河南省林州市2017-2018学年高二上学期12月月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为(　　)

A. 4 A

B. 2A

C. A

D. A

2. 难度：简单

如图所示，三只完全相同的灯泡、、分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同．若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯变暗、灯变亮、灯亮度不变．则三个盒子中的元件可能是（    ）

A. Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器    B. Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器

C. Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻    D. Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻

3. 难度：困难

A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移时间图象．a、b分别为A、B两球碰前的位移图象，C为碰撞后两球共同运动的位移图象，若A球质量是m=2kg，则由图象判断下列结论正确的是（     ）

A. A、B碰撞前的总动量为3kg•m/s

B. 碰撞时A对B所施冲量为﹣4N•s

C. 碰撞前后A的动量变化为4kg•m/s

D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J

4. 难度：困难

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m²，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（  ）

A．中性面位置穿过线框的磁通量为零

B．线框中产生交变电压的有效值为500V

C．变压器原、副线圈匝数之比为25：22

D．允许变压器输出的最大功率为5000W

二、null

5. 难度：简单

超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B₁和B₂，且B₁=B₂=B，每个磁场的宽都是l，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，则金属框的最大速度可表示为（ ）

A. v_m= fR/2B²L²

B. v_m=fR/4B²L²

C. v_m= (4B²L²v－fR)/4B²L²

D. v_m= (2B²L²v＋fR)/2B²L²

三、填空题

6. 难度：中等

如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v₁、v₂，在磁场中运动时产生的热量分别为Q₁、Q₂.不计空气阻力，则（ ）

A. v₁<v₂，Q₁< Q₂    B. v₁＝v₂，Q₁＝Q₂

C. v₁<v₂，Q₁>Q₂    D. v₁＝v₂，Q₁< Q₂

四、多选题

7. 难度：简单

有关近代物理知识，下列说法正确的是（ ）

A. 碘131的半衰期为8天，1g碘131经过64天后未衰变的为

B. 比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定

C. 铀235的裂变方程可能为

D. 处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不会大于吸收光子的频率

8. 难度：困难

如图所示，一匀强磁场B垂直于倾斜放置的光滑绝缘斜面斜向上，匀强磁场区域在斜面上虚线ef与gh之间．在斜面上放置一质量为m、电阻为R的矩形铝框abcd，虚线ef、gh和斜面底边pq以及铝框边ab均平行，且eh＞bc．如果铝框从ef上方的某一位置由静止开始运动．则从开始运动到ab边到达gh线之前的速度（v）﹣时间（t）图象，可能正确的有（   ）

A.     B.     C.     D.

五、单选题

9. 难度：简单

如图所示，有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电路中接入三个电阻R₁、R₂、R₃，各交流电表的阻值对电路的影响不计，原来开关s是断开的，当开关s闭合时，各电表的示数变化情况是(    )

A. 电流流A₁示数变大

B. 电流表A₂ 示数变大

C. 电压表V₁示数变小

D. 电压表V₂示数变小

六、多选题

10. 难度：中等

如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是电阻为零的纯电感，且自感系数L很大．C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是(　　)

A. S闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮

B. S闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮

C. S闭合，电路稳定后， S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭

D. S闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭

11. 难度：中等

如图所示，是汞原子的能级图，一个自由电子的总能量为8.0ev，与处于基态的汞原子碰撞后（不计汞原子的动量变化），则电子剩余的能量可能为（碰撞无能量损失）（     ）

A. 0.3ev    B. 3.1ev    C. 4.9ev    D. 8.8ev

七、单选题

12. 难度：简单

质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生弹性正碰，碰撞后两者的动量正好相同。则两者质量之比M/m为（     ）

A. 2    B. 3    C. 4    D. 5

八、多选题

13. 难度：简单

如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ₀的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则(　　)

A. 若换用波长为λ₁(λ₁＞λ₀)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流

B. 若换用波长为λ₂(λ₂＜λ₀)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流

C. 保持入射光的波长不变，增大光强，光电流一定增大

D. 增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大

14. 难度：中等

如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n＝5能级跃迁到n＝2能级可产生a光；从n＝4能级跃迁到n＝2能级可产生b光．a光和b光的波长分别为λ_a和λ_b，照射到逸出功为2.29 eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为U_a和U_b.则(　　)

A. λ_a＞λ_b

B. U_a＞U_b

C. a光的光子能量为2.86 eV

D. b光产生的光电子最大初动能E_kb＝0.26 eV

九、实验题

15. 难度：中等

为了测定一段由均匀材料制成的圆柱体的电阻率(电阻在200～250 Ω之间)，现给定电压表V(量程6 V、内阻约为5 kΩ)、电流表A(量程30 mA、内阻约为40 Ω)、滑动变阻器R(0～15 Ω)、电源(E＝6 V)、开关S及导线若干.

(1)设计测量圆柱体电阻R_x的电路图，并画在虚线框内___________；

(2)如图所示中的6个点分别表示实验中测得的6组电压表U和电流表I的值，试根据图求出圆柱体电阻R_x＝________ Ω(结果保留2位有效数字)；

 (3)用50分度的游标卡尺测得该圆柱体的长度l如图甲所示，则l＝________ mm；用螺旋测微计测圆柱体的直径d如图乙所示，则d＝________ mm.

(4)由以上数据求出ρ＝___________ Ω·m(保留两位有效数字).

16. 难度：中等

用如图1实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．已知m₁=50g、m₂=150g，则（g取10m/s²，结果保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=     m/s；

（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△E_K=     J，系统势能的减少量△E_P=     J，由此得出的结论是     ；

（3）若某同学作出v²﹣h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=     m/s²．

十、解答题

17. 难度：中等

如图所示，某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V，输出电功率为50 kW，如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？

18. 难度：简单

已知氢原子基态的电子轨道半径为r₁=0.528×10^-10 m，量子数为n的能级值为E_n= .

（1）求电子在基态轨道上运动的动能.

（2）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，这些氢原子向低能级跃迁发出光谱线对应的能量分别是多少？

（3）计算这几种光谱线中波长最短的波长.（静电力常量k=9×10⁹ N·m²/C²,电子电荷量e=1.6×10^-19 C，普朗克常量h=6.63×10^-34 J·s,真空中光速c=3.00×10⁸ m/s）

19. 难度：困难

如图所示，“L”型滑板，（平面部分足够长)，质量为4m，距滑板的A壁为L_l 距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体，小物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与小物体都静止，试求.

 

(1)释放小物体，第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v₁多大？

(2)若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的3/5，碰撞时间极短，则碰撞后滑板速度多大？（均指对地速度）

(3)若滑板足够长，小物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为多大？

20. 难度：困难

如图所示，水平的平行虚线间距为d，其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为L₁、L₂，且L₂＜d，线圈质量m，电阻为R。现将线圈由静止释放，测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时，其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。求：

（1）线圈刚进入磁场时的感应电流的大小；

（2）线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场（图中两虚线框所示位置）的过程做何种运动，求出该过程最小速度v；

（3）线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q_总。