，则r 1：r 2＝2：117
7．如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中心，O 为圆心。

轨道的电阻忽略不计。

OM 是有一定电阻，可绕O 转动的金属杆。

M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好。

空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 。

现使金属棒OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B'（过程Ⅱ）。

在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B´
B 等于（ ）
A.54
B.32
C.7
4 D.2
B ．汤姆孙的气体放电管 D ．观察光电效应
C ．粒子散射实验装置 A ．利用晶体做电子束衍射实验
1
2
r 1
r 2
P
M O S
8．如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度
均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。

一边长为3
2
l的正方形金属
线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i 随时间t 变化的正确图线可
能是（）
(注：选3-3部分的同学做9A，10A两题，并填写在答题卡上。

选3-4部分的同学做9B，10B两题，并填写在答题卡上。

不必两个模块都做)
9A．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是（）
A B
C D 10A．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为（）的空气（填选项前的字母）
A．p0
p
V B．p
p0
V C．(p
p0
−1)V D．(p
p0
+1)V
9B．在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象，如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（）
10B．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是（）
11．为演示接通电源瞬间和断开电源瞬间的电磁感应现象，设计如图所示的电路图，相同的A灯和B灯，线圈L的直流电阻的阻值与定值电阻R的电阻相等，下列说法正确的是（）A．开关接通的瞬间，A灯的亮度大于B灯的亮度
B．通电一段时间后，A灯的亮度小于B灯的亮度
C．断开开关的瞬间，A灯和B灯立即熄灭
D．若满足R灯>R L则开关断开瞬间，A灯会闪亮一下再熄灭
C
O
O
A B
O
D
O
12．如图甲所示，在远距离输电电路中，升压、降压变压器均为理想变压器，电表均为理想电表，发电厂的发电机线圈匝数为100匝，线圈的磁通量随时间变化的关系如图。

则（ ）
A ．原线圈中电压表示数为500V
B ．用户端交流电的频率是50Hz
C ．当用户端的负载电阻增大时，原线圈中电流表示数增大
D ．当用户端的负载电阻增大时，输电线上损失的功率减小
13．用如图所示的装置研究光电效应现象。

用光子能量为2.75eV 的光照射
到光电管上时发生了光电效应；移动变阻器的触点c ，发现当电压表的示数小于1.7V 时，电流表有示数，当电压表的示数大于或等于1.7V 时，电流表示数为0，则下列说法正确的是（ ） A ．光电子的最大初动能为1.7eV B ．光电管阴极的逸出功为1.7eV
C ．电键S 断开后，没有电流流过电流表G
D ．保持入射光强度不变，改用光子能量为1.0eV 的光照射，电流表G 示数一定为0
14．如图所示，边长为L 、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域， 其磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B ＝kt (常量k >0)。

回路中滑动变阻器R 的最大阻值为R 0，滑动片P 位于滑动变阻器中央，定值电阻R 1＝R 0、R 2＝R 0
2。

闭合开关S ，电压表的示数为U ，不考虑虚线MN 右侧
导体的感应电动势，则( ) A ．R 2两端的电压为U
7
B ．电容器的a 极板带正电
C ．滑动变阻器R 的热功率为电阻R 2的5倍
D ．正方形导线框中的感应电动势为kL 2
(注：选3-3部分的同学做15A ，并填写在答题卡上。

选3-4部分的同学做15B ，并填写在答题卡上。

不必两个模块都做)
15A ．如图，一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如p-V 图中从a 到b 的直线所示。

在此过程中（ ） A ．气体温度一直降低 B ．气体内能一直增加
C ．气体一直对外做功
D ． 气体吸收的热量一直全部用于对外做功
15B ．一列简谐横波沿x 轴方向传播，在距离小于一个波长的x =0与x =2处的两质点的振动图线分别如图中实线与虚线所示。

由此可以得出（ ） A ．该波的波长一定是8
3m B ．该波的周期一定是T =4s C ．该波的传播速度可能是2
3m/s
D ．该波的传播速度可能是8
3m/s
二、计算题（本题共4小题，共40分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

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）
( 注：选3-3部分的同学做16A ，17A 两题，并填写在答题卡上相应题号位置。

选3-4部分的同学
做16B ，17B 两题，并填写在答题卡上相应题号位置。

不必两个模块都做)
16 A ．（8分）如图所示，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭体积为V 0的理想气体，外界大气压强为p 0，轻质活塞横截面积为S ，与气缸之间的摩擦不计．现在活塞上面加砂子，使活塞缓慢下移，当砂子总质量为m 时活塞静止在某一位置，此过程中外界对气体做的总功为W.重力加速度为g ，环境温度不变．求： ①该位置气体的体积；
②此过程中气体放出的热量．
17A ．（10分）如图，一端封闭、粗细均匀的U 形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。

当温度为280K 时，被封闭的气柱长L=22cm ，两边水银柱高度差h=16cm ，大气压强
=76cmHg 。

（1）为使左端水银面下降3cm ，封闭气体温度应变为多少？
（2）封闭气体的温度重新回到280K 后，为使封闭气柱长度变为20cm ，需向开口端注入的水银柱长度为多少？
G 阴极
光线
E
S
c b
a
V y /cm 2 t/s
O 4
2
-2 -
-
16 B ．（8分）一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱，如图为过轴线的截面图，调整入
射角α，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为4
3，求
sin α的值。

17B ．（10分）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t =0时刻的波形如图所示，介质中质点P 、Q 分别位于x =2m 、x =4m 处。

从t =0时刻开始计时，当t =15s 时质点Q 刚好第4次到达波峰。

（1）求波速。

（2）写出质点P 做简谐运动的表达式（不要求推导过程）
18．(10分)如图所示，ON 、PQ 两平行光滑水平导轨分别与半径r =0.5 m 的相同竖直半圆导轨在N 、Q 端平滑连接，O 、P 端连接定值电阻R ，质量M =2 kg 的cd 绝缘杆垂直静止在水平导轨上，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 =1 kg 的ab 金属杆以初速度v 0=12 m/s 水平向右与cd 绝缘杆发生正碰后，进入磁场且最终未滑出，cd 绝缘杆恰好能通过半圆导轨最高点，不计其他电阻和摩擦，ab 金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g =10 m/s 2，求： (1)cd 绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v ； (2)电阻R 产生的焦耳热Q 。

19．(12分) 如图甲所示，两条电阻不计的金属导轨平行固定在倾角为37°的斜面上，两导轨间距为L ＝0.5 m ．上端通过导线与R ＝2 Ω的电阻连接，下端通过导线与R L ＝4 Ω的小灯泡连接．在CDFE 矩形区域内有垂直斜面向上的磁场，CE 间距离d ＝2 m ．CDFE 区域内磁场的磁感应强度B 随时间变化的关系如图乙所示．在t ＝0时，一阻值为R 0＝2 Ω的金属棒从AB 位置由静止开始运动，在金属棒从AB 位置运动到EF 位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化．设导轨AC 段有摩擦，其他部分光滑，金属棒运动过程中始终与CD 平行(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求： (1)通过小灯泡的电流强度； (2)金属导轨AC 段的动摩擦因数；
(3)金属棒从AB 位置运动到EF 位置过程中，整个系统产生的热量．
C
水
空气
a
y /m
x/m
0.2 O P
4
3
2
1
5 -0.2
Q。