湖南省衡阳市2018-2019学年高二下学期期中考试物理（理）试卷

一、单选题

1. 难度：中等

在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是（    ）

A. 汤姆孙在粒子散射实验中发现了电子

B. 卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了中子

C. 爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说

D. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核

2. 难度：中等

在电磁感应现象中，下列说法正确的是 （ ）

A. 感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反

B. 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流

C. 闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流

D. 感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化

3. 难度：中等

在图所示的电路中，两个灵敏电流表G₁和G₂的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通达到稳定状态后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际？

A. G₁指针向左摆，G₂指针向右摆

B. G₁指针向右摆，G₂指针向左摆

C. G₁、G₂的指针都向左摆

D. G₁、G₂的指针都向右摆

4. 难度：简单

如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（   ）

A. 因导体运动而产生的感应电动势称为感生电动势

B. 动生电动势的产生与洛仑兹力有关

C. 动生电动势的产生与电场力有关

D. 动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的

5. 难度：中等

一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 (　　)

A．电压表的示数为220 V

B．电路中的电流方向每秒钟改变50次

C．灯泡实际消耗的功率为484 W

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

6. 难度：中等

如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方，有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，起始高度为h，最后落在水平地面上。若不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法中正确的是

A. 磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向(俯视圆环)

B. 磁铁落地时的速率一定等于

C. 磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变

D. 磁铁在整个下落过程中，圆环受到它的作用力总是竖直向下的

二、多选题

7. 难度：困难

某实验小组制作一个金属安检仪可简化为图示模型。正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界宽度也为L的矩形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，且边界与线圈bc边平行。已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法不正确的是（）

A. 线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反

B. 线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相同

C. 线进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量

D. 线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为

8. 难度：困难

在光电效应实验中，分别用频率为ν_a、ν_b的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U_a和U_b，光电子的最大初动能分别为E_ka和E_kb。h为普朗克常量。下列说法正确的是(　　)

A. 若ν_a＞ν_b，则一定有U_a＜U_b

B. 若ν_a＞ν_b，则一定有E_ka＞E_kb

C. 若U_a＜U_b，则一定有E_ka＞E_kb

D. 若ν_a＞ν_b，则一定有hν_a－E_ka＞hν_b－E_kb

9. 难度：简单

一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定向里为正方向，在磁场中有一金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图所示.现令磁感应强度B随时间变化，先按如图所示的Oa图线变化，后来又按照图线bc、cd变化，令E₁、E₂、E₃分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小，I₁、I₂、I₃分别表示对应的感应电流，则（    ）

A. E₁＞E₂，I₁沿逆时针方向，I₂沿顺时针方向

B. E₁＜E₂，I₁沿逆时针方向，I₂沿顺时针方向

C. E₁＜E₂，I₂沿顺时针方向，I₃沿顺时针方向

D. E₃＝E₂，I₂沿顺时针方向，I₃沿逆时针方向

10. 难度：简单

如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠。下列说法正确的是

A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最长

B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小, 电势能增大

C. 能让金属钠发生光电效应的光只有一种

D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV

11. 难度：简单

如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是（ ）

A.

B.

C. 当导体棒速度达到时加速度为

D. 在速度达到以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

12. 难度：中等

如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R₁、R₂，且R₁<R₂，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k<1，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器R₃的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用ΔI和ΔU表示。则以下说法正确的是

A.  B. ＝R₂

C. 电源的输出功率一定减小 D. 电压表示数一定增加

三、填空题

13. 难度：简单

如图是调压变压器的原理图，当变压器接入0-220V交流时，通过调压可得0-250V交流，则电源应接在变压器两个接线柱上，用电器应接在________（“ab”或“cd”）两个接线柱上，这时将变压器的旋转滑动触头向____________（“顺时针”或“逆时针”）方向旋转，输出电压将升高。

14. 难度：简单

发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.发电机的输出功率是 100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶25，则输电导线中的电流为____________A，经检测又发现电导线中的电功率损失为输入功率的 4%，则输电导线的总电阻为_________Ω，降压变压器的输入电压为_______V。

四、解答题

15. 难度：简单

如图所示，面积为0.3 m²的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向外．磁感应强度随时间变化的规律是B＝(6－0.2t) T，已知电路中的R₁＝4 Ω，R₂＝6 Ω，电容C＝30 μF，线圈A的电阻r=2Ω，求：

(1) 闭合S后，通过R₂的电流大小及方向；

(2) 闭合S一段时间后，再断开S，求S断开后通过R₂的电荷量是多少？

16. 难度：简单

如图，相距L的光滑金属导轨，半径为R的1/4圆弧部分竖直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场．金属棒ab和cd垂直导轨且接触良好，cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触．已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为3m、电阻为r．金属导轨电阻不计，重力加速度为g．

（1）求：ab到达圆弧底端时对轨道的压力大小

（2）若cd离开磁场时的速度是此刻ab速度的一半，求：cd离开磁场瞬间，ab受到的安培力大小

17. 难度：简单

如图所示，质量为m、边长为l的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R。匀强磁场的宽度为H（l＜H），磁感强度为B，线框下落过程中ab边与磁场边界平行且沿水平方向。已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都作减速运动，加速度大小都是。全程忽略空气阻力。求：

（1）ab边刚进入磁场时与ab边刚出磁场时的速度大小；

（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小；

（3）在线框从释放到线框完全离开磁场的过程中，线框中产生的热量。

18. 难度：中等

美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据。密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压U_c。入射光频率v，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性。如图所示，是根据某次实验作出的U_c－图像，电子的电荷量e=1.6×10^－19C。试根据图像和题目中的已知条件：

（1）写出爱因斯坦光电效应方程（用E_km、h、、W₀表示）；

（2）由图像求出这种金属的截止频率_c；

（3）若图像的斜率为k，写出普朗克常量的表达式，并根据图像中的数据求出普朗克常量。以上均保留两位有效数字。