2018-2019学年湖北省沙市中学高二下学期第一次双周（半月考）物理试题 Word版 10页

‎2018-2019学年湖北省沙市中学高二下学期第一次双周（半月考）物理试卷 命题人：王东华 审题人：刘乐成 考试时间：2019年2月28日 ‎ ‎ (总分：110分，时长90分钟)‎ 一、选择题（16小题，共48分。1～10题为单选题，每题3分；11～16题为多选题，每题3分，漏选得2分，错选得0分）‎ ‎1．关于热辐射，下列说法中正确的是(　　)‎ A．一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关 B．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体一定是黑的 C．一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极小值 D．温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动 ‎2．关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法不正确的是(　　)‎ A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍 C．能量子与电磁波的频率成正比 D．辐射和吸收的能量是量子化的　‎ ‎3．频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm。改为频率为2ν的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量) (　　)‎ A．Ekm－hν　 B．2Ekm C．Ekm＋hν D．Ekm＋2hν ‎4．用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek－ν图线．已知钨的逸出功是2.84 eV，锌的逸出功为3.34 eV，若将二者的图线画在同一个Ek－ν坐标系中，则正确的图是(　　)‎ ‎ ‎ ‎5．关于光的本性，下列说法中正确的是(　　)‎ A．关于光的本性，牛顿提出“微粒说”，惠更斯提出“波动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性 B．光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子 C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性 D．光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动说真正有机地统一起来 ‎6．从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系ΔxΔp≥，判断下列说法正确的是(　　)‎ A．入射的粒子有确定的动量，射到屏上粒子就有准确的位置 B．狭缝的宽度变小了，因此粒子的不确定性也变小了 C．更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了 D．可以同时确定粒子的位置和动量 ‎7．利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则(　　)‎ A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过 B．用红光照射，电流表一定无电流通过 C．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到 A端时，电流表中一定无电流通过 D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B 端滑动时，电流表示数可能变大 ‎8．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是(　　)‎ A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B．康普顿研究的石墨对X射线的散射 ‎ C．质量为10－3 kg、速度为10－2 m/s的小球，其德布罗意波长约为10－28 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 ‎9．电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是(　　)‎ A．氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置 B．电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道 C．电子绕核运动的“轨道”其实是有意义的 D．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置 ‎10．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出(　　)‎ A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光的光照强度大于甲光的光照强度 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 ‎11．如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象．由图象可知(　　)‎ A．该金属的逸出功等于E B．该金属的逸出功等于hν0‎ C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E D．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为 ‎12．对光的认识，以下说法中正确的是(　　)‎ A．个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性 B．高频光是粒子，低频光是波 C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不再具有波动性了 D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现得明显 ‎13．对光电效应的解释正确的是(　　)‎ A．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属 B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应 C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应入射光的最低频率也不同 ‎14．下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是(　　)‎ A．任何一个运动物体都有波和它对应，这就是物质波 B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的 C．电子衍射证实了物质波的假设是正确的 D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性 ‎15．以下说法中正确的是(　　)‎ A．光的波动性不是光子本身固有的性质，是光子之间相互作用引起的 B．光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说 C．光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν表示波的特征，ε表示粒子的特征 D．光波和物质波都是概率波 ‎16‎ ‎．物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光强度．使光子只能一个一个地通过狭缝．实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹．对这个实验结果下列认识正确的是(　　)‎ A．曝光时间不长时，一个光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点 B．单个光子的运动没有确定的规律 C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D．个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性 二、实验题（2小题，共16分）‎ ‎17．（8分）某实验小组利用实验室提供的器材探究一种合金丝的电阻率ρ,所用器材包括：A．待测合金丝ac：长度约1 m，电阻约20Ω；‎ B．电压表：测量范围0～5 V，内阻约50 kΩ；‎ C．电流表：测量范围0～0.5 A，内阻约0.3Ω；‎ D．滑动变阻器：电阻变化范围0～10Ω；‎ E．直流电源：电动势约9 V；‎ F．螺旋测微器、米尺、开关，导线若干。‎ ‎（1）将合金丝ac拉直后固定在绝缘米尺上,其中a端点固定在米尺的零刻度上,c端点固定在米尺的另一端,并在合金丝上夹上一个可移动的小金属夹,b是金属夹与合金丝的接触点。根据现有器材,图甲中实验电路应该选用的是________。‎ ‎（2）用螺旋测微器测量合金丝的直径D，示数如图乙，则D=__________mm。（3）实验的主要步骤如下：‎ ‎①正确连接电路,调节金属夹的位置，将滑动变阻器触头调到适当位置,合上开关；‎ ‎②反复调节滑动变阻器，让电流表的示数为I=0.360A,读出电压表的示数U，同时记录ab间合金丝对应的长度L；‎ ‎③断开开关,调节金属夹的位置,合上开关，重复②的操作。‎ ‎（4）该小组依据测得的多组U与L的数据，作出了如图丙所示的U－L图线，由U－L图线可得斜率k，由图可求得该合金丝的电阻率为ρ= ________ （用题中字母K、D、I表示，已知）‎ ‎18．（8分）某同学用如图甲所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源)，实验器材的规格如下：‎ 电流表A1：200μA，r1 = 300Ω 电流表A2：30 mA，内阻约5Ω定值电阻R0：9700Ω 滑动变阻器R：0～50Ω ‎（1）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2。多次改变滑动触头的位置，得到的数据如表所示:‎ I1/μA ‎120‎ ‎125‎ ‎130‎ ‎135‎ ‎140‎ ‎145‎ I2/mA ‎20.0‎ ‎16.7‎ ‎13.2‎ ‎10.0‎ ‎6.7‎ ‎3.3‎ 在图乙所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标,画出所对应的I1-I2曲线。‎ ‎（2）利用所得曲线求得欧姆表内电源的电动势E=________V,欧姆表内阻r=________Ω。‎ ‎（2个结果保留三位有效数字）‎ ‎（3）将该欧姆表两个表笔短接,欧姆表的电流为I=______ A。（结果保留两位有效数字）‎ 三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎19．（10分）如图所示，一面积为S、匝数为N、电阻为r的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过90°的过程中 ‎ (1)电压表的读数 是多少？ ‎ ‎ (2)通过电阻R的电荷量为是多少 ？ ‎ ‎20．（12分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L＝0.1m，两板间距离d＝0.4 cm，有一束由相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用粒子能落到下极板上，已知粒子质量m＝2.0×10－6 kg，电荷量q＝1.0×10－8 C，电容器电容C＝1.0×10－6 F，若第一个粒子刚好落到下极板中点O处，取g＝10 m/s2。求： ‎ ‎ (1)则带电粒子入射初速度的大小； ‎ ‎ (2)两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落在下极 板右边缘B点；‎ ‎21．（12分）如图所示，在屏蔽装置底部中心位置O点放一医用放射源，可通过细缝沿扇形区域向外辐射速率为v＝3.2×106 m/s的α粒子．已知屏蔽装置宽AB＝9 cm、缝长AD＝18 cm，α粒子的质量m＝6.64×10－27 kg，电荷量q＝3.2×10－19 C．若在屏蔽装置右侧条形区域内加一匀强磁场来隔离辐射，磁感应强度B＝0.332 T，方向垂直于纸面向里，整个装置放于真空环境中．‎ ‎(1)若所有α粒子均不能从条形磁场隔离区的右侧穿出，则磁场的宽度d 至少是多少？‎ ‎(2)若条形磁场的宽度d＝20 cm，则射出屏蔽装置的α粒子在磁场中运动 的最长时间和最短时间各是多少？(结果保留两位有效数字) ‎ ‎22．（12分）如图甲所示，空间存在B = 0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L= 0.2m，R是连接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量为m = 0.1kg的导体棒．从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好．图乙是棒的v-t图象，其中OA段是直线，AC段是曲线，CE段是平行于t轴的直线，小型电动机在12s末达到额定功率P = 4.5W，此后保持功率不变，在t = 17s时，导体棒达到最大速度10m/s．除R外，其余部分电阻均不计，g = 10m/s2．‎ ‎（1）求导体棒ab在0－12s内的加速度大小；‎ ‎（2）求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ及电阻R的阻值；‎ ‎（3）若导体棒ab从0－17s内共发生位移102m，试求12－17s内，R上产生的焦耳热量是多少．‎ 物理答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 D A C A C C D D 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ 答案 D B ABC AD BD AC CD BCD　‎ ‎17．（1）D（2分）　（2）0.300（2分）　‎ ‎（4） （4分） ‎18．（1）如图（2分）‎ ‎（2）1.50（2分）　 15.0（2分）‎ ‎（3）0.10（2分）‎ ‎19．（10分）（1）‎ ‎（2）‎ ‎20．（12分）‎ ‎21．（12分） ‎ ‎（1）由题意：AB = 9cm， AD = 18cm，可得：   ①‎ 所有α粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径相同，设为R，根据牛顿第二定律有：‎ ‎ ②  ‎ 解得   R = 0.2m = 20cm     ③‎ 由题意及几何关系可知：若条形磁场区域的右边界与沿OD方向进入磁场的α粒子的圆周轨迹相切，则所有α粒子均不能从条形磁场隔离区右侧穿出，如图一所示。设此时磁场宽度为d0 ，由几何关系：‎ ‎    ④‎ ‎ ‎ ‎（2）设α粒子在磁场内做匀速圆周运动的周期为T，则：‎ ‎   ⑤‎ 设速度方向垂直于AD进入磁场区域的α粒子的入射点为E，如图二所示，因磁场宽度d=20cm＜d0 ，且R=20cm，则在∠EOD间岀射进入磁场区域的α粒子均能穿出磁场的右边界，在∠EOA间岀射进入磁场区域的α粒子均不能穿出磁场有边界，所以沿OE方向进入磁场区域的α粒子运动轨迹与磁场的右边界相切，在磁场中运动的时间最长。 ⑥‎ 设在磁场中运动的最长时间为t max ，则：‎ ‎ ⑦‎ 若α粒子在磁场中做匀速圆周运动对应的圆弧轨迹的弦最短，则α粒子穿过磁场的时间最短，最短的弦长为磁场的宽度d 0 ⑧‎ 设再磁场中运动的最短时间为t min ，轨迹如图二所示，因R=d，则圆弧对应的圆心角为60 0 ，故： ‎ ‎ ⑨‎ ‎22．（12分）‎