甘肃省兰州市第一中学高二下学期期末考试物理试题

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精甘肃省兰州市第一中学2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分.第1至第9题为单选，10至12题为多选。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分.1.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（)A。原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的B.光电效应实验说明了光具有粒子性C。电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D.少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围内【答案】A【解析】原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是量子化的，选项A错误；光电效应实验说明了光具有粒子性,电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性,发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，选项BCD正确2。在天然放射性物质附近放置一带电体,带电体所带的电荷很快消失的根本原因是（）A。γ射线的贯穿作用B。β射线的贯穿作用C.α射线的电离作用、D。β射线的中和作用【答案】C【解析】各种粒子中,α粒子电离作用最强，那么，α粒子使空气电离成正负离子，这样空气就变成了导体,会导走带电体上的静电荷,C正确．3.92238U放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成83210Bi，而83210Bi可以经一次衰变变成a210X（X代表某种元素),也可以经一次衰变变成A。过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变B.过程①是β衰变,过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变C。过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变D.过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变,过程④是α衰变【答案】A【解析】Bi经过①变化为X,质量数没有发生变化,为β衰变,经过③变化为Pb，质量数数少4,为α衰变，过程②变化为Ti，电荷数少2，为α衰变，过程④的电荷数增加1，为β衰变,A正确．4。A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移—时间图象如图所示.由图可知,物体A、B的质量之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1【答案】C【解析】由x-t图象可知，碰撞前vA=sAtA=164m/s=4m/s，vB=0m/s，碰撞后vA′=vB′=v=st=20−点睛：本题主要考查了动量的表达式及动量定理的直接应用，知道x—t图线的斜率等于物体的速度,要求同学们能根据图象读出两物体碰撞前后的速度.5.科学研究证明，光子有能量也有动量,当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子。假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中(）A.能量守恒,动量不守恒，且λ＝λ′B.能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′C.能量守恒，动量守恒,且λ〈λ′D。能量守恒，动量守恒，且λ〉λ′【答案】C【解析】试题分析：光子与静止电子碰撞后，动量守恒，能量守恒，通过能量守恒判断光子频率的变化，从而得出波长的变化．6。原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如，在某种条件下，铬原子的n＝2能级上的电子跃迁到n＝1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n＝4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫作俄歇效应，以这种方式脱离原子的电子叫作俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为En=An2A。3A16B.7A16【答案】C【解析】由题意可知n=1能级能量为：E1=-A，n=2能级能量为：E2=−A4，从n=2能级跃迁到n=1能级释放的能量为:ΔE=E2−E7.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是()A.核反应方程是1B.聚变反应中的质量亏损Δm＝m3－（m1＋m2）C。辐射出的γ光子的能量E＝（m3－m1－m2）c2D。γ光子的波长λ【答案】D【解析】一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子，由质量数守恒和电荷数守恒，可得核反应方程为11H+01n→12H+8。如图1所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图2所示规律变化时(）A.在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B.在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最小C.在t1-t2时间内,金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D.在t1-t2时间内，金属圆环L有收缩趋势【答案】D【解析】试题分析:由B—t图知，t1时刻磁通量的变化率为零，则感应电流为零，L上的磁通量为零；故A错误．在t2时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，通过金属圆环的磁通量最大．B错误;在t1—t2时间内，磁通量的变化率不断变大，则线圈内的感应电流不断变大，根据楞次定律，在线圈中的电流方向f到c，根据右手螺旋定则,穿过圆环的磁通量向外增大,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流．故C错误．在t1—t2时间内，L内的磁场增加,由愣次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增加，故有收缩的趋势，故D正确．故选D.考点：法拉第电磁感应定律;楞次定律9。如图甲所示,T为理想变压器,原、副线圈匝数比为10:1,副线圈所接电路中电压表V1、V2和电流表A1、A2都为理想电表,电阻R1=4Ω，R2＝6Ω，R3的最大阻值为12Ω,原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压。在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，以下说法正确的是()A。电压表V1的示数增大B.电压表V2的示数为202C.电流表A1、A2的示数都增大D。电流表A1示数增大，A2的示数减小【答案】D【解析】试题分析：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．在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，原、副线圈匝数比不变,副线圈两端电压不变，在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，由于总的电阻减小，所以电路的总电流要变大，故电阻R1的电压增加，故并联部分的电压减小了，所以电压表V1的示数减小，故A错误;从图乙得到输入电压的最大值为2202V,故输入电压为U1=220V;根据变压比公式，有U2=10.在频率为f的交变电路中，如图所示，把开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流的有效值相等。若将交变电流的频率提高到2fA.通过R的电流有效值不变B.通过C的电流有效值变大C.通过L的电流有效值变小D.通过R、C、L的电流有效值都不变【答案】ABC.。..。。.。....。。。思路分析：电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关,线圈的自感系数越大，电流的频率越高,自感电动势就越大，即线圈对电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大，电容器对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示，电容一定时，在相同的电压下电容器容纳的电荷一定，频率越高，充、放电的时间越短，充、放电的电流越大，容抗越小,试题点评：本题考查了电阻，感抗,容抗对交流电的作用，11。带电粒子进入云室会使云室中的气体分子电离，从而显示其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少，下列说法正确的是()A.粒子先经过a点，再经过b点B。粒子先经过b点，再经过a点C。粒子带负电D.粒子带正电【答案】AC【解析】试题分析:粒子在云室中运动时，速度逐渐减小，根据r＝考点：左手定则12。质量为m的物体以速度v沿光滑水平面匀速滑行，现对物体施加一水平恒力，t秒内该力对物体所施冲量大小为3mv，则t秒内（)A。t秒末物体运动速率可能为4vB。物体位移的大小可能为1C.该力对物体做功不可能大于15D.该力的大小为4【答案】ABC【解析】若冲量方向与初动量方向相同，则由动量定理可得，m×3v=mvt−mv，解得vt=4v；若方向相反，则有−3mv二、实验题:本题共2小题,共14分。13。如图所示是使用光电管的原理图，当用某种可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过:（1）当变阻器的滑动端P向______滑动时（填“左"或“右"），通过电流表的电流将会减小，当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U,则阴极K的逸出功为______________（已知电子电荷量为e,普朗克常量为h,可见光的频率为ν）。（2）如果保持变阻器的滑动端P的位置不变,也不改变入射光的频率，而增大入射光的强度，则光电子的最大初动能将______（填“增大”、“减小"或“不变”),通过电流表的电流将会________（填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）如果将电源的正负极对调,将变阻器的滑动端P从A端逐渐向B端移动的过程中，通过电流表的电流先______________后____________（填“增大”、“减小”或“不变”）（电源电压足够大）【答案】（1).右（2)。hv-eU(3）。不变(4）。增大(5).增大(6).保持不变【解析】（1）电流表中的电流减小，则两极上的反向电压增大,所以滑动变阻器应向右滑动，因为反向电压为U时，电流表读数为零,根据动能定理得：光电子的最大初动能Ekm=e(2）根据爱因斯坦光电效应方程Ek(3）对调后反向电压变为正向电压，光电子受到的电场力是动力,滑动变阻器从A到B过程中两极间的电压增大，使得更多的光电子到达另一极，即电流增大，因为光电子数目由限，所以当所有光电子都到达另一极时，随着电压的增大,光电流不再增大,故先增大后保持不变14。某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向：④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹性环；⑤把附有橡皮泥的滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先_____________________，然后________________________,让滑块带动纸带一起运动:⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示;⑧测得滑块1的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥）的质量为205g，完善实验步骤⑥的内容.(2）计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字）.（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____________.【答案】(1)。接通打点计时器的电源(2).放开滑块1(3)。0.620（4）.0。618(5)。纸带与打点计时器限位孔有摩擦【解析】(1）实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块．（2)作用前系统的总动量为滑块1的动量pv0=0.2作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和,且此时两滑块具有相同的速度v，v=0.168(3）存在误差的主要原因是纸带与打点计时器限位孔间有摩擦。点睛:使用打点计时器时,先接通电源后释放纸带；本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量,多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。三、计算题:本题共4小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.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.15.如图所示，A是一面积为S＝0。2m2、匝数为n＝100匝的圆形线圈，处在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间变化规律为B＝(6－0.02t）T，开始时外电路开关S断开，已知R1＝4Ω,R2＝6Ω，电容器电容C（1）S闭合后，通过R2的电流大小；（2）S闭合一段时间后又断开，在断开后流过R2的电荷量。【答案】（1）0.04A(2）7.2×10－6【解析】（1)由题意知|ΔB/Δt|＝0。02T/s（1分）E＝nΔΦ/Δt＝n|ΔB/Δt|S,＝100×0。02×0.2V＝0。4V(3分）由I＝E/(R1＋R2),得IR2＝I＝0.4/(4＋6）A＝0。04A。（2分）（2）S闭合后，电容器两端电压UC＝U2＝IR2＝0.04×6V＝0。24V(2分）电容器带电量Q＝CUC＝30×10－6×0。24C＝7。2×10－6C(2分)16。如图所示，在光滑的水平杆上套着一个质量为m的滑环，滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬吊着质量为M的物体（可视为质点）,绳长为l.将滑环固定时，给物块一个水平冲量,物块摆起后刚好碰到水平杆，若滑环不固定，仍给物块以同样的水平冲量，求物块摆起的最大高度。【答案】h【解析】试题分析：滑环固定时,由机械能守恒定律可求得物体的初速度；当滑环不固定时，以两物体为研究系统，根据动量守恒及机械能守恒定律列式可求得最大高度．设物块获得初速为v0，则滑环固定时,1滑环不固定时，有Mv12由①②③，得h17。如图所示，有界的匀强磁场的磁感应强度为B＝0。05T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在磁场中A处放一个放射源，内装88226Ra，88226（1）写出上述衰变方程;（2）若A处距磁场边界MN的距离OA＝1。0m时，放在MN左侧边缘的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线1。0m。求一个静止88226Ra核衰变过程中释放的核能有多少？(取1u＝1。6×10－27kg,e＝1。6×10【答案】（1）88226Ra→【