2017-2018学年山东省济宁市高二下学期期末考试物理试题（Word版） 12页

第I卷（选择题，共36分）‎ 一、选择题（共9小题，每小题4分，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-9题有多项符合题目要求。全选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分）‎ ‎1. 交流发电机发电的示意图如图所示，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。线圈转动过程中，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大 B. 转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零 C. 转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大 D. 转到图丁位置时，AB边感应电流方向为 ‎2. 根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时（ ）‎ A. 放出光子，电子的动能减小 B. 放出光子，电子的动能增大 C. 吸收光子，电子的动能减小 D. 吸收光子，电子的动能增大 ‎3. 下列说法中错误的是（ ）‎ A. 光电效应实验揭示了光的粒子性 B. 原子核经过一次衰变后，核子数减少4‎ C. 电子的衍射实验证实了物质波的假设是成立的 D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等 ‎4. 氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=4的能级状态。关于这群氢原子，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 这群氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出4种频率的光 B. 由n=4能级向基态跃迁时辐射光的波长最短 C. 处于n=4能级的氢原子电离至少需要12.75eV的能量 D. 从n=4能级跃迁到n=3能级释放光子的能量大于从n=3能级跃迁到n=2能级释放光子的能量 ‎5. 如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光。下列说法正确中的是（ ）‎ A. 原、副线圈匝数比为3：1 B. 原、副线圈匝数比为1：3‎ C. AB端的输入电压为3U D. AB端的输入电压为4U ‎6. 如图所示，面积为、匝数为10匝的矩形线圈，处在磁感应强度为的匀强磁场中，通过电刷与理想变压器的原线圈相连。变压器的原线圈接有一理想二极管，副线圈接有的电阻和一理想交流电压表，变压器的原、副线圈匝数比为2：1。当线圈绕垂直于磁场的轴以的角速度转动时，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 矩形线圈产生的交流电的周期为0.02s B. 矩形线圈产生的电动势的有效值为80V C. 电压表的示数为20V D. 副线圈的输出功率为160W ‎7. 不同的原子核，其核子的平均质量m（原子核的质量除以核子数）与原子序数Z的关系如图所示。下列说法中正确的是（ ）‎ A. 随原子序数的增大核子的平均质量先减小后增大 B. 原子核E的比结合能比原子核F的比结合能大 C. 原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量 D. 原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能 ‎8. 某小型发电站高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为20kW，用户获得的功率为19kW，输电线的总电阻为。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10。下列说法中正确的是（ ）‎ A. 电流表的示数为1A B. 升压变压器的输出电压 C. 其它条件不变,将P下移，用户获得的电压将增大 D. 其它条件不变，用户增多，输电线上损耗的功率将减小 ‎9. 两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氮的同位素）。若反应前氘核的动能均为。它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能。已知氘核质量，氦核质量 ‎，中子质量（已知）。下列说法中正确的是（ ）‎ A. 核反应释放的核能约为3.96MeV B. 反应后产生的氦核的动能约为0.99MeV C. 反应后产生的中子的动能约为3.26MeV D. 把两个氘核作为一个系统，对撞过程中满足动量守恒和总能量守恒 第II卷（必做18分+选做46分，共64分）‎ ‎【必做部分】‎ 二、实验题（本题共1小题，共6分。根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案）‎ ‎10.（6分）研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为v的光照射光电管电极K时，有光电子产生。光电管K、A极间所加的电压U可由图中的电压表测出，光电流I由图中电流计测出。‎ ‎（1）当滑片P位于右侧时，电极K、A间所加电压使从电极K发出的光电子__________（填“加速”或“减速”）。‎ ‎（2）如果实验所得图象如图乙所示，其中为已知量，电子的电荷量为e，那么：‎ ‎①只需将____________与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明 “光电效应方程”是正确的。‎ ‎②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为________________。‎ 三、计算题（本小题共1小题，共12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）‎ ‎11.（12分）如图所示，电阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。矩形线圈产生的交流电通过一理想变压器为标有“220V，22W”的灯泡和一电动机供电，此时灯泡正常发光。已知矩形线圈的匝数匝，面积，转速，内阻不计，磁场的磁感应强度，电动机的内阻为，电流表的示数为0.1A。求：‎ ‎（1）从图示位置开始计时，线圈产生的感应电动势的瞬时表达式；‎ ‎（2）电动机的输出功率。‎ ‎【选做部分】‎ ‎【选修3-3】‎ ‎12.（5分）下列说法中正确的是____________（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。 ‎ A. 气体压强是由于分子间的斥力产生的 B. 晶体熔化时，分子平均动能保持不变 C. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 D. 显微镜下观察到布朗运动就是液体分子的无规则运动 E. 已知某种气体的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则该气体分子之间的平均距离可以表示为 ‎13. （5分）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法中正确的是______________（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A. 在时，分子势能为零 B. 在时，分子势能最小，但不为零 C. 在阶段，分子势能一直减小 D. 在阶段，分子势能先减小后增加 E. 整个过程中分子力先做正功再做负功 ‎14.（5分）如图所示为某喷水壶的结构示意图。未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B便可打开阀门K，水会自动从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程中温度保持不变。下列说法中正确的是__________（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A. 充气过程中，储气室内气体内能增大 B. 充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大 C.喷水过程中，储气室内气体吸热 ‎ D.喷水过程中，储气室内气体内能减小 E. 喷水过程中，储气室内气体分子的无序性增大 ‎15.（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将6mL的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，测量1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取一滴该油酸酒精溶液在水面上形成油膜，油膜的面积是。‎ ‎（1）按以上数据，可估算出油酸分子的直径为_________m。（结果保留1位有效数字）‎ ‎（2）某同学在实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于_________________。‎ A. 油酸分子未完全散开 B. 油酸中含有大量酒精 C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数75错计成了76‎ ‎16.（10分）一定质量的理想气体初态的压强、温度、体积分别为和 ‎，经历热学过程后，末态的压强、温度、体积分别为和，请根据气体实验定律推导与之间的关系。‎ ‎17.（15分）如图所示，气缸的横截面积为，两个质量忽略不计的活塞将内部气体分A、B两部分，A部分气柱的长度为30cm，B部分气柱的长度是A部分气柱长度的一半，气缸和活塞b是绝热的，活塞a是导热的，与活塞b相连的轻弹簧劲度系数为100N/m。初始状态A、B两部分气体的温度均为，活塞a刚好与气缸口平齐，弹簧为原长。若在活塞a上放上一个质量为2kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止（已知外界大气压强，重力加速度大小）。求：‎ ‎（1）此时A部分气柱的长度；‎ ‎（2）此后对B部分气体进行缓慢加热，使活塞a上升到再次与气缸口平齐，此时B部分气体的温度。‎ ‎【选修3-4】‎ ‎12.（5分）下列说法中正确的是_______________（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A. 光纤通信利用了光的全反射原理 B. 水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象 C.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 E. 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 ‎13.（5分）如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块。让物块沿竖直方向做简谐运动，以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取。以下判断中正确的是___________（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A. h=1.7m B. 物块做简谐运动的周期是0.8s C. 0.6s内物块运动的路程为0.2m D. t=0.4s时，物块与小球运动方向相同 E. t=0.6s时，物块与小球的加速度方向相同 ‎14.（5分）一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是___________（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A. 波沿x轴负方向传播，波速为5m/s B．波沿x轴正方向传播，波速为5m/s C. 若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处 D. 质点M与质点Q的位移总是大小相等、方向相反 E. 从图示位置开始计时，在2.0s时刻，质点P的位移为20cm ‎15.（6分）某同学用如图甲所示实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮条纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出，测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙（1）所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙（2）所示，则这种色光的波长_________nm，（已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏间的距离L=700mm），若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将__________________（填“变大”、“不变”或“变小”）‎ ‎16.（10分）一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，求：‎ ‎（1）从该时刻开始计时，再经过，P质点的位移、通过的路程和波传播的距离分别为多少？‎ ‎（2）若t=0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间坐标为45m的质点（未画出）第二次位于波峰？‎ ‎17.（15分）如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射。已知三棱镜的折射率，单色光在真空中的光速为c。求：‎ ‎（1）画出单色光通过三棱镜的光路图；‎ ‎（2）单色光通过三棱镜的时间。‎ 参考答案 ‎1. D 2. B 3. D 4. B 5. C 6. C 7. AD 8. AB 9. BD ‎ ‎10. （1）加速 （2）① ②‎ ‎11. 解析：（1）线圈转动的角速度为，‎ 感应电动势最大值为，‎ 感应电动势的瞬时表达式为 ‎（2）原线圈两端的电压为 由电压与匝数关系得 由电流与匝数关系得：，‎ 流过灯泡的电流为 流过电动机的电流为，‎ 电动机的输出功率为 ‎【选做部分】‎ ‎【选修3-3】‎ ‎12. BCE 13. BCE 14. ACE ‎15.（1） （2）AC ‎16. 解析：设气体由状态为，经历等温变化变为状态为。‎ 由玻意尔定律得，‎ 解得 设气体由状态，经历等容变化为。‎ 由等容变化查理定律 联立解得 ‎17. 解析：（1）对于A部分气体，初状态。‎ 末状态，‎ 由玻意耳定律得 解得 即A部分气柱长度变为25cm。‎ ‎（2）活塞a返回原处，A部分气柱长不变。‎ 此时B部分气柱长为，弹簧伸长。‎ B部分气体的压强为，‎ 解得，‎ 对于B部分气体，初状态：，‎ 末状态：，‎ 根据理想气体状态方程，‎ 解得 ‎【选修3-4】‎ ‎12. ABD 13. ABD 14. ACE 15. 660 变小 ‎16. 解析：（1）由振动图象可以看出周期T=0.8s 由题知，故经0.4s，P质点回到平衡位置。‎ 质点P位移x=0，‎ 质点P通过的路程s=2A=4cm，‎ 在时间内波传播的距离 ‎（2）由A点在t=0时刻向上振动知，波沿x轴正方向传播。‎ 波速，‎ 处的质点第一次到达波峰的时间，‎ 此质点第二次位于波峰的时间 ‎17.解析：（1）此单色光在AB面上发生折射，光路图如图：‎ ‎（2）由折射定律得，‎ 解得，‎ 根据几何知识得知，折射光线与BC面平行，射到AC面上时入射角为45°，‎ 由题知D为AB侧面的中点，由几何知识得，‎ 光在三棱镜传播的速度为，‎ 此单色光通过三棱镜的时间。‎