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）

1、- 1 - 2017-2018 学年湖北省天门、仙桃、潜江三市联考高二（下）期末学年湖北省天门、仙桃、潜江三市联考高二（下）期末 物理试卷物理试卷 一、选择题（本题共一、选择题（本题共 1212 小题，每小题小题，每小题 4 4 分，共分，共 4848 分分.1.18 8 题为单项选择题，所列的四个选项中，只有一项题为单项选择题，所列的四个选项中，只有一项 符合题意；符合题意；9 91212 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 2 分，错选或不选不得分）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

2、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 - 2 - 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、E4E2 D. 金属的逸出功 W0一定满足关系：E2E1W0E3E1 【答案】D 【解析】 【详解】根据 C42=

3、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

4、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 - 3 - 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

5、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

6、射线圈发射一向下的磁场，则下列说怯中正确的是（ ） - 4 - 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

7、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 - 5 - 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。

8、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

9、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 - 6 - A. U1I1=U2I2 B. 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： - 7 - 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

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