安徽省阜阳三中2017-2018学年高二下学期第二次调考物理试卷Word版含解析

阜阳三中2017—2018学年第二学期高二年级第二次调考
物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，1～8题只有一项符合题目要求，9～12有多项符合题目要求。

全选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0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（）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析：A图是阴极射线发生偏转的实验，B图为电子束衍射的实验，C图是α粒子的散射实验，D图是光电效应现象．
A图是阴极射线偏转，从而确定阴极射线是电子流，该装置是发现电子的实验装置，A正确；电子束衍射的实验，说明粒子具有波动性，B错误；C图粒子的散射实验，得出了原子的核式结构模型，C错误；D图是光电效应现象的实验，该装置是提出原子的核式结构的实验装置，D错误．
2.如图所示，线圈 L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，电源电动势为 E，内阻不计，L1、L2 是两个完全相同的小灯泡，定值电阻 R，开关 S 闭合和断开的过程中，灯 L1、L2 的亮度变化情况是（灯丝不会断）（）
A. S 断开，L1 闪亮一下逐渐熄灭，L2 逐渐熄灭
B. S 断开，L1 立即熄灭，L2 亮一下才逐渐熄灭
C. S 闭合，L1 先亮且亮度不变，L2 后亮且亮度逐渐变亮
D. S 闭合，L1 先亮后逐渐变暗，L2 后亮且亮度逐渐变亮
【答案】C
【解析】
【详解】（1）S断开瞬时，中电流消失，而中由于电感线圈中产生一个与电流同向的自感电动势，故灯L1、L2的一起渐渐熄灭，由于通过的电流小于，因此不会亮一下逐渐熄灭，故A错误，B错误；
（2）当S闭合瞬时，灯获得电压，立刻发光，电源内阻不计，则两端电压不变，亮度不变，而灯随着线圈阻碍作用逐渐减弱，电流逐渐增大，逐渐变亮。

故C正确，D错误。

故本题正确答案选C。

3.如图所示，磁场垂直于纸面向外，磁场的磁感应强度随x按（x>0，、k为常量)的规律均匀增大，位于纸面内的圆形线圈处于磁场中，在外力作用下始终保持圆形线圈与x
轴平行向右匀速运动。

则从t=0到的时间隔内，图中关于该导线框中产生的电流i大小随时间t变化的图像正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
根据法拉第电磁感应定律可知，而感应电流，是定值，则导线框中产生的电流i大小随时间t变化的图像正确的是A；故选A。

4.钍具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤，同时伴随有γ射线产生，其方程为，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是( )
A. X为质子
B. X是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的
C. γ射线是钍原子核放出的
D. 1 g钍经过120天后还剩0.2 g钍
【答案】B
【解析】
【详解】（1）根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即X为电子，故A错误；
（2）β衰变的实质：β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，即故B正确；
（3）γ射线是镤原子核放出的，故C错误；
（4）钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后，发生5个半衰期，1g钍经过120天后还剩0.03125g，故D错误；
故本题正确答案选B。

5.一定质量的理想气体的压强、内能的变化与气体体积的温度的关系是（）
A. 如果保持其体积不变，温度升高，则气体的压强增大，内能增大
B. 如果保持其体积不变，温度升高，则气体的压强增大，内能减少
C. 如果保持其温度不变，体积增大，则气体的压强减小，内能增大
D. 如果保持其温度不变，体积增大，则气体的压强减小，内能减少
【答案】A
【解析】
【详解】（1）如果保持其体积不变，温度升高，则由可知，气体的压强增大。

一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度升高，则内能增大，故A正确，B错误；
（2）如果保持其温度不变，体积增大，则由可知，气体的压强减小，一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度不变，则内能不变，故CD错误；
故本题正确答案选A。

6.据外媒某军事杂志一篇关于中国航母的报道，其猜测中国自行设计建造的第三艏国产航母将采用电磁弹射装置。

航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示．当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去．则下列说法正确的是( )
A. 合上开关 S 的瞬间，从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流
B. 金属环向左运动过程中将有扩大趋势
C. 若将金属环置于线圈的右侧，环将不能弹射出去
D. 若将电池正、负极调换后，金属环不能向左弹射
【答案】A
【解析】
【详解】（1）线圈中电流为左侧流入，磁场方向为向右，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，金属环的感应电流由右侧看为顺时针，故A正确；
（2）在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，故金属环的面积右缩小的趋势，故B错误；
（3）若金属环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动；故C错误；
（4）电池正负极调换后，金属环受力向左，故仍将向左弹出；故D错误；
故本题正确答案选A。

7.一定质量的理想气体处于标准状态下的体积为0，分别经过三个不同的过程使体积都增大到2V．
①等温膨胀变为2V0，再等容升压使其恢复成一个大气压，总共吸收热量为Q1；
②等压膨胀到2V0，吸收的热量为Q2；
③先等容降压到0.5个大气压，再等压膨胀到2V0；最后等容升压恢复成一个大气压，总共吸收热量为Q3，
则Q1，Q2，Q3的大小关系是（）
=Q2 =Q3 B. Q1＞Q2＞Q3
1
＜Q2＜Q3 D. Q2＞Q1＞Q3
1
【答案】A
【解析】
中间的变换过程不必要去理会，只看初始状态和最总状态，质量始终没变，三个初始状态P、V、T一样，终了状态的P、V一样，都是一个大气压、体积2V，就只剩温度T了，根据理想气体状态方程＝恒量，列式比较一下就知道终态温度是初始温度的2倍，Q（热量）=M（质量）．R（比热容）．△T（温度变化量）．三个的质量、比热容、温度变化都一样，吸收的热量Q当然也一样．故选A.
8. 用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明
A. 光的本质是波
B. 光的本质是粒子
C. 光的能量在胶片上分布不均匀
D. 光到达胶片上不同位置的概率相同
【答案】C
【解析】
用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故A、B错误；说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀，故C正确，D错误。

【考点定位】波粒二象性
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9.美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压U0与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h.电子电量用e表示，下列说法正确的是( )
A. 入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动
B. 增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大
C. 由U C­ν图象可知，这种金属的截止频率为νc
D. 由U C­ν图象可求普朗克常量表达式为
【答案】CD
【解析】
A、入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏制电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动。

故A错误。

B、根据光电效应方程E km=hv-W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，故B错误。

C、
D、根据E km=hv-W0=eU c，解得，图线的斜率，则，当遏止电压为零时，．故C、D正确。

故选CD。

【点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．
10.在探究光电效应的实验中，用光照射某种金属，测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为λ0。

若用氢原子发出的光照射该金属，已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应，但从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应。

已知氢原子能级如图所示，真空中的光速为c。

则( )
A. 该金属的极限频率为
B. 该金属的逸出功大于0.66 eV
C. 当用氢原子从能级5跃迁到3发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应
D. 当用氢原子从其他能级跃迁到能级1发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应
E. 当用氢原子从能级5跃迁到2发出的光照射该金属时，金属板逸出的光电子的最大动能一定等于0.97 eV
【答案】ABD
【解析】
【详解】（1）用光照射某种金属，测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为。

根据波长和频率的关系得：该金属的极限频率为，故A正确；
（2）从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应。

能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功，所以该金属的逸出功大于从能级4跃迁到能级3发出的光子能量，即该金属的逸出功大于0.66eV，故B正确；（3）若用氢原子发出的光照射该金属，已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应，即该金属的逸出功小于1.89eV，所以当用氢原子从能级5跃迁到3发出的光照射该金属时，该金属不一定会发生光电效应，故C错误；
（4）当用氢原子从其他能级跃迁到能级1发出的光照射该金属时，发出的光子能量大于等于10.20eV，所以该金属一定会发生光电效应，故D正确；
（5）当用氢原子从能级5跃迁到2发出的光照射该金属时，发出的光子能量大于等于2.86eV，该金属的逸出功小于1.89eV，所以金属板逸出的光电子的最大动能一定等于0.97eV，故E错误。

故本题正确答案选ABD。

【点睛】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能。

11.在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于
磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。

有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上，a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计。

则
A. 物块c的质量是mgsinθ
B. b棒放上导轨前，物块c减少的机械能等于a增加的机械能
C. b棒放上导轨后，物块减少的机械能等于回路消耗的电能
D. b棒放上导轨后，a棒中电流大小是
【答案】BD
【解析】
b棒静止，a、c做匀速直线运动，系统处于平衡状态，由平衡条件得：2mgsinθ=m c g，解得：m c=2mgsinθ，故A错误；由能量守恒定律可知，b棒放上轨道之前，系统的机械能守恒，即物块c减少的机械能等于a增加的机械能，故B正确；b棒放上轨道后，b静止、a、c做匀速直线运动，由能量守恒定律可知，物块c减少的重力势能与a增加的重力势能之差等于回路消耗的电能，故C错误；b棒放上轨道后静止，由平衡条件得：BIL=mgsinθ，解得：，故D正确；故选BD.
点睛：从导体棒的平衡展开处理可得各力的大小，从能量守恒角度分析能量的变化是关键，能量转化问题从排除法的角度处理更简捷．
12.如图甲所示是远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器都是理想变压器，升压变压器输入正弦交流电压如图乙所示，以下说法正确的是（）
A. 降压变压器输入回路的电流大于输出回路的电流
B. 升压变压器输入电压的表达式是u1=500sin100πt V
C. 若将图乙的正弦交流电直接接在100Ω的电阻上，热功率为25W
D. 用户越多，电路输送的电功率也越大，输电线路的电阻r产生热量越多
【答案】BD
【解析】
试题分析：电流与匝数成反比，降压变压器输入回路的电流小于输出回路的电流，A错误；由图乙知输入电压的最大值为500V，周期为0．02s，角速度为100π，所以升压变压器输入电压的表达式是u1=500sin100πt（V），B正确；输入电压的有效值为，接在100Ω的电阻上，热功率为，C错误；用户越多，电路输送的电功率也越大，输电线上的电流越大，输电线路的电阻r产生热量越多，D正确；故选BD．
考点：变压器；远距离输电
【名师点睛】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关。

13.（9分）普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，铝的逸出功W0＝6.72×10－19J，现用波长λ＝200 nm的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字)．
①求光电子的最大初动能；
②若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个距离足够远且静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(除两电子间的相互作用以外的力均不计)。

【答案】（1）（2）1.62×10-19J
【解析】
试题分析：（1）由和得
（2）增加的电势能来自系统损失的动能，当两电子的速度相等时电势能最大，由动量守恒定律和得
所以增加的电势能最大值为1.62×10-19J
考点：光电效应方程；动量守恒定律。

【名师点睛】此题考查了光电效应的计算问题、动量守恒定律及能量守恒关系；首先要掌握爱因斯坦光电效应的表达式，并能进行计算；另外两电子速度相等时是具有最大电势能的条件，这一点可以和力学中的弹性球之间的作用类比，应该熟练掌握.
14.已知锌板的极限波长λ0＝372 nm.今用处于n＝2激发态的氢原子发出的光照射锌板，已知氢原子能级公式E n＝E1，E1＝－13.6 eV，电子质量m e＝9.1×10－31kg，问：
(1)氢原子发出光子的能量多大；
(2)锌板发生光电效应时，光电子的最大初动能是多少；
(3)具有最大初动能的电子对应的德布罗意波长多大．
【答案】(1)1.632×10－18J (2)1.097×10－18J(3)4.7×10－10m
【解析】
试题分析：(1)氢原子n＝2能级的能量值
E2＝E1＝－3.4 eV
发出光子的能量
hν＝E2－E1＝10.2 eV＝1.632×10－18J.
(2)锌板的逸出功
W＝＝J＝5.35×10－19J
由光电效应方程E k＝hν－W＝1.632×10－18J－5.35×10－19J＝1.097×10－18J.
(3)由动能与动量的关系E k＝，得电子动量
p e＝＝kg·m/s＝1.41×10－24kg·m/s
由德布罗意关系λ＝得λ＝4.7×10－10m.
考点：考查了光电效应
点评：正确掌握光电效应方程以及德布罗意关系是解决本题的关键。