湖北省天门、仙桃、潜江三市2017-2018学年高二下学期期末联考物理试题（附解析）

2017-2018学年湖北省天门、仙桃、潜江三市联考高二（下）期末物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.18题为单项选择题，所列的四个选项中，只有一项符合题意；912题为多项选择题，所列四个选项中至少有二项符合题意，漏选得2分，错选或不选不得分）1.通过核反应可以释放核能。关于核反应，下列说法正确的是（）A. 此核反应过程为衰变B. 此核反应生成物中x为电子C. 此核反应中释放的能量为的结合能D. 此核反应在超高温和高压下才易实现【答案】D【解析】【详解】该核反应为轻核聚变反应，故A错误；根据质量数守恒和电荷数守恒可知x为中子，不是电子，故B错误；设氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为m1、m2、m3、m4，真空中的光速为c，根据质能方程可知此核反应中释放的能量E=（m1+m2m3m4）c2，而的结合能E等于把核拆开成单独核子所需要的最小能量，故此核反应中释放的能量不是的结合能，故C错误；轻核聚变能放出巨大的能量，但反应条件要求较为苛刻，需要高温高压状态下才能发生，故D正确。故选D。【点睛】本题考查轻核聚变，解题关键是要知道核反应方程式的书写规律，应用核电荷数与质量数守恒、质能方程是正确解题的关键，还要知道结合能的物理意义。2.用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光子，照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应。已知氢原子处在n=1、2、3、4能级时的能量分别为E1、E2、E3、E4，能级图如图所示。普朗克常量为h，则下列判断正确的是（）A. 这些氢原子共发出8种不同频率的光子B. 氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子，氢原子核外电子的动能减小C. 能使金属发生光电效应的两种光子的能量分别为E4E3、E4E2D. 金属的逸出功W0一定满足关系：E2E1W0E3E1【答案】D【解析】【详解】根据C42=6，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，故A错误；由n=4能级跃迁到n=1能级过程中释放能量，原子的能量在减小，根据知，电子动能增大，故B错误；只有从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量，与n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量，都大于这金属的逸出功，其它均小于这金属的逸出功，不能发生光电效应。故C错误；根据光电效应发生条件，E3E1W0 与E4E1W0 ，其它均小于W0，故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即EmEn=hv，以及知道光电效应产生的条件，并学会判定跃迁过程中，动能与电势能，及能量如何变化。3.如图所示为某种静电除尘装置示意图，两个极板关于放电极对称，放电极和集尘板间形成强电场，废气进入板间，废气中的尘埃会带上负电，在电场力的作用下最终会吸附在两个集尘极上，两板间的电场线分别放电极如虚线所示，A、B是电场中两点，不计尘埃的重力，则下列说法正确（）A. 放电极一定带正电B. 经过A点的尘埃的加速度一定比经过B点的尘埃的加速度大C. A点的电勢一定比B点的电势低D. 尘埃在向集尘极运动的过程中，电势能一定增大【答案】BC【解析】【详解】带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电，则放电极一定带负电，故A错误。A点处电场线比B处电场线密集，则A处电场强度大，尘埃所受的电场力大，加速度一定大，故B正确。根据顺着电场线方向电势降低，以及对称性可知，A点的电勢一定比B点的电势低，故C正确。尘埃在向集尘极运动的过程中，电场力做正功，电势能减小。故D错误。故选BC。【点睛】本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时，明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃的运动方向是解题突破口。4.如图所示，金属半圆环AB放在匀强做场中，环内与磁感应强度垂直，先让半圆环绕直径AB所在的直线以角速度匀速转动，环中产生的感应电动势的有效值大小为E1；再让圆环绕A点在垂直于磁感线的平面内以角速度匀速转动，环中产生的感应电动勢大小为E2，则的值为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】圆环的半径为R让半圆环绕直径AB所在的直线以角速度匀速转动时，根据公式E=BS得环中产生的感应电动势最大值为：E1max=B；环中产生正弦式感应电动势，则感应电动势的有效值为：E1=E1max=BR2；让圆环绕A点在垂直于磁感线的平面内以角速度匀速转动时，有效切割长度为：L=2R；环中产生的感应电动势大小为： =2BR2；所以有： ，故选C。【点睛】解决本题时要知道第一种情形产生正弦式感应电动势，感应电动势最大值公式 Emax=BS第二情形转动切割，要掌握公式E=BL2，式中L是有效的切割长度。5.2018年全国高考已经结束，高考使用的金属探测器，是在全国高考考生入场前统一使用的合法预防考生作弊的辅助检测设施。其结构原理图可简化为下图所示。探测器运用的是电磁感应的原理，发射线圈（外环）产生垂直于线圈平面大小和方向交替变化的磁场，内环线圈是接收线圈，用来收集被查金属目标发出的磁场（接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场）。随着磁场方向的反复变化，它会与所遇的任何导体物发生作用，导致目标物自身也会产生微弱的磁场，来自目标物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声。某一时刻发射线圈发射一向下的磁场，则下列说怯中正确的是（）A. 如果发射线圈发射的向下磁场增强，金属物中产生的涡 流俯视看沿顺时针方向B. 如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中涡流产生的磁场也增强C. 金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈中众产生一个微弱的电流，探测器相应的元件就是依据这一信号电流做出报警的D. 金属物发出的磁场穿过接收线圈时，如果接收线圈中产生的微弱电流附视看沿逆时针方向，则金属物发出的穿过接收线圈的磁场方向向上【答案】C【解析】【详解】当发射线圈发射的向下磁场增强，根据楞次定律，则感应磁场向上，依据右手螺旋定则，则感应电流方向，俯视看沿逆时针方向，故A错误；如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中产生涡流，而不能确定涡流的磁场强弱，故B错误；当接收线圈中产生一个微弱的电流，则探测器相应的元件就是依据这一信号电流，从而发出报警声，故C正确；如果接收线圈中产生的微弱电流附视看沿逆时针方向，则金属物发出的穿过接收线圈的磁场可能方向向上大小减弱，也可能方向向下大小增强，故D错误；故选C。6.在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电容器的电容为C，电压表、电流表均为理想电表，R0为定值电阻，闭合电键S，调节电阻箱的阻值，使其接入电路的阻值增大R，结果电容器的电量增加了Q，电压表示数的增加了U，电流表示数减小了I，则下列关系不正确的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析得知，电阻R0两端的电压减小，R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R0两端的电压减小量小于U即，电容器两极板间的电压等于R两端的电压，可知电容器板间电压增大，带电量增大，增大量为Q=CU即U=，故AC正确；根据闭合电路欧姆定律得：U=EI（R0+r），由数学知识得知，=R0+rR故B不正确。根据以上分析知Q=CU=IC（R0+r），故D正确；本题选不正确的；故选B。【点睛】此题中两电表读数的比值要根据欧姆定律和闭合电路欧姆定律来分析，注意R，R是非定值元件。7.回旋加速器在现代医药中有广泛的应用，应用质子回旋加速器可以生产各种放射性同位素。下图是一种质子回旋加速器的示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于D形盒的底面，高频正弦交流电的电源分别与两D形盒连接，质子的质量为m，电量为e，则下列说法正确的是（）A. 质子在磁场中转动的半径越大，做圆周运动的周期越大B. 正弦交流电压的最大值越大，质子被加速后获得的动能越大C. 正弦交流电的周期应为D. 正弦交流电压的最大值越大，质子在D形盒中运动的时间越短【答案】D【解析】【详解】根据半径公式R=，质子在磁场中转动的半径越大，即速率越大，与圆周运动的周期无关，故A错误。根据evmB=m，得vm=，则Ekm=，与加速的电压无关，故B错误。回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，即为T=，故C错误。如果只增大交变电压U，则质子在加速器中加速次数缩短，因此质子的运行时间将变短，故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大。以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等。8.如图所示为远距离输电示意图，T1、T2分别为理想升压变压器和理想降压变压器，图中的电表V1、V2、A1、A2均为理想电表，电表的示数分别为U1、U2、I1、I2输电线上有一定的电阻，则下列说法正确的A. U1I1=U2I2B. 保持输送功率不变增大U1，则U2、I1、12均增大C. 保持U1不变，输送功率增大，则U2、I1、12均增大D. 保持U1不变，用户增多，用户消耗功率与发电厂输出功率的比值减小【答案】D【解析】【详解】理想变压器输出功率等于输入功率，由于在输电线路上有功率损失故U1I1U2I2，故A错误；保持输送功率不变增大U1，根据P=UI可知，输电线路上的电流减小，即I1减小，故B错误；保持U1不变，输送功率增大根据P=UI可知，输电线路上的电流增大，降压变压器原线圈两端的电压U3=U1IR减小，故降压变压器副线圈两端的电压减小，即U2减小，故C错误；用户总功率与发电厂的输出功率的比值为，用户增多，I增大，故用户消耗功率与发电厂输出功率的比值减小，故D正确；故选D。【点睛】对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关。9.如图所示，圆形区城内有垂直于纸面向里的匀强磁场，AB是圆的直径，C是圆上一点，两个相同的带正电的粒子分别从A、C两点在纸面内沿AB和平行于AB的方向射入磁场，结果两个粒子出磁场的方向相同，两粒子从A、C两点射入磁场的速度大小分别为v1、v2，在磁场内运动的时间分别为t1、t2，不计粒子受到的重力，则（）A. t1t2 B. t1=t2 C. v1v2 D. v1=v2【答案】BC【解析】【详解】画出粒子运动轨迹如图所示：由于两个粒子入射速度方向相同、出射速度方向相同，则知两个粒子轨迹对应的圆心角相等，则运动时间t=T，则t1=t2，故A错误，B正确。由于A处粒子对应的半径大，轨迹qvB=m可得R=，则v1v2，故C正确，D错误。故选BC。【点睛】对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间；对于带电粒子在电场中运动时，一般是按类平抛运动的知识进行解答。10.用磁敏电阻作为传感器可以探测空间是否存在磁场，设计电路如下图，磁敏电阻在没有磁场时电阻很小（几乎为零），在有磁场时电阻很大。闭合S1，断开S2，灯泡正常发光，下列说法正确的是A. 探测头处在无磁场区域时，闭合S2，灯泡会变亮B. 探测头处在无磁场区域时，闭合S2，电流表示数会变大C. 闭合S2，探测头从无磁场区域进入磁场区域时，灯泡会变亮D. 闭合S2，探测头从无磁场区域进入磁场区域时，电流表的示数会变大【答案】BC【解析】【详解】探测头处在无磁场区域时，闭合S2，磁敏电阻几乎为零，此时电灯被短接，