1、120172018 学年高二第二学期期中模块诊断物理试题 考试时间：90 分钟 一、单项选择题(本题共 10 小题,每小题 3 分，共 30 分,在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1如图(a)所示，电路的左侧是一个电容为 C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为 S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图(b)所示，则在 0t 0时间内电容器（ ）A. 上极板带正电，所带电荷量为 B. 上极板带正电，所带电荷量为C. 上极板带负电，所带电荷量为 D. 上极板带负电，所带电荷量为2如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈
2、正上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 S 极朝下。在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中（ ）A. 通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b，线圈与磁铁相互排斥B. 通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b，线圈与磁铁相互吸引C. 通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互吸引D. 通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互排斥3如图甲所示，矩形线圈 abcd 固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线 OO恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正，线圈中感应电流逆时针方向为正，则线圈中感应电流随时间的变化图象为(
3、)2A. B. C. D. 4如图所示，先后以速度 和 匀速把一矩形线框拉出有界的匀强磁场区域，且1v2，用 、 、 、 表示用速度 把线框拉出磁场时，作用在线框上的力、21vF1IQq1v通过线框的电流、导线框产生的热量和通过导线框的电荷量，用 、 、 、 表示2FI2Qq用速度 把线框拉出磁场时，作用在线框上的力、通过线框的电流、导线框产生的热量2v和通过导线框的电荷量，则（ ）A. B. 12:4F12:qC. D. :QI5一交变电流的电流时间图象如图所示，则此交变电流的有效值为（ ）A. B. 3.2A3.5C. D. 56某发电站采用高压输电向外输送电能若输送的总功率为 ，输电电压
4、为 ，输电0PU线的总电阻为 则下列说法中不正确的是（ ）R线A. 输电线上的电流 B. 输电线上的电流UI线 0IUC. 输电线电阻上的功率损失 20PR线 线3D. 输电线电阻上的电压损失 0PUR线 线7图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为 ，电阻 为12:5n120,RL、规格相同的两只灯泡， 为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压 u 随时1S间 t 的变化关系如图乙所示，现将 接 1， 闭合，此时 正常发光，下列说法正确2S2L的是（ ）A. 输入电压的表达式 B. 只断开 后， 均正常发光20sin5utV2S12L、C. 只断开 后，原线圈的输入功率增大 D. 若 换
5、接到 2 后，R 消耗的电功率为2S 10.8W8在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能 Ek与入射光频率 v 的关系如图所示，则( )A. 两条图线与横轴的夹角 和 一定不相等B. 若增大入射光频率 v，则所需的遏止电压 Uc将随之增大C. 若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应D. 若增加入射光的强度，不改变入射光频率 v，则光电子的最大初动能将增大9.氢原子能级示意图如图所示，处于 n=4 能级的氢原子，辐射出光子后，能使金属钨发生光电效应，已知钨的逸出功为 4.54eV，下述说法中正确的是( )A. 氢原子辐射的光子都能使钨发生光电
6、效应B. 光电子的最大初动能为 8.21eVC. 钨能吸收两个从 n=4 向 n=2 能级跃迁的光子而发生光电4效应D. 氢原子辐射一个光子后，其核外电子的速率将减小10用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的频率等物理量间的关系。电流计G 测得的光电流 I 随光电管两端电压U 的变化如图乙所示，则（ ）A. 通过电流计 G 的电流方向由 d 到 cB. 电压 U 增大，光电流 I 一定增大C. 用同频率的光照射 K 极，光电子的最大初动能与光的强弱无关D. 光电管两端电压 U 为零时一定不发生光电效应二、多项选择题（本题共 7 小题,共 35 分,在每小题给出的四个选
7、项中，有多个选项正确,全部选对得 5 分,选对但不全得 3 分,有错或不答得 0 分)。11在磁感应强度为 的匀强磁场中，一个面积为 的矩形线圈匀速转动时所产生的交BS流电电动势随时间变化的波形如图所示，线圈与一阻值 的电阻串联在一起，线9R圈的电阻为 ，则（ ）1A. 通过电阻 的电流瞬时值表达式为R（A）0sin2tB. 电阻 两端的电压有效值为R90VC. 图中 时，线圈位于中性面的位置21stD. 内电阻 上产生的热量为s45J12氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是( )A. 用能量为 12.11 eV 的光照射一个基态氢原子，最多能辐射出 2 种不同频率的光子B. 用能量为 12
8、.09 eV 的光照射一群基态氢原子，最多能辐射出 3 种不同频率的光子C. 用能量为 12.75 eV 的光照射一个基态氢原子，最多能辐射出 3 种不同频率的光子D. 用能量为 12.75 eV 的光照射一群基态氢原子，最多能辐射出 5 种不同频率的光子13如图所示，A 1、A 2是相同的白炽灯，L 是自感系数很大、5电阻可忽略的自感线圈下列说法正确的是（ ）A. 闭合开关 S 时，A 1、A 2灯同时亮，且达到正常发光B. 闭合开关 S 时，A 2灯比 A1灯先亮，最后一样亮C. 闭合开关 S 时，A 2灯先闪亮一下，然后与 A1灯同时熄灭D. 断开开关 S 时，A 1、A 2灯同时熄灭1
9、4下列有关玻尔原子理论及氢原子能级的说法，正确的是（ ）A. 原子中的电子在某一定态时，电子绕原子核运动，但不向外辐射能量B. 原子中的电子运行轨道分布是连续的C. 氢原子的核外电子由一个能级跃迁到另一个能级吸收光子后，氢原子的能量增大D. 原子从低能级能级向高能级跃迁时，可吸收任何频率的光子15如图所示，足够长的光滑 U 形导轨宽度为 L，其所在平面与水平面的夹角为 ，上端连接一个阻值为 R 的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直于导轨平面向上现有一质量为 m、有效电阻为 r 的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度 v0时，运动的位移为 x，则( )A
10、. 金属杆下滑的最大速度 02singRrBLB. 在此过程中电阻 R 产生的焦耳热为 201simxvrC. 在此过程中金属杆做的是匀加速运动D. 在此过程中通过电阻 R 的电荷量为 BL16下列说法正确的是（ ）A. 电子的发现使人们认识到原子是可以再分的B. 普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说C. 卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型D. 康普顿效应为物质波理论提供了实验支持17如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压随入射光频率 v 变化的关系图像。对于这
11、0U6两个光电管，下列判断正确的是（ ）A. 两个光电管的饱和光电流一定相同 B. 光电子的最大初动能相同C. 两个光电管的 -v 图象的斜率相同 0UD. 因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压 不同0U三、计算题（本题共 3 小题，共计 35 分，解答时请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。 ）18 （11 分）一小型发电站通过理想升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率 P=500kW，输出电压 U1=500V，升压变压器 B1原、副线圈的匝数之比n1：n 2=1：5，两变压器间输电导线的总电阻
12、R=15降压变压器 B2的输出电压U4=220V求：（1）升压变压器 B1副线圈两端的电压 U2；（2）输电导线上损失的功率 P 损 ；（3）降压变压器 B2原、副线圈的匝数之比 n3：n 419（12 分）如图所示， 、 为足够长的平MNQ行金属导轨间距 ，导轨平面与水平面间0.5mL夹角 ， 、 间连接一个电阻 ，37 5.0R匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度 将一根质量 的金1TB0.5kgm属棒放在导轨的 位置，金属棒及导轨的电阻不计现由静止释放金属棒，金属棒沿ab导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好已知金属棒与导轨间的动摩擦因数 ，当金属棒滑至 处时，其速度大小开
13、始保持不变，位置 与 之0.5cdcdab间的距离 已知 ， ， 求：2ms210/sgin370.6cos370.8（ ）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；1（ ）金属棒达到 处的速度大小；cd（ ）金属棒由位置 运动到 的过程中，电阻 产生的热量3abcR720 （12 分）氢原子能级示意图如图所示，氢原子处于基态时，原子的能级为E113.6 eV（1 eV=1.61019 J） ，普朗克常量 h6.6310 34 Js，当氢原子在n4 的激发态时，求：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量值为多大；(2)若氢原子从 n4 的能级跃迁到 n2 的能级时，辐射出的光恰好使金属 A 发生光
14、电效应，则金属 A 的截止频率为多大；(3)现用氢原子从 n4 的能级跃迁到 n1 的能级辐射出的电磁波照射金属 A 的表面，则光电子的最大初动能为多大。山西大学附中 20172018 学年高二第二学期期中模块诊断物理试题参考答案及解析 考试时间：90 分钟 1、单项选择题(本题共 10 小题,每小题 3 分，共 30 分,在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 A D A B D A D B B C2、多项选择题（本题共 7 小题,共 35 分,在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确,全部选对得 5 分,选对但不全得 3 分,有错或不
15、答得 0 分)。题号 11 12 13 14 15 16 17答案 CD BC BD AC AB ABC CD3、计算题（本题共 3 小题，共计 35 分，解答时请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。 ）18 （11 分） 【答案】 （1）2500V （2）610 4W （3）10：1【解析】 （1）升压变压器的输出电压： VUn25012（3 分）8（2）传输电流： AUPI202（2 分）损失的功率： WR416损 （2 分）（3）降压变压器的输入电压为： U 3=U2-I2R=2200V （2 分）降压变压器
16、的匝数比：1043Un（2 分）19.【答案】 （ ） ；（ ） ；（ ） ；12m/s/s30.1J解：（ ）设金属杆的加速度大小 ，则 （2 分） aincosmgma解得 （1 分）2.0/sa（ ）设金属棒达到 位置时速度大小为 ，电流为 ，金属棒受力平衡，有cdVI（2 分）sinomgBILg（2 分）vIR解得： （1 分）2.0/sV（ ）设金属棒从 运动到 的过程中，电阻 上产生的热量为 ，由能量守恒，有3abcdRQ（3 分）21sinosmgvmgQ解得： （1 分）0.JQ20.【答案】 （1） （2） ；（3）.85eV146.50cHz0.2KEeV【解析】 （1）氢原子的基态能级为 ， 13EeV41285n使氢原子电离需要的最小能量 （2 分）0.（2）从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级时，辐射的光子能量为（1 分）42E.5eVA9再根据 （2 分）Ehc得： （2 分）1914342.5606.50c Hzz。（3）从 n=4 能级跃迁到 n=1 能级时，辐射的光子能量为： （1 分）41E2.75eVA根据光电效应方程： （2 分）kEhvWW=hv0 （1 分）则 （1 分）12.75.10.2kEeVeV
