1、2013-2014学年黑龙江省哈三中高二下学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列核反应方程中正确的是： A + + H B Be + He C + n C + + D + + e 答案： B 试题分析：按照质量数及电荷数守恒的原则可知， A 中反应前后质量数不相等；C中生成物是质子； D中生成物是中子，故选项 B正确。 考点：核反应方程。 金属钾的逸出功为 2.21 eV，如图所示是氢原子的能级图，一群处于 n 4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是： A 2条 B 4条 C 5条 D 6条 答案： B 试题分析：由 n=4 到 n=2 跃迁的
2、能级差为（ -0.85） -（ -3.4） =2.55eV 2.21 eV，能使金属钾发生光电效应；由 n=4到 n=1跃迁的能级差为（ -0.85） -（ -13.6）=12.75eV 2.21 eV，能使金属钾发生光电效应；由 n=3到 n=1跃迁的能级差为（ -1.51） -（ -13.6） =12.09eV 2.21 eV，能使金属钾发生光电效应；由 n=2到n=1跃迁的能级差为（ -3.40） -（ -13.6） =10.2eV 2.21 eV，能使金属钾发生光电效应；故选 B。 考点：玻尔理论；光电效应。 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
3、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 =200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只 “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图示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 500 V C变压器原、副线圈匝数之比为 2511 D变压器输出端最多能并联 83只 60瓦的灯泡 答案： CD 试题分析：图示位置穿过线框的磁通量最大，选项 A错误；线框中产生交变电压的最大值为 ，有效值为 ，选项 B错误；变压器原、副线圈匝数之比为 ，选项 C正确；若变压
4、器的初级达到熔断电流 10A，则次级电流为 ，次级最多能并联的电灯数 盏，选项 D 正确。 考点：交流电的产生；变压器的计算。 在光电效应实验中，某同学用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线 (甲光、乙光、丙光 )，如图所示。则可判断出： A甲光的频率大于乙光的频率 B乙光的波长大于丙光的波长 C甲、乙波长相等 D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 答案： BC 试题分析：由图可知，由甲光产生光电流的截止电压与乙相等，则可知由甲光产生的光电子的最大初动能和乙光产生的光电子的最大初动能相等，故甲光的频率等于乙光的频率，甲乙的波长也相等，选项 A错， C
5、对；同理乙光的频率小于丙光的频 率，则乙光的波长大于丙光的波长，选项 B正确； 甲光产生光电流的截止电压小于丙光的截止电压，故甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能，选项 D错误。 考点：光电效应；光电流。 如图所示电路，两根粗糙的金属导轨，平行放置在倾角为 的斜面上，导轨下端接有电阻 R，导轨电阻不计。斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒 ab质量为 m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力 F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑 h 高度的过程中，以下说法正确的是： A作用在金属棒上各力的合力的功为零 B金属 棒重力势能的减少等于系统产生的电能 C金属棒克服
6、安培力做功等于电阻 R上产生的焦耳热 D金属棒机械能减少了 mgh 答案： ACD 试题分析：由于金属棒沿导轨匀速下滑，有动能定理可知，作用在金属棒上各力的合力的功为零，选项 A正确；金属棒重力势能的减少等于系统产生的电能与克服力 F做功的和，选项 B错误；金属棒克服安培力做功等于电路产生的电能，也等于电阻 R上产生的焦耳热，选项 C 正确；由于金属棒匀速运动，故金属棒机械能减少量等于重力势能的减少量，即 mgh，选项 D正确。 考点：动能定理及能量守恒定律。 如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为 3:1， L1、 L 2、 L 3、 L 4为四只规格均为 “9V， 6W”的相同灯泡，各电表均
7、为理想交流电表，输入端交变电压 u的图象如图乙所示。则以下说法中正确的是： A电压表的示数为 36V B电流表的示数为 2A C四只灯泡均能正常发光 D变压器副线圈两端交变电流的频率为 50Hz 答案： BCD 试题分析：变压器副线圈两端交变电流的频率为 ，选项 D 正确；每只灯泡的电阻 ，若 L1能正常发光，则变压器初级电流为 ，次级电流为 ，即电流表的示数为 2A，次级每盏灯的电流为 ，故次级的三盏灯也能正常发光，选项 BC正确；此时电压表的读数为 ，选项 A 错误。故选 BCD。 考点：变压器的计算；交流电的有效值。 在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，
8、发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有： A升压变压器的输出电压增大 B降压变压器的输出电压增大 C输电线上损耗的功率增大 D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 答案： CD 试题分析：因为发电厂的输出电压不变，故升压变压器的输入电压不变，输出电压也不变，选项 A 错误；由于输入功率增大，根据 可知，输入电流增大，导线上的电流变大，则输电线上损耗的功率增大，导线上的电压损失也变大，则降压变压器的输入电压减小，选项 B错误， C正确；输电线上损耗的功率占总功率的比例为 ，由于升压变压器的次级输出电压不变，则输电线上损耗的功率占总功率的比例变大，选项
9、D 正确。 考点：远距离输电。 钍核 ，具有放射性，它放出一个电子衰变成镤核 ，伴随该过程放出 光子，下列说法中正确的： A该电子就是钍原子 核外的内层电子 B该电子是从原子核放射出来的 C给钍元素加热，钍元素的半衰期将变短 D原子核的天然放射现象说明原子核是可分的 答案： BD 试题分析：该电子是原子核内的中子转变为质子时放出的电子，选项 A 错误，B正确；原子核的半衰期与外界环境无关，故给钍元素加热，钍元素的半衰期不变，选项 C 错误；原子核的天然放射现象说明原子核是可分的，选项 D 正确。 考点：放射性衰变；半衰期。 如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的
10、距离为 L。金属圆环的直径也是 L。自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度 v穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流 i的正方向，则圆环中感应电流 i随其移动距离 x的 i x图象最接近： 答案： A 试题分析：根据楞次定律，在进磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向；在出磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向在进磁场的过程中，切割的有效长度先增加后减小，出磁场的过程中，切割的有效长度先增加后减小所以感应电流的大小在进磁场的过程中先增大后减小，出磁场的过程中也是先增大后减小故 A正确， B、 C、 D错误故选 A 考点：法拉 第电磁感应定律。 一个氡核 衰变成钋核 并放
11、出一个粒子，其半衰期为 3.8天。 8g氡经过 11.4天衰变掉氡的质量，以及 衰变成 的过程放出的粒子是： A 2g， 粒子 B 7g， 粒子 C 4g， 粒子 D 6g， 粒子 答案： B 试题分析： 8g氡经过 11.4天，即经过 3个半衰期，所剩的氡为 ，故衰变掉氡的质量为 7g； 衰变成 的过程放出的粒子质量数为 4，电荷数为 2，则此粒子是 粒子，选项 B正确。 考点：半衰期及基本粒子。 氢原子从能量为 E1的较高激发态跃迁到能量为 E2的较低激发态，设真空中的光速为 c，则 ： A吸收光子的波长为 B辐射光子的波长为 C吸收光子的波长为 D辐射光子的波长为 答案： D 试题分析：
12、氢原子从能量为 E1的较高激发态跃迁到能量为 E2的较低激发态时，要辐射出光子，根据 ，可得 ，选项 D正确。 考点：玻尔理论。 如图所示，质量为 m的金属框用绝缘轻质细线悬挂，金属框有一半处于水平且与框面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线的拉力大小，下列说法正确的是： A大于环重力 mg，并保持恒定 B始终等于环重力 mg C大于环重力 mg，并逐渐减小 D大于环重力 mg，并保持恒定 答案： C 试题分析：磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变由楞次定律可知
13、，感应电流方向：顺时针，再由左手定则可得，安培力的合力方向：竖直向下 ab棒所受的安培力 F=BIL，可知安培力 F均匀增大，金属环 ab始终保持静止，则拉力大于重力，由于磁感应强度均匀减小所以拉力的大小也逐渐减小，故 C正确， ABD均错误 考点：法拉第电磁感应定律及左手定则。 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。下列说法不符合历史事实的是： A密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值 B居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（ Po）和镭 (Ra)两种新元素 C卢瑟福通过 粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 D汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射
14、线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷 答案： C 试题分析：密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值 e1.610-19C，故 A正确；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（ Po）和镭（ Ra）两种新元素，故 B正确；卢瑟福通过 粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明原子核内存在质子，故 C错误；汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出该粒子的比荷，故 D正确。本题选不符合历史事实的，故选： C 考点：物理学史 环形线圈放在匀强磁场中，设在第 1 s内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图甲所示。若磁感应强度随时间 t的变化
15、关系如图乙所示。那么在第 2 s内，线圈中感应电流的大小和方向是： A大小恒定，顺时针方向 B大小恒定，逆时针方 向 C大小逐渐增加，顺时针方向 D大小逐渐减小，逆时针方向 答案： B 试题分析：在第 2s内，磁场方向垂直纸面向外，大小均匀减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场垂直纸面向外，所以感应电流的方向为逆时针方向根据法拉第电磁感应定律得， 知，磁感应强度均匀变化，则感应电动势恒定，感应电流恒定，故 B正确。 考点：法拉第电磁感应定律及楞次定律。 如图所示， M为理想变压器，电表均可视为理想表，接线柱 a、 b接路端电压 u 311sin314t（ V）的正弦交流电源。当滑动变阻器的滑片
16、P向上滑动时，示数发生变化的电表是： A A1、 A2 B A2、 V2 C A1、 A2、 V2 D A1、 A2、 V1、 V2 答案： A 试题分析：输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以变压器的输出电压也不变，所以 V1、 V2的示数都不变，当变阻器的滑动头 P向上移动时，滑动变阻器的电阻减小，所以负线圈的电流增大，原线圈的电流也要变大故选： A 考点：变压器；动态电路的讨论。 计算题 卢瑟福用 粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为：。已知氮核质量为 mN=14.00753u，氧核的质量为mO=17.00454u，氦核质量 mHe=4.00387u，质子
17、 (氢核 )质量为 mp=1.00815u。 (已知：1uc2=931MeV，结果保留 2位有效数字 ) 求：（ 1）这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？ （ 2）若入射氦核以 v0=3107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为 1:50。求氧核的速度大小。 答案：（ 1）吸收的能量为 1.20MeV；（ 2） 1.8106m/s 试题分析： 、 m=mN+mHe-mO-mp=-0.00129u E=m c2=-1.20MeV 故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为 1.20MeV 、 mHe v0=mH v
18、H+ mOvO 又： vO: vH =1:5 解得： vO =1.8106m/s 考点：质能方程及动量守恒定律。 在如图 (a)所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图 (b)所示边长为 l，总电阻为 R的正方形线框 abcd有一半处在磁场中且固定，磁场方向垂直于线框平面，在 0 T时间内，求： （ 1）线框中电流的大小和方向； （ 2） 线框 ab边的生热。 答案： (1) ，电流方向是： adcba； (2) 试题分析：（ 1）由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势： 由欧姆定律可知： 由上述两式可得： ，电流方向是： adcba； （ 2）由焦耳定律可得：
19、 则 考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律及焦耳定律。 如图所示，两物块 A、 B并排静置于高 h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为 M=0.60kg。一颗质量 m=0.10kg的子弹 C以 v0=100m/s的水平速度从左面射入 A，子弹射穿 A后接着射入 B并留在 B中，此时 A、 B都没有离开桌面。已知物块 A的长度为 0.27m， A离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s=2.0m。设子弹在物块 A、 B 中穿行时受到的阻力大小相等， g取 10m/s2。 (平抛过程中物块看成质点 )求： （ 1）物块 A和物块 B离开桌面时速度的大小分别是多少； （ 2）子弹在物块 B中打入的
20、深度； （ 3）若使子弹在物块 B中穿行时物块 B未离开桌面，则物块 B到桌边的最小初始距离。 答案：（ 1） 5m/s； 10m/s；（ 2） （ 3） 试题分析： (1)子弹射穿物块 A后， A以速度 vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运 动： t=0.40s A离开桌边的速度 ， vA=5.0m/s 设子弹射入物块 B后，子弹与 B的共同速度为 vB，子弹与两物块作用过程系统动量守恒： B离开桌边的速度 vB=10m/s （ 2）设子弹离开 A时的速度为 ，子弹与物块 A作用过程系统动量守恒：v1=40m/s 子弹在物块 B中穿行的过程中，由能量守恒 子弹在物块 A中穿行的过程中，由能量守恒 由 解得 m （ 3）子弹在物块 A中穿行过程中，物块 A在水平桌面上的位移为 s1，由动能定理： 子弹在物块 B中穿行过程中，物块 B在水平桌面上的位移为 s2，由动能定理 由 解得物块 B到桌边的最小距离为： ， 解得： 考点：平抛运动；动量守恒定律；能量守恒定律。
