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2022-2023学年陕西省安康市汉滨区七校高二（下）期末联考物理试卷（含解析）
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这是一份2022-2023学年陕西省安康市汉滨区七校高二（下）期末联考物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年陕西省安康市汉滨区七校高二（下）期末联考物理试卷
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. 用导线将灵敏电流表与金属棒连接成一个磁生电的实验电路，如图所示，则下列哪种操作能使指针偏转( )
A. 使导体ab向左(或向右)移动
B. 使导体ab向上(或向下)移动
C. 使导体ab沿a→b的方向移动
D. 使导体ab沿b→a的方向移动
2. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )
A. Ua>Uc，金属框中无电流
B. Ub>Uc，金属框中电流方向沿a—b—c—a
C. Ubc=−12Bl2ω，金属框中无电流
D. Ubc=12Bl2ω，金属框中电流方向沿a—c—b—a
3. 如图所示电路中，A、B是相同的两个小灯泡，L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计。调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时，以下说法正确的是( )
A. 两灯同时点亮、同时熄灭
B. 合上S时，B立即变亮，A灯逐渐变亮
C. 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同
D. 断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭
4. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=220sin100πt(V)，则以下说法正确的是( )
A. 交变电流的频率是100πHz B. 交变电流的周期是0.01s
C. t=0时，线圈位于中性面 D. t=0.05s时，e有最大值
5. 有两个电容器的电容分别为C1=5μF和C2=3μF，分别加在峰值一定的交流电源上，在下列各种情况下，通过电容器的电流最大的是( )
A. 在C1上所加交变电流的频率为50Hz B. 在C2上所加交变电流的频率为50Hz
C. 在C1上所加交变电流的频率为100Hz D. 在C2上所加交变电流的频率为100Hz
6. 机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是( )
A. 力传感器 B. 温度传感器 C. 光传感器 D. 声音传感器
7. 跳高比赛中，必须在运动员着地处铺上很厚的海绵垫子，这是因为( )
A. 减小运动员着地过程中受到的冲量作用 B. 减小运动员着地过程中动量的变化量
C. 减小运动员着地过程中受到的平均冲力 D. 以上说法均不正确
8. 下列说法中正确的是( )
A. 质量大的物体，其德布罗意波长短 B. 速度大的物体，其德布罗意波长短
C. 动量大的物体，其德布罗意波长短 D. 动能大的物体，其德布罗意波长短
9. 卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中，发现粒子( )
A. 全部穿过或发生很小的偏转
B. 全部发生很大的偏转
C. 绝大多数发生偏转，甚至被弹回
D. 绝大多数穿过不发生偏转，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回
10. 用中子轰击铝 1327Al，产生钠 1124Na和X粒子，钠 1124Na具有放射性，它衰变后变成镁 1224Mg，则X粒子和钠的衰变过程分别是( )
A. 质子α衰变 B. α粒子β衰变 C. 电子α衰变 D. 正电子β衰变
二、多选题（本大题共6小题，共23.0分）
11. 用导线绕一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图所示．把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里．当磁场均匀减弱时( )
A. 圆环和线框中的电流方向都为顺时针 B. 圆环和线框中的电流方向都为逆时针
C. 圆环和线框中的电流大小之比为 2：1 D. 圆环和线框中的电流大小比为2：1
12. 用理想变压器给电阻负载供电时，下列方法中可以增大变压器输入功率的是( )
A. 增加原线圈的匝数 B. 增加副线圈的匝数
C. 在副线圈上多并联些电阻 D. 增加副线圈的负载
13. 关于动量守恒的条件，下列说法正确的是( )
A. 只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒
B. 只要系统所受合外力的冲量为零，系统动量守恒
C. 系统加速度为零，系统动量一定守恒
D. 虽然系统合外力不为零，但系统在某一方向上动量有可能守恒
14. 如图为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，其中( )
A. 频率最大的是B
B. 波长最长的是C
C. 频率最大的是A
D. 波长最长的是B
15. (多选)关于质子与中子，下列说法正确的是( )
A. 原子核(除氢核外)由质子和中子构成 B. 质子和中子统称为核子
C. 卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在 D. 卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在
16. 光电效应实验的装置如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是( )
A. 锌板带的是负电荷 B. 锌板带的是正电荷
C. 使验电器指针发生偏转的是负电荷 D. 使验电器指针发生偏转的是正电荷
三、填空题（本大题共1小题，共6.0分）
17. 用如图所示装置研究碰撞中动量变化规律，气垫导轨水平放置，挡光板宽度9.0mm，两滑块被弹簧弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s，取向右为正方向，左侧滑块质量100g，左侧滑块m1v1大小为_____g·m/s，右侧滑块质量150g，右侧滑块m2v2大小为_____g·m/s，两滑块总动量m1v1+m2v2=_____g·m/s。
四、计算题（本大题共4小题，共41.0分）
18. 我们安康水电站是我国十大水电站工程之一，它用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW。现用500kV电压输电。求：
(1)输电线上输送的电流大小为多少A？
(2)输电线上由电阻造成的电压损失为多少kV？
(3)若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为多少kW？
19. 紫光在真空中的波长为4.5×10−7m，h=6.63×10−34J⋅s，c=3×108m/s，请问(结果保留三位有效数字)：
(1)紫光光子的能量是多少？
(2)用此光照射极限频率为v0=4.62×1014Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？
20. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为L0，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
(1)由b向a方向看到的装置如图，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
(2)在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
21. 如图，质量为M=0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面上，现有一质量为m=0.2kg的滑块(可视为质点)以v0=1.2m/s的速度滑上长木板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，小滑块刚好没有滑离长木板，求：(g取10m/s2)
(1)小滑块的最终速度大小；
(2)在整个过程中，系统产生的热量；
(3)木板的长度？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、使导体ab向左(或向右)移动时，导线和电流表组成的回路中磁通量发生变化，故产生感应电流，指针发生偏转，故A正确；
B、使导体ab向上(或向下)移动时，导线和电流表组成的回磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，指针不会发生偏转，故B错误；
C、使导体ab沿a→b的方向移动，导线和电流表组成的回磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，指针不会发生偏转，故C错误；
D、使导体ab沿b→a的方向移动，导线和电流表组成的回磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，指针不会发生偏转，故D错误；
故选：A。
明确感应电流的条件，知道感应电流产生需要有闭合回路和回路中磁通量发生变化两个条件，根据条件进行分析即可明确能否产生感应电流。
本题考查感应电流产生的条件，也可以利用初中所学内容，根据是否闭合回路中有部分导体切割磁感线来进行分析判断。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了右手定则、法拉第电磁感应定律的切割式及其应用。解答本题的关键是明确感应电流的产生条件是穿过闭合回路的磁通量发生改变，要会根据E=Blv求解感应电动势，会利用右手定则判断感应电动势的方向。金属框中磁通量不变，故没有感应电流，但导体棒切割磁感线，有感应电动势产生，根据E=BLv求解切割电动势即可。
【解答】
AB.导体棒bc、ac做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据右手定则，感应电动势的方向从b到c，或者说是从a到c，故Ua=Ub
3.【答案】B
【解析】A根据图像可知，液体与玻璃的附着层沿固体表面收缩，则该液体对玻璃是不浸润的，A正确；玻璃管与其他液体有可能浸润，B错误；不浸润液体中，减小管的直径，管中液面会进一步下降，C错误；在不浸润现象中，液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用弱，D错误．
4.【答案】C
【解析】AB.线圈的角速度为100πrad/sT=2πω=0.02s
故其频率为f=1T=50Hz
故AB错误；
C. t=0 时e=0
此时线圈处在中性面上，故C正确；
D. t=0.05s 时e=220 2sin100π×0.05V=0
故D错误。
故选C。
5.【答案】C
【解析】根据容抗公式XC=12πfC
可知电容越大，电流频率越大，容抗越小，故在 C1 上所加交变电流的频率为100Hz通过电容器的电流最大。
故选C。
6.【答案】C
【解析】由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，ABD与分析不符，故选C。
7.【答案】C
【解析】解：跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定．由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定；跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t，由I=Ft可知，延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F，故ABD错误，C正确；
故选：C．
跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定．由动量定理可知，运动员受到的冲量一定，延长与地面的接触时间，可以减小运动员受到的冲击力．
沙坑或海绵垫子具有缓冲作用，可以延长运动员与地面的接触时间，减小运动员受到的冲击力，避免运动员受伤．
8.【答案】C
【解析】解：ABC、根据德布罗意波波长的公式λ=hp，其中h是常量，动量p大的物体，其波长短，故C正确，AB错误。
D、依据公式EK=P22m，动能大的物体，动量P不一定大，则德布罗意波长长短不确定，故D错误；
故选：C。
德布罗意波波长的公式λ=hp，其中h是常量，p是动量，λ是波长．
本题考查德布罗意波波长的公式λ=hp，要记住并理解公式中各量的含义．
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查α粒子散射实验的现象。
α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒子穿过金箔，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回。根据α粒子散射实验的结果，卢瑟福提出了原子核式结构学说。
解题的关键是知道α粒子散射实验的结果。
【解答】
α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒子穿过金箔，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回。
故选D。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
根据核反应方程中的质量数和电荷数守恒可正确解答。
本题考查了核反应方程的书写，注意平时加强练习。
【解答】
根据质量数和电荷数守恒有：
01n+1327Al→1124Na+24He
1124Na→1224Mg+−10e
故x是α粒子，钠的衰变过程是β衰变，故B正确。
故选B。
11.【答案】AC
【解析】
【分析】
由题，匀强磁场均匀变化时，磁感应强度的变化率保持不变，线圈中产生恒定电流，依据楞次定律，判定感应电流方向，再根据法拉第电磁感应定律研究两个线圈中产生的感应电动势之比．根据电阻定律研究两个线圈电阻之比，再用欧姆定律研究电流之比，从而即可求解．
本题利用法拉第电磁感应定律、电阻定律和欧姆定律研究电磁感应现象中电流的关系，同时掌握楞次定律的应用，注意磁场增大还是减小。
【解答】
AB.依据楞次定律，当磁场均匀减弱时，圆环和线框中的电流方向都为顺时针，故A正确，B错误；
CD.设正方形的边长为2a.由几何关系，可知，外接圆的半径r= 2a；
则根据法拉第电磁感应定律得，正方形回路中的感应电动势与外接圆中感应电动势之比为：
E正：E圆=ΔBΔt(2a)2：ΔBΔtπ( 2a)2=2：π
根据电阻定律得到，正方形回路中的电阻与外接圆的电阻之比为：
R正：R圆=ρ8aS：ρ2π⋅ 2aS=2 2：π
由欧姆定律得正方形回路中的感应电流强度I1与内切圆中感应电流强度I2之比为：
I正：I圆=E正R正：E圆R圆=1 ： 2，故C正确，D错误；
故选：AC．
12.【答案】BCD
【解析】A.增加原线圈的匝数，副线圈的电压减小，输出功率减小，副线圈输出功率等于输入功率，变压器的输入功率减小，故A错误；
B.增加副线圈的匝数，其余保持不变，则副线圈的电压增大，所以副线圈的功率增大，则变压器输入功率增大，故B正确；
C.在副线圈上多并联些电阻，总电阻减小，则功率增大，故C正确；
D.增加副线圈的负载，副线圈电路电阻减小，副线圈的电压不变，副线圈的电流增大，所以副线圈的功率增大，则变压器输入功率增大，故D正确。
故选BCD。
13.【答案】BCD
【解析】A.系统内虽然有摩擦力，但系统所受外力的合力如果为0，则系统的动量仍然守恒，故A错误；
B.根据I合=F合t
可知，如果系统所受合外力的冲量为0，表明系统所受外力的合力为0，此时系统的动量守恒，即只要系统所受合外力的冲量为零，系统动量守恒，故B正确；
C.根据F=ma
可知，如果系统的加速度为零，则系统所受外力的合力为0，此时系统的动量守恒，即如果系统加速度为零，系统动量一定守恒，故C正确；
D.动量守恒定律对于系统在某一方向上仍然成立，即虽然系统合外力不为零，但系统在某一方向上如果所受外力的合力为0，则系统在该方向上动量守恒，故D正确。
故选BCD。
14.【答案】AB
【解析】解：根据玻尔理论可知：A光子的能量EA=hγA=10.2eV，B光子的能量EB=hγB=12.09eV，C光子的能量EC=hγC=0.66eV，
所以B光子能量最大，频率最高，C光子能量最小。
由c=λf可知，波长与频率成反比，则B光子波长最小，C光子波长最长。故AB正确，CD错误
故选：AB。
根据玻尔理论光子的能量等于初末能级之差，可知B光子能量最大，频率最高，C光子能量最小，频率最小．光子频率越高，粒子性越强．
由c=λγ可知，波长与频率成反比．
根据玻尔理论光子的能量等于初末能级之差，可知B光子能量最大，频率最高，C光子能量最小，频率最小．光子频率越高，粒子性越强．由c=λγ可知，波长与频率成反比．
15.【答案】ABC
【解析】
【分析】
原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。
本题比较简单，物理学史内容即可正确解答。
【解答】
AB.原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，选项AB正确；
CD.卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在，选项C正确，D错误。
16.【答案】BD
【解析】AB.用弧光灯照射锌板，发生光电效应，锌板中一部分电子从表面逸出，锌板带正电，故A错误，B正确；
CD.锌板带正电，锌板上的正电荷转移到验电器指针，由于静电斥力而使指针张开，故C错误，D正确。
故选BD。
17.【答案】 22.5 22.5 0
【解析】[1]左侧滑块的动量大小p1=m1v1=100×9×10−30.04g⋅m/s=22.5g⋅m/s
[2]右侧滑块的动量大小p2=m2v2=150×9×10−30.060g⋅m/s=22.5g⋅m/s
[3]两滑块总动量m1v1+m2v2=−22.5+22.5g⋅m/s=0
18.【答案】(1) 6×103A ；(2) 15kV ；(3) 9×108kW
【解析】解：(1)输出电功率 P=3×106kW ，输电电压 U=500kV
则输电线上输送的电流大小为I=PU=6×103A
(2)输电线上由电阻造成的电压损失ΔU=IR=15kV
(3)若改用5kV电压输电时，输电线上输送的电流大小为I1=PU=6×105A 。
则输电线上损失的功率为P损=I12R=9×108kW 。
19.【答案】解：(1)由题意可得紫光光子的能量为：E=hcλ=6.63×10−34×3.0×1084.5×10−7=4.42×10−19J。
(2)紫光光子的频率为：ν=cλ=3.0×1084.5×10−7=6.67×1014Hz，因为ν>ν0，所以能产生光电效应；
由光电效应方程可得光电子的最大初动能为：Ekm=hν−W，得：Ekm=h(ν−ν0)=6.63×10−34×(6.67×1014−4.62×1014)=1.36×10−19 J。
答：(1)紫光光子的能量是多少4.42×10−19 J。
(2)用此光照射极限频率为v0=4.62×1014Hz的金属钾能产生光电效应？光电子的最大初动能为1.36×10−19 J。
【解析】根据光子的能量的公式W=hv=hcλ求光子的能量。
入射光频率大于极限频率时发生光电效应；根据光电子最大初动能公式求动能。
本题考查了光子的能量的公式和发生光电效应的条件，以及光电效应方程，记住两个相关的公式即可正确解答。基础题目。
20.【答案】(1) ；(2) I=BL0vR ， a=gsinθ−B2L02vmR ；(3) vm=mgRsinθB2L02
【解析】(1)经过分析可得，ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如下图所示
(2)当ab杆速度为v时，感应电动势为E=BL0v
此时电路中电流为I=ER=BL0vR
ab杆受到安培力为F=BIL=B2L02vR
即有ma=mgsinθ−F=mgsinθ−B2L02vR
可得a=gsinθ−B2L02vmR
(3)当 B2L02vR=mgsinθ 时，ab杆达到最大速度 vm ，则有vm=mgRsinθB2L02
21.【答案】解：(1)小滑块与长木板系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=(m+M)v
解得最终速度为：v=0.6m/s
(2)由能量守恒定律得：12mv02=12(m+M)v2+Q
代入数据解得热量为：Q=0.072J
(3)根据Q=fL=μmgL得木板的长度为：L=0.09m
答：(1)小滑块的最终速度是0.6m/s，
(2)在整个过程中，系统产生的热量是0.072J；
(3)木板的长度是0.09m。
【解析】(1)小滑块在长木板上滑动时，小滑块与长木板组成的系统动量守恒，最终两者速度相同，由动量守恒定律得出小滑块的最终速度；
(2)由能量守恒定律求得系统产生的热量Q；
(3)根据Q=fL求木板的长度。
解决本题的关键要理清小物块和木板的运动的情况，分析清楚运动过程、选择恰当的过程应用动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题。
2022-2023学年陕西省安康市汉滨区七校高二（下）期末联考物理试卷
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. 用导线将灵敏电流表与金属棒连接成一个磁生电的实验电路，如图所示，则下列哪种操作能使指针偏转( )
A. 使导体ab向左(或向右)移动
B. 使导体ab向上(或向下)移动
C. 使导体ab沿a→b的方向移动
D. 使导体ab沿b→a的方向移动
2. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )
A. Ua>Uc，金属框中无电流
B. Ub>Uc，金属框中电流方向沿a—b—c—a
C. Ubc=−12Bl2ω，金属框中无电流
D. Ubc=12Bl2ω，金属框中电流方向沿a—c—b—a
3. 如图所示电路中，A、B是相同的两个小灯泡，L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计。调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时，以下说法正确的是( )
A. 两灯同时点亮、同时熄灭
B. 合上S时，B立即变亮，A灯逐渐变亮
C. 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同
D. 断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭
4. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=220sin100πt(V)，则以下说法正确的是( )
A. 交变电流的频率是100πHz B. 交变电流的周期是0.01s
C. t=0时，线圈位于中性面 D. t=0.05s时，e有最大值
5. 有两个电容器的电容分别为C1=5μF和C2=3μF，分别加在峰值一定的交流电源上，在下列各种情况下，通过电容器的电流最大的是( )
A. 在C1上所加交变电流的频率为50Hz B. 在C2上所加交变电流的频率为50Hz
C. 在C1上所加交变电流的频率为100Hz D. 在C2上所加交变电流的频率为100Hz
6. 机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是( )
A. 力传感器 B. 温度传感器 C. 光传感器 D. 声音传感器
7. 跳高比赛中，必须在运动员着地处铺上很厚的海绵垫子，这是因为( )
A. 减小运动员着地过程中受到的冲量作用 B. 减小运动员着地过程中动量的变化量
C. 减小运动员着地过程中受到的平均冲力 D. 以上说法均不正确
8. 下列说法中正确的是( )
A. 质量大的物体，其德布罗意波长短 B. 速度大的物体，其德布罗意波长短
C. 动量大的物体，其德布罗意波长短 D. 动能大的物体，其德布罗意波长短
9. 卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中，发现粒子( )
A. 全部穿过或发生很小的偏转
B. 全部发生很大的偏转
C. 绝大多数发生偏转，甚至被弹回
D. 绝大多数穿过不发生偏转，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回
10. 用中子轰击铝 1327Al，产生钠 1124Na和X粒子，钠 1124Na具有放射性，它衰变后变成镁 1224Mg，则X粒子和钠的衰变过程分别是( )
A. 质子α衰变 B. α粒子β衰变 C. 电子α衰变 D. 正电子β衰变
二、多选题（本大题共6小题，共23.0分）
11. 用导线绕一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图所示．把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里．当磁场均匀减弱时( )
A. 圆环和线框中的电流方向都为顺时针 B. 圆环和线框中的电流方向都为逆时针
C. 圆环和线框中的电流大小之比为 2：1 D. 圆环和线框中的电流大小比为2：1
12. 用理想变压器给电阻负载供电时，下列方法中可以增大变压器输入功率的是( )
A. 增加原线圈的匝数 B. 增加副线圈的匝数
C. 在副线圈上多并联些电阻 D. 增加副线圈的负载
13. 关于动量守恒的条件，下列说法正确的是( )
A. 只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒
B. 只要系统所受合外力的冲量为零，系统动量守恒
C. 系统加速度为零，系统动量一定守恒
D. 虽然系统合外力不为零，但系统在某一方向上动量有可能守恒
14. 如图为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，其中( )
A. 频率最大的是B
B. 波长最长的是C
C. 频率最大的是A
D. 波长最长的是B
15. (多选)关于质子与中子，下列说法正确的是( )
A. 原子核(除氢核外)由质子和中子构成 B. 质子和中子统称为核子
C. 卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在 D. 卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在
16. 光电效应实验的装置如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是( )
A. 锌板带的是负电荷 B. 锌板带的是正电荷
C. 使验电器指针发生偏转的是负电荷 D. 使验电器指针发生偏转的是正电荷
三、填空题（本大题共1小题，共6.0分）
17. 用如图所示装置研究碰撞中动量变化规律，气垫导轨水平放置，挡光板宽度9.0mm，两滑块被弹簧弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s，取向右为正方向，左侧滑块质量100g，左侧滑块m1v1大小为_____g·m/s，右侧滑块质量150g，右侧滑块m2v2大小为_____g·m/s，两滑块总动量m1v1+m2v2=_____g·m/s。
四、计算题（本大题共4小题，共41.0分）
18. 我们安康水电站是我国十大水电站工程之一，它用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW。现用500kV电压输电。求：
(1)输电线上输送的电流大小为多少A？
(2)输电线上由电阻造成的电压损失为多少kV？
(3)若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为多少kW？
19. 紫光在真空中的波长为4.5×10−7m，h=6.63×10−34J⋅s，c=3×108m/s，请问(结果保留三位有效数字)：
(1)紫光光子的能量是多少？
(2)用此光照射极限频率为v0=4.62×1014Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？
20. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为L0，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
(1)由b向a方向看到的装置如图，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
(2)在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
21. 如图，质量为M=0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面上，现有一质量为m=0.2kg的滑块(可视为质点)以v0=1.2m/s的速度滑上长木板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，小滑块刚好没有滑离长木板，求：(g取10m/s2)
(1)小滑块的最终速度大小；
(2)在整个过程中，系统产生的热量；
(3)木板的长度？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、使导体ab向左(或向右)移动时，导线和电流表组成的回路中磁通量发生变化，故产生感应电流，指针发生偏转，故A正确；
B、使导体ab向上(或向下)移动时，导线和电流表组成的回磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，指针不会发生偏转，故B错误；
C、使导体ab沿a→b的方向移动，导线和电流表组成的回磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，指针不会发生偏转，故C错误；
D、使导体ab沿b→a的方向移动，导线和电流表组成的回磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，指针不会发生偏转，故D错误；
故选：A。
明确感应电流的条件，知道感应电流产生需要有闭合回路和回路中磁通量发生变化两个条件，根据条件进行分析即可明确能否产生感应电流。
本题考查感应电流产生的条件，也可以利用初中所学内容，根据是否闭合回路中有部分导体切割磁感线来进行分析判断。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了右手定则、法拉第电磁感应定律的切割式及其应用。解答本题的关键是明确感应电流的产生条件是穿过闭合回路的磁通量发生改变，要会根据E=Blv求解感应电动势，会利用右手定则判断感应电动势的方向。金属框中磁通量不变，故没有感应电流，但导体棒切割磁感线，有感应电动势产生，根据E=BLv求解切割电动势即可。
【解答】
AB.导体棒bc、ac做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据右手定则，感应电动势的方向从b到c，或者说是从a到c，故Ua=Ub
3.【答案】B
【解析】A根据图像可知，液体与玻璃的附着层沿固体表面收缩，则该液体对玻璃是不浸润的，A正确；玻璃管与其他液体有可能浸润，B错误；不浸润液体中，减小管的直径，管中液面会进一步下降，C错误；在不浸润现象中，液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用弱，D错误．
4.【答案】C
【解析】AB.线圈的角速度为100πrad/sT=2πω=0.02s
故其频率为f=1T=50Hz
故AB错误；
C. t=0 时e=0
此时线圈处在中性面上，故C正确；
D. t=0.05s 时e=220 2sin100π×0.05V=0
故D错误。
故选C。
5.【答案】C
【解析】根据容抗公式XC=12πfC
可知电容越大，电流频率越大，容抗越小，故在 C1 上所加交变电流的频率为100Hz通过电容器的电流最大。
故选C。
6.【答案】C
【解析】由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，ABD与分析不符，故选C。
7.【答案】C
【解析】解：跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定．由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定；跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t，由I=Ft可知，延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F，故ABD错误，C正确；
故选：C．
跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定．由动量定理可知，运动员受到的冲量一定，延长与地面的接触时间，可以减小运动员受到的冲击力．
沙坑或海绵垫子具有缓冲作用，可以延长运动员与地面的接触时间，减小运动员受到的冲击力，避免运动员受伤．
8.【答案】C
【解析】解：ABC、根据德布罗意波波长的公式λ=hp，其中h是常量，动量p大的物体，其波长短，故C正确，AB错误。
D、依据公式EK=P22m，动能大的物体，动量P不一定大，则德布罗意波长长短不确定，故D错误；
故选：C。
德布罗意波波长的公式λ=hp，其中h是常量，p是动量，λ是波长．
本题考查德布罗意波波长的公式λ=hp，要记住并理解公式中各量的含义．
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查α粒子散射实验的现象。
α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒子穿过金箔，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回。根据α粒子散射实验的结果，卢瑟福提出了原子核式结构学说。
解题的关键是知道α粒子散射实验的结果。
【解答】
α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒子穿过金箔，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回。
故选D。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
根据核反应方程中的质量数和电荷数守恒可正确解答。
本题考查了核反应方程的书写，注意平时加强练习。
【解答】
根据质量数和电荷数守恒有：
01n+1327Al→1124Na+24He
1124Na→1224Mg+−10e
故x是α粒子，钠的衰变过程是β衰变，故B正确。
故选B。
11.【答案】AC
【解析】
【分析】
由题，匀强磁场均匀变化时，磁感应强度的变化率保持不变，线圈中产生恒定电流，依据楞次定律，判定感应电流方向，再根据法拉第电磁感应定律研究两个线圈中产生的感应电动势之比．根据电阻定律研究两个线圈电阻之比，再用欧姆定律研究电流之比，从而即可求解．
本题利用法拉第电磁感应定律、电阻定律和欧姆定律研究电磁感应现象中电流的关系，同时掌握楞次定律的应用，注意磁场增大还是减小。
【解答】
AB.依据楞次定律，当磁场均匀减弱时，圆环和线框中的电流方向都为顺时针，故A正确，B错误；
CD.设正方形的边长为2a.由几何关系，可知，外接圆的半径r= 2a；
则根据法拉第电磁感应定律得，正方形回路中的感应电动势与外接圆中感应电动势之比为：
E正：E圆=ΔBΔt(2a)2：ΔBΔtπ( 2a)2=2：π
根据电阻定律得到，正方形回路中的电阻与外接圆的电阻之比为：
R正：R圆=ρ8aS：ρ2π⋅ 2aS=2 2：π
由欧姆定律得正方形回路中的感应电流强度I1与内切圆中感应电流强度I2之比为：
I正：I圆=E正R正：E圆R圆=1 ： 2，故C正确，D错误；
故选：AC．
12.【答案】BCD
【解析】A.增加原线圈的匝数，副线圈的电压减小，输出功率减小，副线圈输出功率等于输入功率，变压器的输入功率减小，故A错误；
B.增加副线圈的匝数，其余保持不变，则副线圈的电压增大，所以副线圈的功率增大，则变压器输入功率增大，故B正确；
C.在副线圈上多并联些电阻，总电阻减小，则功率增大，故C正确；
D.增加副线圈的负载，副线圈电路电阻减小，副线圈的电压不变，副线圈的电流增大，所以副线圈的功率增大，则变压器输入功率增大，故D正确。
故选BCD。
13.【答案】BCD
【解析】A.系统内虽然有摩擦力，但系统所受外力的合力如果为0，则系统的动量仍然守恒，故A错误；
B.根据I合=F合t
可知，如果系统所受合外力的冲量为0，表明系统所受外力的合力为0，此时系统的动量守恒，即只要系统所受合外力的冲量为零，系统动量守恒，故B正确；
C.根据F=ma
可知，如果系统的加速度为零，则系统所受外力的合力为0，此时系统的动量守恒，即如果系统加速度为零，系统动量一定守恒，故C正确；
D.动量守恒定律对于系统在某一方向上仍然成立，即虽然系统合外力不为零，但系统在某一方向上如果所受外力的合力为0，则系统在该方向上动量守恒，故D正确。
故选BCD。
14.【答案】AB
【解析】解：根据玻尔理论可知：A光子的能量EA=hγA=10.2eV，B光子的能量EB=hγB=12.09eV，C光子的能量EC=hγC=0.66eV，
所以B光子能量最大，频率最高，C光子能量最小。
由c=λf可知，波长与频率成反比，则B光子波长最小，C光子波长最长。故AB正确，CD错误
故选：AB。
根据玻尔理论光子的能量等于初末能级之差，可知B光子能量最大，频率最高，C光子能量最小，频率最小．光子频率越高，粒子性越强．
由c=λγ可知，波长与频率成反比．
根据玻尔理论光子的能量等于初末能级之差，可知B光子能量最大，频率最高，C光子能量最小，频率最小．光子频率越高，粒子性越强．由c=λγ可知，波长与频率成反比．
15.【答案】ABC
【解析】
【分析】
原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。
本题比较简单，物理学史内容即可正确解答。
【解答】
AB.原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，选项AB正确；
CD.卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在，选项C正确，D错误。
16.【答案】BD
【解析】AB.用弧光灯照射锌板，发生光电效应，锌板中一部分电子从表面逸出，锌板带正电，故A错误，B正确；
CD.锌板带正电，锌板上的正电荷转移到验电器指针，由于静电斥力而使指针张开，故C错误，D正确。
故选BD。
17.【答案】 22.5 22.5 0
【解析】[1]左侧滑块的动量大小p1=m1v1=100×9×10−30.04g⋅m/s=22.5g⋅m/s
[2]右侧滑块的动量大小p2=m2v2=150×9×10−30.060g⋅m/s=22.5g⋅m/s
[3]两滑块总动量m1v1+m2v2=−22.5+22.5g⋅m/s=0
18.【答案】(1) 6×103A ；(2) 15kV ；(3) 9×108kW
【解析】解：(1)输出电功率 P=3×106kW ，输电电压 U=500kV
则输电线上输送的电流大小为I=PU=6×103A
(2)输电线上由电阻造成的电压损失ΔU=IR=15kV
(3)若改用5kV电压输电时，输电线上输送的电流大小为I1=PU=6×105A 。
则输电线上损失的功率为P损=I12R=9×108kW 。
19.【答案】解：(1)由题意可得紫光光子的能量为：E=hcλ=6.63×10−34×3.0×1084.5×10−7=4.42×10−19J。
(2)紫光光子的频率为：ν=cλ=3.0×1084.5×10−7=6.67×1014Hz，因为ν>ν0，所以能产生光电效应；
由光电效应方程可得光电子的最大初动能为：Ekm=hν−W，得：Ekm=h(ν−ν0)=6.63×10−34×(6.67×1014−4.62×1014)=1.36×10−19 J。
答：(1)紫光光子的能量是多少4.42×10−19 J。
(2)用此光照射极限频率为v0=4.62×1014Hz的金属钾能产生光电效应？光电子的最大初动能为1.36×10−19 J。
【解析】根据光子的能量的公式W=hv=hcλ求光子的能量。
入射光频率大于极限频率时发生光电效应；根据光电子最大初动能公式求动能。
本题考查了光子的能量的公式和发生光电效应的条件，以及光电效应方程，记住两个相关的公式即可正确解答。基础题目。
20.【答案】(1) ；(2) I=BL0vR ， a=gsinθ−B2L02vmR ；(3) vm=mgRsinθB2L02
【解析】(1)经过分析可得，ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如下图所示
(2)当ab杆速度为v时，感应电动势为E=BL0v
此时电路中电流为I=ER=BL0vR
ab杆受到安培力为F=BIL=B2L02vR
即有ma=mgsinθ−F=mgsinθ−B2L02vR
可得a=gsinθ−B2L02vmR
(3)当 B2L02vR=mgsinθ 时，ab杆达到最大速度 vm ，则有vm=mgRsinθB2L02
21.【答案】解：(1)小滑块与长木板系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=(m+M)v
解得最终速度为：v=0.6m/s
(2)由能量守恒定律得：12mv02=12(m+M)v2+Q
代入数据解得热量为：Q=0.072J
(3)根据Q=fL=μmgL得木板的长度为：L=0.09m
答：(1)小滑块的最终速度是0.6m/s，
(2)在整个过程中，系统产生的热量是0.072J；
(3)木板的长度是0.09m。
【解析】(1)小滑块在长木板上滑动时，小滑块与长木板组成的系统动量守恒，最终两者速度相同，由动量守恒定律得出小滑块的最终速度；
(2)由能量守恒定律求得系统产生的热量Q；
(3)根据Q=fL求木板的长度。
解决本题的关键要理清小物块和木板的运动的情况，分析清楚运动过程、选择恰当的过程应用动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题。
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