福建省宁德市福安潭头中学高二物理下学期期末试题含解析

福建省宁德市福安潭头中学高二物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=3的激发态，在向基态跃迁的过程中，下列说法中正确的是(

)A.这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中n=3能级跃迁到n=2能级所发出光的波长最短B.这群氢原子如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光一定不能使该金属发生光电效应现象C.用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为11.11eVD.用这群氢原子所发出光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为9.60eV参考答案：BD根据在跃迁过程中hv=E2-E1可以计算出各能级差的大小，就可判断频率的大小．已知从n=3能级跃迁到n=1时能级差最大，因此所发出的光的频率最大，波长最短．A错误；从n=3到n=1的跃迁的能级差大于从n=3到n=2的能级差，则如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2所发出的光一定不能发生光电效应．故B正确；从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得，EK=hγ-W=（E3-E1）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C错误，D正确．故选BD．点睛：本题以氢原子的能级图为背景进行命题，考查了氢原子的跃迁、光电效应、爱因斯坦的光电方程等知识.2.（多选题）如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是A．aB．b

C．c

D．d参考答案：AB解析：根据安培定则判断得出，通电螺线管内部的磁感线方向左，与外部的磁感线形成闭合曲线，小磁针N极静止时的指向在该处磁感线的切线方向上，由通电螺线管的磁感线分布情况可知，a，b两个小磁针的指向均画错了．3.下列关于点电荷的说法正确的是A.只有球形带电体才能看作点电荷B.体积很大的带电体，任何情况下都不能看作点电荷C.只要带电体的体积很小，任何情况下都能看作点电荷D.不论带电体多大，只要距离远大于他们的大小，就可看成是点电荷参考答案：D4.用紫外线照射一些物质时会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为和，下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是

(

)A．两次均向高能级跃迁，且>B．两次均向低能级跃迁，且<C．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且<D．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且>参考答案：D5.三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上,如图所示为其截面图,电流方向如图1,若每根导线的电流均为I,每根直导线单独存在时,在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B,则三根导线同时存在时的磁感应强度大小为(

)A.0

B.B

C.2B

D.参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.24-1本题供使用选修1-1教材的考生作答某电池电动势为1.5V，如果不考虑它内部的电阻，当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时，则通过该电阻的电流强度为

▲mA，10秒内有__▲

_C的电荷定向移动通过电阻的横截面。参考答案：10

0.1

7.如图6所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合开关后，悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关K闭合，将N板向M板靠近，θ角将

；若把开关K断开，再使N板向M板靠近，θ角将______。参考答案：8.一方向竖直向下的匀强电场，场强大小为1.96×104N/C，一质量为m＝10－6kg的带电液滴在该电场中处于静止状态，则该液滴带________电（填“正”或“负”）电荷量为_____C（g＝9.8m/s2）参考答案：负

5X10-109.一只氖管的起辉电压（达到或超过起辉电压后氖管会发光）与交变电压V的有效值相等，若将这交变电压接到氖管的两极，在一个周期内，氖管的发光时间为

参考答案：

0.01s

10.如图所示，一圆环以直径AB为轴作匀速转动，则环上P、Q两点线速度大小vP：vQ＝_________．如果环的转动周期为2s，则P点做圆周运动的角速度为_________rad/s．参考答案：，11.（5分）利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知滴油的总体积为，一滴油形成的油膜面积为，这种油的摩尔质量为，密度为，则每个油分子的直径＝____________；阿伏加德罗常数＝_____________。参考答案：

12.从太阳和其他天体上，时刻有大量的高能带电粒子放出形成“宇宙线”，“宇宙线”到达地球附近时，会受到地磁场对它的

力的作用，迫使这些运动电荷改变运动方向，到达地球的

附近，有时会在那里形成美丽的极光。参考答案：洛伦兹，两极（南极或北极）13.（4分）将长为0.5m，通4A电流的导线垂直放在匀强磁场中时，通电导线所受的磁场力为0.3N，磁感应强度的大小为

，若将通电导线中的电流减为2A，则这时匀强磁场的磁感应强度为

，导线受安培力为

参考答案：0.15T，0.15T，0.15N三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．15.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：（1）氢原子可能发射几种频率的光子？（2）氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？

（3）用（2）中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？几种金属的逸出功金属铯钙镁钛逸出功W/eV1．92．73．74．1参考答案：1）6种（2）2.55eV（3）0.65eV17.如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=2m。试解答以下问题：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？（2）金属棒达到的稳定速度是多大？（3）当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少？（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）?参考答案：18.气球质量200kg截有质量为50kg的人，静止在空中距地面20m高的地方，气球下悬一质量不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为安全到达地面，则这根绳至少多长？参考答案：解：人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v