湖北武汉汉阳区武汉市2018-2019学年高二下学期期中物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列关于核力、原子核的结合能、比结合能、核子平均质量的说法正确的是（    ）

A. 维系原子核稳定的力是核力，核力就是表现为相邻核子间的相互吸引力

B. 核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小

C. 比结合能小的原子核拆分成比结合能大的原子核时会释放核能

D. 核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收能量

2. 难度：中等

下列说法正确的是（　　）

A.随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B.振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值

C.动能相同的质子和电子相比，质子的波动性更为明显

D.光的波动性不是光子之间相互作用引起的，而是光子自身固有的性质

3. 难度：中等

以下说法不正确的是（    ）

A. 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构

B. 原子的发射光谱和吸收光谱都是分立的线状谱

C. 汤姆孙通过 对不同材料做阴极发出的射线研究，并研究光电效应等现象，说明电子是 原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元

D. 玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，该理论 能解释大多数原子光谱的实验规律

4. 难度：中等

如图所示，变频交变电源的频率可在 20Hz 到 20 kHz 之间调节，在某一频率时，规格相同的A₁、A₂两只灯泡的亮度相同．则下列说法中正确的是 (    )

A. 如果将电源频率增大，A₁、A₂都变亮

B. 如果将电源频率增大，A₁变亮、A₂变暗

C. 如果将电源频率减小，A₁、A₂ 都变暗

D. 如果将电源频率减小，A₁ 变亮、A₂变暗

5. 难度：中等

对于光电效应下列理解正确的是(     )

A. 发生光 电效应时，相同的光电管在光强相同的紫光和蓝光照射下饱和光电流 相同

B. 入射光照射到某金属表面瞬间发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则仍瞬间发生光 电效应

C. 发生光电效应时，入射光越强，光子能量就越大，光电子的最大初动能就越大

D. 发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率成正比

6. 难度：简单

如图所示，接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么理想变压器的匝数比 n₁∶n₂∶n₃ 为

A.1∶1∶1

B.3∶2∶1

C.6∶2∶1

D.2∶2∶1

7. 难度：中等

用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.8V时，电流表读数为0，则（　　）

A.电键K断开后，没有电流流过电流表G

B.所有光电子的初动能为0.8eV

C.光电管阴极的逸出功为2.20V

D.改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小

二、多选题

8. 难度：中等

处于第3激发态的大量氢原子向低能级跃迁辐射多种频率的光子，已知普朗克常量为h，氢原子能级公式为，不同轨道半径为，为基态能量，为第1轨道半径，，2，3……，则下列说法中错误的是（　　）

A.共产生3种频率的光子

B.电子由第2激发态跃迁到基态时，电势能减小，动能增加，总能量减小

C.处于第2激发态和处于基态电子做圆周运动线速度大小之比为

D.产出光子最大波长为

9. 难度：中等

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．则( )

A.t＝0 时，线圈位于中性面位置

B.t＝1 s 时，线圈中磁通量变化率最大

C.t＝1.5s 时，线圈中的磁通量最大

D.t＝1.2s 时，线圈产生的感应电动势处于增加的过程中

10. 难度：中等

核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的元素，它可破坏细胞基因，增加患癌的风险。已知钚的一种同位素的半衰期为 24100 年，其衰变方程为，则 下列说法中正确的是（    ）

A. 衰变发出的γ射线是波长很短的光子，穿透能力很强

B. 上述衰变方程中的 X 含有 143 个中子

C. 800 个经过 24100 年后一定还剩余 400 个

D. 衰变过程没有质量亏损

11. 难度：中等

如图所示，甲为一台小型交流发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按余弦规律变化，其图象如图乙所示。已知电机线圈内阻为2Ω，匝数为1000匝，外接灯泡的电阻为18Ω，则（　　）

A.在时刻，电流表的示数为0.3A

B.线圈在时间内转动时通过灯泡的电荷量约为

C.在1s内，回路中电流方向改变25次

D.在时刻，穿过线圈的磁通量变化率为

12. 难度：中等

如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n₁∶n₂＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、工作时内阻为2 Ω的电动机．闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1 A，则 (　　)

A.副线圈两端电压为22 V

B.电动机输出的机械功率为12 W

C.通过电动机的交流电频率为50 Hz

D.突然卡住电动机，原线圈输入功率变小

三、实验题

13. 难度：中等

某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触。上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R₀为40Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。

(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱____相连（均选填“A”或“B”）；

(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将_______，继电器的磁性将_________（均选填“增大”减小”或“不变”），当环境温度达到______时，警铃报警；

(3)如果要使报警电路在更低的温度就报警，下列方案可行的是（____）

A．适当减小U₁      B．适当增大U₁      C．适当减小U₂       D．适当增大U₂

四、解答题

14. 难度：中等

1 个质子的质量m_p=1.007 277u，1 个中子的质量m_n=1.008 665u．氦核的质量为4.001509u（1u=931.5MeV/c²,c表示真空中的光速）

（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；

（2）计算核子结合成氦核时释放的核能 E ；

（3）计算氦核的比结合能 E；

15. 难度：中等

一交流发电机线圈共 1 000 匝，线圈面积 0.2 m²，置于磁感应强度为 0.1 T 的匀强磁场中以角速度 25 rad / s 匀速转动，发电机输出功率 400KW，线圈电阻不计．发电机先经过匝数比为 1:10 的升压变压器后经输电线输送到远处，再由降压变压器降压后给用 户供电．输电线路损耗的功率为发电机输出功率的 2%，用户电压为 220V．求：

（1）输电线的总电阻；

（2）降压变压器的匝数比.

16. 难度：中等

如图所示，一个质量为 m、电阻不计、足够长的光滑 U 形金属框架 MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界线 OO′分别与平行导轨 MN 和 PQ 垂直，两导轨相距 L．在 OO′的左 右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为 B．另有质量也为 m 的金属棒 CD，垂直于 MN 放置在 OO′左侧导轨上，并用一根细线系在定点 A．已知细线能承受的最大拉力为 T0，CD 棒接入导轨间的有效电阻 为 R．现从 t=0 时刻开始对 U 形框架施加水平向右的拉力 F，使其从静止开始做加速度为 a 的匀加速直线运动．

（1）若细线尚未断裂，求在 t 时刻水平拉力 F 的大小；

（2）求从框架开始运动到细线断裂的过程中流过回路的电荷量 q.

17. 难度：困难

如图所示， 一宽为 L=1.0m 的光滑 U 形金属导轨与水平面成θ=30，上端连接一电阻 R=1.0Ω，有一垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为 B=1.0T，沿导轨方向上 的宽度为 x₁=1.5m，一电阻为 r=1.0Ω、质量为 m=0.2kg 的金属棒从距离磁场上边界 x₂=0.1m 处由静止释放，已知金属棒在出磁场前已经达到匀速，已知重力加速度为 g=10m/s²，

求：（1）金属棒从静止释放到刚好离开磁场的过程中，导体棒所产生的焦耳热；

（2）金属棒从静止释放到刚好离开磁场的时间.