第二学期期中考试高二物理试题2018.4一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
1. 如图为玻尔的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有A．电子轨道半径减小，动能减小B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C．由n＝4跃迁到n＝1时发出光子的频率最小D．金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条2. 如图所示，电源的内阻不计，电动势为12 V，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，电容C＝40 μF，则下列说法正确的是A．开关断开时，电容器不带电B．将开关闭合，电容器充电C．将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为4.8×10－4 CD．若开关处于闭合状态,将开关S断开,到再次稳定后,通过R1的总电荷量为3.2×10－4 C3. 磁流体发电是一项新兴技术。
如图表示了它的原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子，而从整体来说呈电中性)喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。
如果射入的等离子体速度均为v，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间，其电阻率为ρ，当发电机稳定发电时，A、B就是一个直流电源的两个电极。
下列说法正确的是A．图中A板是电源的正极B．A、B间的电压即为该发电机的电动势C．正对面积S越大，该发电机电动势越大D．电阻R越大，该发电机输出效率越高4.如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。
在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S。
规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是5. 如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。
一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计。
下列说法正确的是A．A点的电势低于C点的电势B．此时AC两端电压为U AC＝2BLvC ．此过程中电路产生的电热为Q ＝Fd －12mv 2D ．此过程中通过电阻R 0的电荷量为q ＝2BLd R 0＋r6. 如图所示，xOy 坐标平面在竖直面内，y 轴正方向竖直向上，空间有垂直于xOy 平面的匀强磁场 (图中未画出)。
一带电小球从O 点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。
下列说法中正确的是A ．轨迹OAB 可能为圆弧B ．小球在整个运动过程中机械能增加C ．小球在最低点A 点时受到的洛伦兹力与重力大小相等D ．小球运动至最低点A 时速度最大，且沿水平方向7. 如图所示，平行板a 、b 组成的电容器与电池E 连接，平行板电容器中P 点处固定放置一带负电的点电荷，平行板b 接地。
现将电容器的b 板向下稍微移动，则A.点电荷所受电场力增大B.点电荷在P 处的电势能减少C.P 点电势减小D.电容器的带电荷量增加8. 如图所示，质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于电场与磁场复合区域的界面进入并沿直线穿过场区，质子(不计重力)穿过复合场区所用时间为t ，从复合场区穿出时的动能为E k ，则A ．若撤去磁场B ，质子穿过场区时间大于tB ．若撤去电场E ，质子穿过场区时间小于tC ．若撤去磁场B ，质子穿出场区时动能大于E kD ．若撤去电场E ，质子穿出场区时动能大于E k9. 关于下列四幅图说法正确的是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 ．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10. 如图是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，输电线的电阻用R 0表示。
如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是A ．开关S 1接a ，闭合开关S 后，电压表V 示数减小，电流表A 示数增大B ．开关S 1接a ，闭合开关S 后，原线圈输入功率减小C ．断开开关S ，开关S 1接a 时电流表的示数为I 1，开关S 1接b 时电流表的示数为I 2，则I 1>I 2D ．断开开关S ，开关S 1接a 时原线圈输入功率为P 1，开关S 1接b 时原线圈输入功率为P 2，则P 1<P 211. 如图所示的火警报警装置，R 1为热敏电阻，若温度升高，则R 1的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响。
下列说法正确的是A ．要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势B ．要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势C ．要使报警的临界温度升高，可以把R 2的滑片P 适当向下移D ．要使报警的临界温度降低，可以把R 2的滑片P 适当向下移12. 如图所示，两根等高光滑的四分之一圆弧轨道，半径为r 、间距为L ，轨道电阻不计。
在轨道顶端连有一阻值为R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B 。
现有一根长度稍大于L 、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd 开始，在拉力作用下以速度v 0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处，则该过程中A ．通过R 的电流方向为由内向外B ．通过R 的电流方向为由外向内C ．R 上产生的热量为2204rB L v RπD ．通过R 的电荷量为2BLr R 写解答过程13.（6分）某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材：热敏电阻R t （常温下约8kΩ） 温度计电流表mA （量程1mA ，内阻约200Ω） 电压表V （量程3V ，内阻约10kΩ）电池组E （4.5V ，内阻约1Ω） 滑动变阻器R （最大阻值为20Ω）开关S 、导线若干、烧杯和水（1）实验开始前滑动变阻器的滑动触头P 应置于______端（选填a 或b ）（2）根据电路图连接好实验装置，测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻R t -t 图象如上图中的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异。
除了偶然误差外，下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是______。
A ．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大B ．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小C ．温度升高到一定值后，电流表应改为外接法（3）将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用，当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时，满足关系式I 2R=k （t-t 0）（其中k 是散热系数，t 是电阻的温度，t 0是周围环境温度，I 为电流强度），电阻的温度稳定在某一值。
若通过它的电流恒为 50mA ，t 0=20℃．，k=0.25W/℃，由实测曲线可知该电阻的温度稳定在__________。
14. （8分）小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示。
已知普朗克常量346.6310J s h -=醋。
（1）图甲中电极A 为光电管的______（填“阴极”或“阳极”）；（2）实验中测得铷的遏止电压c U 与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c ν=______Hz ，逸出功0W =______J ；（3）如果实验中入射光的频率14=7.0010Hz n ´，则产生的光电子的最大初动能k E =______J 。
热敏电阻温度计三、计算题：本题共4小题，共38分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15. （6分）某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用总电阻r＝3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)，如图所示。
求：升压变压器和降压变压器原副线圈的匝数比各是多少？16. （10分）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。
匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。
质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端．导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g。
求：（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；（2）导体棒匀速运动的速度大小v；（3）整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q。
17. （12分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
导体棒a与b 的质量均为m，电阻值分别为R a＝R， R b＝2R。
b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。
运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g。
求：（1）a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；（2）最终稳定时两棒的速度大小；（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，b棒上产生的焦耳热是多少？18. （10分）如图，带电粒子垂直电场线方向进入有界匀强电场，从Q 点飞出时又进入有界的匀强磁场，并从D 点离开磁场且落在了荧光屏的ON 区域。
已知：电场方向沿纸面竖直向上、宽度为d ，P 、Q 两点在竖直方向上的距离为d ；QD 为磁场的水平分界线，上方磁场垂直纸面向外、下方磁场垂直纸向里、磁感应强度大小相同，磁场宽度为d ；粒子质量为m 、带电量为q ，不计重力，进入电场的速度为v 0。
（1）求电场强度E 的大小；（2）大致画出粒子以最大半径穿过磁场的运动轨迹（3）求磁感应强度的最小值B 。
试题答案一、（共48分）1.D2.D3.D4.C5.D6.D7.B8.C9.BCD 10.AD 11.BD 12.BC二、（共14分）（每空2分）13.（6分） （1）a （2）AC （3）50℃14.（8分）（1）阳（2）（5.12-5.18）×1014 ， （3.39-3.43）×10-19（3）（1.21-1.25）×10-19三、（共38分）15.（6分）解：由P 损=P×0.6%=I 22r 得I 2=10A （1分）由P=U 1I 1 得I 1=100A （1分）所以n 1：n 2=1:10 （1分）U 2=n 2U 1/n 1=5000V （1分）U 3=U 2-I 2r=4970V （1分）所以n 3：n 4=U 3：U 4=497:22 （1分）16. （10分）解：(1)在绝缘涂层上导体棒受力平衡有：mg sin θ＝μmg cos θ （2分）解得 μ＝tan θ （1分）(2)导体棒在光滑导轨上运动时感应电流I ＝BLv R （1分） 受力平衡BIL ＝mg sin θ （1分） 解得v ＝mgRsin θB 2L 2 （1分） (3)摩擦生热 Q 摩＝μmg cos θ·d（1分） 由能量守恒定律得3mgd sin θ＝Q ＋Q 摩＋12mv 2 （2分）解得Q ＝2mgd sin θ－m 3g 2R 2sin 2θ2B 4L 4（1分） 17.（12分） v 0解： (1)设a 棒刚进入磁场时的速度为v ，从开始下落到进入磁场根据机械能守恒定律有： mgh ＝12mv 2 （1分） a 棒刚进入磁场时切割磁感线产生感应电流为：I ＝2BLv R R + （1分） a 棒受到的安培力：F ＝BIL（1分） 联立以上各式解得F ＝B 2L 22gh 3R， （1分） 方向水平向左。