2020届高二物理下学期期末考试试题
一、单选题。
1.如图所示的各图象中表示交变电流的是( )
2.如图所示是一交变电流的i-t图象，则该交流电电流的有效值为( )
a. b. c. d.
3.如图，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为b、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，线圈所围面积为s，线圈的总电阻为时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动，则( )
a.时刻t线圈中电流的瞬时值
b.线圈中电流的有效值。
c.线圈中电流的有效值。
d.线圈消耗的电功率。
4.如图所示，某小型发电站发电机输出的交变电压为500v,输出的电功率为50kw,用电阻为3ω的输电线向远处输电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220v供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。
对整个输电过程，下列说法正确的是( )
a.升压变压器的匝数比为1:100
b. 输电线上的损失功率为300w
c.输电线上的电流为100a
d.降压变压器的输入电压为4700v
5.质量为的钢球自高处落下，以速率碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为。在碰撞过程中，钢球受到的冲量的方向和大小为( )
a.向下， b.向下， c.向上， d.向上，
6.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.乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率。
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。
7.从2023年起，密立根就开始测量金属的遏止电压uc(即图1所示的电路中电流表g的读数减小到零时加在电极k、a之间的反向电压)与入射光的频率v,由此算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的uc-v图像如图2所示。
下列说法正确的是( )
a.该金属的截止频率约为4.27×1014hz b.该金属的截止频率约为5.50×1014hz
c.该图线的斜率为普朗克常量d.该图线的斜率为这种金属的逸出功。
8.假定氢原子处在量子数为n的激发态，跃迁到各较低能级的原子数是处在该激发态能级上的原子总数的，现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些氢原子最后都回到基态，不考虑氢原子对光子的吸收，则在此过程中发出的光子总数是( )
a.2200b.2000c.1200d.2400
9.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景图中实线表示α粒子的运动轨迹。则关于a粒子散射实验，下列说法正确的是( )
a.图中大角度偏转的α粒子的电势能先减小后增大。
b.图中的α粒子**是因为α粒子与金原子核发生了碰撞。
c.绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小。
d.根据α粒子散射实验可以估算原子大小。
10.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡，其衰变方程，其中( )
a. b. c. d.
11.质子、中子和氘核的质量分别为、和。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(表示真空中的光速)(
a. b. c. d.
二、多选题。
12.在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2ω,则()
a.时，线圈平面平行于磁感线b.时，线圈中的电流改变方向。
c.时，线圈中的感应电动势最大。
d.一个周期内，线圈产生的热量为。
13.如图所示的电路中，p为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压u1不变，闭合开关s，下列说法正确的是（ ）
a. p向下滑动时，灯l变亮。
向下滑动时，变压器的输出电压不变。
向上滑动时，变压器的输入电流变小。
向上滑动时，变压器的输出功率变大。
14.在远距离输电时，输送的电功率为p,输电电压为u,所用导线电阻率为ρ,横截面积为s,总长度为l,输电线损耗的电功率为p′,用户得到的电功率为p用，则p′、p用的关系式正确的是( )
a. b. c. d.
15.电流互感器和电压互感器如图所示。其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()
为电流互感器，且n1n2,a是电压表。
为电流互感器，且n3n4,b是电压表。
16.一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车的左、右端，当两人同时相向而行时，发现小车向左移，则( )
a.若两人质量相等，必有b.若两人质量相等，必有。
c.若两人速率相等，必有d.若两人速率相等，必有。
17.质量为m、内壁间距为l的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。
现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞n次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )
a. b. c. d.
18.如图所示，三辆完全相同的平板小车、、成一直线排列，静止在光滑水平面上。车上有一小孩跳到车上，接着又立即从车跳到车上。
小孩跳离车和车时对地水平速度相同。他跳到车上相对车保持静止。此后( )
a.、两车运动速率相等 b.、两车运动速率相等。
c.三辆车的速率关系d.、两车运动方向相反。
19.用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图象，则( )
a.图像(a)表明光具有粒子性 b.图像(c)表明光具有波动性。
c.用紫外线观察不到类似的图像 d.实验表明光是一种概率波。
20.关于核反应和核反应的类型，下列说法正确的是( )
a.是α衰变 b.是β衰变。
c.是轻核聚变 d.时候重核裂变。
三、填空题。
21.已知铱192化学符号是，原子序数为77,半衰期为74天。铱192通过β衰变放出γ射线，γ射线可以穿透10~100mm厚钢板，衰变产生的新核用x表示，则铱192的衰变方程为若现有1g铱192,经过148天有g铱192发生衰变。
四、计算题。
22.如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块a和b分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将a无初速度释放， a与b碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。
已知圆弧轨道光滑， 半径和的质量相等a和b整体与桌面之间的动摩擦因数。取重力加速度。求：
1. 碰撞前瞬间a的速率v.
2.碰撞后瞬间a和b整体的速率。
3. a和b整体在桌面上滑动的距离l。
23.用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(),发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度大小之比为7:8。
中子的质量为m,质子的质量可近似看做m,光速为c。
1.写出核反应方程；
2.求氚核和α粒子的速度大小；
3.若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损。
参***。一、单选题。
1.答案：d
解析：只要方向随时间做周期性变化的电流就是交变电流，a、b、c三幅图中的电流大小虽然变化，但方向不随时间做周期性的变化，故选项d正确。
2.答案：a
解析：设交流电电流的有效值为i,周期为t,电阻为r.
则，解得。3.答案：c
解析：由题目条件可知，回路中感应电流最大值，而时刻，线圈处于中性面，则电流瞬时值的表达式为，故选项a错误。
线圈中电流的有效值为，故选项b错误，选项c正确。
线圈消耗的电功率为，故选项d错误。
4.答案：b
解析：输电线上的损失功率为0.6%×50kw=300w,选项a正确。
由可得输电线上电流，升压变压器原线圈电流，由理想变压器特点，知，升压变压器副线圈电压为5000v,升压变压器的匝数比为1:10,选项bc错误。输电线上损失的电压为，则降压变压器的输入电压为4970v,选项d错误。
5.答案：d
解析：取竖直向上为正方向，则根据动量定理得，选项d正确。
6.答案：b
解析： 7.答案：a
解析：设金属的逸出功为w0,截止频率为vc,则w0=hvc。光电子的最大初动能ek与遏止电压uc的关系是ek=euc,光电效应方程为ek=hv-w0,联立两式可得，故uc—v图象的斜率为，cd错误。
当uc=0时，可解得，由题图2知，v≈4.3×1014hz,即金属的截止频率约为4.3×1014hz,在误差允许范围内，可以认为a正确，b错误。
8.答案：a
解析：求解本题的关键是理解“氢原子处在量子数为n的激发态跃迁到各较低能级的原子数是处在该激发态能级上的原子总数的”这一条件。处在n=4能级的1200个氢原子向低能级跃迁时可知从n=4跃迁到n=3的原子数有400,从n=4跃迁到n=2的原子数有400,从n=4跃迁到n=1的原子数有400,从n=3跃迁到n=2的原子数有200,从n=3跃迁到n=1的原子数有200,从n=2跃迁到n=1的原子数有600,则在此过程中发出的光子总数是2200,即选项a正确。
9.答案：c
解析：题图中大角度偏转的α粒子所受的电场力先做负功，后做正功，则其电势能先增大后减小，故a错误；题图中的α粒子**是因为α粒子与金原子核之间的库仑斥力作用，阻碍α粒子运动，但是并没有发生碰撞，b错误；绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小，c正确；根据α粒子散射实验可以估算原子核大小，d错误。
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