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2017-2018学年湖北省仙桃市汉江高中高二（下）期末物理试卷

一、选择题（共10小题每题5分共50分，1---8题只有一个选项符合题意，9---10每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分）

1．下图中不属于交变电流的是（　　）

A． B． C． D．

2．关于动量，下列说法中正确的是（　　）

A．质量大的物体，动量一定大

B．速度大的物体，动量一定大

C．两物体的质量与其速度大小的乘积相同，两物体的动量一定相同

D．两物体的动能相同，它们的动量可能不同

3．光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值（　　）

A．只跟入射光的频率有关

B．只跟入射光的强度有关

C．跟入射光的频率和强度都有关

D．除跟入射光的频率和强度有关外，还和光照时间有关

4．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（　　）

A．阴极射线本质是氢原子 B．阴极射线本质是电磁波

C．阴极射线本质是电子 D．阴极射线本质是X射线

5．质量m=2kg的物体，在光滑水平面上以v0=4m/s的速度向右运动，受到一个水平向左的力作用一段时间后，速度大小变为4m/s，方向水平向左．设向右的方向为正，则在这个过程中物体动量的变化为（　　）

A．0 B．16 kg•m/s C．﹣8 kg•m/s D．﹣16 kg•m/s

6．在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子

①H+x1→He+n ②N+He→O+x2

③Be+He→C+x3 ④Mg+He→Al+x4

以下判断中正确的是（　　）

A．x1是质子 B．x2是质子 C．x3是质子 D．x4是质子

7．一个铀235吸收一个中子后发生的反应方程是U+n→Xe+Sr+10n，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于（　　）

A．（M﹣m1﹣m2）c2 B．（M+m﹣m1﹣m2）c2 C．（M﹣m1﹣m2﹣9m）c2 D．（m1+m2+9m﹣M）c2

8．如图所示，某正弦式交流电压U接入电路，U的最大值为311V，负载电阻为100Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电流表和交流电压表的读数分别为（　　）

A．2.2A 311V B．3.11A 311V

C．2.2A 220V D．3.11A 220V

9．如图所示为氢原子的能级图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射光子a；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射光子b，则下列判断正确的是（　　）

A．光子a的能量大于光子b的能量

B．光子a的波长小于光子b的波长

C．b光频率大于a光频率

D．若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应

10．图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（　　）

A．周期是0.01s B．最大值是311V

C．有效值是220V D．表达式为U=220sin100πt（V）

二．填空题（2小题，共18分）

11．红、黄、绿、紫四种单色 光中，能量最小的是（　　）

A．紫光光子 B．红光光子 C．绿光光子 D．黄光光子

12．下列说法正确的是（　　）

A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性

B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化

C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

D．天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关

13． Th是不稳定的，能自发的发生衰变．

①完成Th衰变反应方程Th→Pa+　　．

②Th衰变为Rn，经过　　次α衰变，　　次β衰变．

三．解答题（共3小题12+14+16=42分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位.）

14．有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？

15．质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.05s．撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？

16．如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上．开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比．

2017-2018学年湖北省仙桃市汉江高中高二（下）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（共10小题每题5分共50分，1---8题只有一个选项符合题意，9---10每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分）

1．下图中不属于交变电流的是（　　）

A． B． C． D．

【考点】交变电流．

【分析】电流的方向在不断的变化的电流为交变电流，交变电流的大小不一定变化，方向一定在不断的变化；

电流的方向不变的电流为直流电，直流电电流的大小可以变化，但是方向一定是不变的．

【解答】解：A、电流的大小不变，但是电流的方向一直变化，所以A是交流电；

B、和A类似，电流的大小在变化，但是电流的方向也变化，所以B是交流电；

C、电流的大小与方向是在不停的变化的，所以C是交变电流；

D、电流的大小在变化，但是电流的方向一直没有变化，所以D是直流电；

本题不属于交流电的，故选：D．

2．关于动量，下列说法中正确的是（　　）

A．质量大的物体，动量一定大

B．速度大的物体，动量一定大

C．两物体的质量与其速度大小的乘积相同，两物体的动量一定相同

D．两物体的动能相同，它们的动量可能不同

【考点】动量定理．

【分析】本题考查动能和动量，根据各自的表达式可得出二者的关系，再根据各选择中的问题分析即可．

【解答】解：物体的动量等于质量与其速度的乘积，P=mv；

A、质量m大，如果速度较小，则动量较小，故A错误；

B、如果速度v大而质量m很小，则动量不一定大，故B错误；

C、动量P=mv，两物体的质量与其速度大小的乘积相同，两物体的动量大小一定相同；但动量是矢量，它们的方向不一定相同．故C错误；

D、由EK=可知，两物体的动能相同，它们的质量可能不同，则动量可能不同；

另外：动量是矢量，动能是标量，两物体动能相等，即使动量大小可能相等，但动量的方向可能不同，动量不一定相等，故D正确．

故选：D

3．光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值（　　）

A．只跟入射光的频率有关

B．只跟入射光的强度有关

C．跟入射光的频率和强度都有关

D．除跟入射光的频率和强度有关外，还和光照时间有关

【考点】光电效应．

【分析】发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，入射光的频率与最大初动能有关，入射光的频率越大，最大初动能越大，入射光的强度影响光电流的大小．

【解答】解：ABC、根据光电效应方程Ekm=hγ﹣W0，知最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关．故A正确，BC错误．

D、由上分析可知，逸出的电子动能的最大值与光照时间也无关，故D错误．

故选：A．

4．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（　　）

A．阴极射线本质是氢原子 B．阴极射线本质是电磁波

C．阴极射线本质是电子 D．阴极射线本质是X射线

【考点】射线管的构造及其工作原理．

【分析】首先知道阴极射线的实质是电子流，电子的电量与氢离子的电量相等，即可求解．

【解答】解：阴极射线是电子流，电子带负电．故ABD错误，C正确．

故选：C．

5．质量m=2kg的物体，在光滑水平面上以v0=4m/s的速度向右运动，受到一个水平向左的力作用一段时间后，速度大小变为4m/s，方向水平向左．设向右的方向为正，则在这个过程中物体动量的变化为（　　）

A．0 B．16 kg•m/s C．﹣8 kg•m/s D．﹣16 kg•m/s

【考点】动量定理．

【分析】动量P=mv，是矢量，规定正方向后由初动量和末动量求解动量的变化量．

【解答】解：规定水平向右为正方向，则初动量为：P1=mv0=2kg×4m/s=8kg•m/s；

打击后动量为：P2=mv=2kg×（﹣4m/s）=﹣8kg•m/s；

故动量变化为：△P=p2﹣p0=﹣16kg•m/s，负号表示方向与规定的正方向相反，即向左；选项D正确

故选：D

6．在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子

①word/media/image33_1.pngH+x1→word/media/image33_1.pngHe+word/media/image33_1.pngn ②word/media/image37_1.pngN+word/media/image33_1.pngHe→word/media/image37_1.pngO+x2

③Be+He→C+x3 ④Mg+He→Al+x4

以下判断中正确的是（　　）

A．x1是质子 B．x2是质子 C．x3是质子 D．x4是质子

【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；原子核的人工转变．

【分析】根据核反应方程中质量数和电荷数守恒，求出未知粒子的核电荷数和质量数即可判断粒子的种类．

【解答】解：A、根据质量数和电荷数守恒得x1的电荷数为1，质量数为2，所以x1是氘核，故A错误；

B、同理x2的电荷数为1，质量数为1，所以x2为质子，故B正确；

C、x3的电荷数为0，质量数为1，所以x3是中子，故C错误；

D、x4的电荷数为1，质量数为1，所以x4是质子，故D正确．

故选BD．

7．一个铀235吸收一个中子后发生的反应方程是U+n→Xe+Sr+10n，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于（　　）

A．（M﹣m1﹣m2）c2 B．（M+m﹣m1﹣m2）c2 C．（M﹣m1﹣m2﹣9m）c2 D．（m1+m2+9m﹣M）c2

【考点】爱因斯坦质能方程．

【分析】依据核反应方程，求出核反应中的质量亏损，结合爱因斯坦质能方程求出在核反应中释放的核能，从而即可求解．

【解答】解：反应方程是U+n→Xe+Sr+10n，

发生一次这样的核反应发生的质量亏损为：△m=M﹣9m﹣m1﹣m2

根据爱因斯坦质能关系可得：△E=△mc2=（M﹣9m﹣m1﹣m2）c2；故ABD错误，C正确；

故选：C．

8．如图所示，某正弦式交流电压U接入电路，U的最大值为311V，负载电阻为100Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电流表和交流电压表的读数分别为（　　）

A．2.2A 311V B．3.11A 311V

C．2.2A 220V D．3.11A 220V

【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．

【分析】由交流电源的表达式可知电源电压的有效值，则由欧姆定律可求得电流及电压表的示数．

【解答】解：由表达式可知，交流电源电压的有效值U=V=220V；

由欧姆定律可知，电路中电流I==A=2.2A；故C正确，ABD错误；

故选：C．

9．如图所示为氢原子的能级图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射光子a；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射光子b，则下列判断正确的是（　　）

A．光子a的能量大于光子b的能量

B．光子a的波长小于光子b的波长

C．b光频率大于a光频率

D．若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应

【考点】氢原子的能级公式和跃迁．

【分析】能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能极差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频率．频率大，波长小，波长越长，越容易发生衍射．频率大，折射率大，根据v=比较在介质中的速度大小．当入射光的频率大于金属的极限频率时，发生光电效应．

【解答】解：A、氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级的能级差小于从n=3的能级跃迁到n=l的能级时的能级差，根据Em﹣En=hγ，知，光子a的能量小于光子b的能量．故A错误．

BC、光子a的频率小于光子b的频率，所以b的频率大，波长小，即光子a的波长大于光子b的波长，所以a光更容易发生衍射．故B错误，C正确．

D、若光子a能使某金属发生光电效应，因为光子b的能量大于光子a，则光子b也一定能使金属发生光电效应．故D正确．

故选：CD．

10．图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（　　）

A．周期是0.01s B．最大值是311V

C．有效值是220V D．表达式为U=220sin100πt（V）

【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

【分析】根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等．

【解答】解：A 由图象知周期为0.02S，故A错误

B 由图象知最大值为311V，故B正确

C 电压的有效值为，故C正确

D 表达式为U=311sin100πt（V），故D错误

故选：BC．

二．填空题（2小题，共18分）

11．红、黄、绿、紫四种单色 光中，能量最小的是（　　）

A．紫光光子 B．红光光子 C．绿光光子 D．黄光光子

【考点】电磁波谱．

【分析】每个光子的能量为E0=hγ=h，据此结合电磁波谱中各种色光的频率的关系即可解答．

【解答】解：每个光子的能量为E0=hγ=h，各种色光中，红色光的频率最小，波长最长，所以红色光的能量最小．所以选项B正确．

故选：B

12．下列说法正确的是（　　）

A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性

B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化

C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

D．天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关

【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．

【分析】康普顿效应证实光的粒子性；解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化；经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征；天然放射性元素的半衰期与环境的温度无关．

【解答】解：A、康普顿效应进一步证实了光的粒子特性，故A错误；

B、普朗克提出电磁辐射的能量的量子化，能解释黑体辐射规律，故B正确；

C、经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，从而提出玻尔的原子模型，故C正确；

D、天然放射性元素的半衰期与环境的温度无关，故D错误；

故选：BC．

13． Th是不稳定的，能自发的发生衰变．

①完成Th衰变反应方程Th→Pa+　　．

②Th衰变为Rn，经过　　次α衰变，　　次β衰变．

【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．

【分析】根据核反应方程的质量数与电荷数守恒，可以写出正确的核反应方程．由质量数和电荷数守恒判断衰变次数．

【解答】解：①由质量数和电荷数守恒知X为0﹣1e

设经过X次α衰变、Y次β衰变，

则由234﹣222=4X，90﹣2X+Y=86，

解得X=3，Y=2

故答案为：①0﹣1e

②3，2

三．解答题（共3小题12+14+16=42分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位.）

14．有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？

【考点】变压器的构造和原理．

【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．变压器的电流比为：原副线圈电流与匝数成反比；电压比为：原副线圈电压与匝数成正比．且电流与电压均是有效值，电表测量值也是有效值．

【解答】解：根据理想变压器的变压比公式得：

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解得：n2=108匝

答：副线圈是108匝

15．质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.05s．撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？

【考点】动量定理．

【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出铁锤与桩碰撞前的速度，结合动量定理求出桩对锤的作用力，从而根据牛顿第三定律求出撞击过程中铁锤对水泥桩的平均冲击力．

【解答】解：铁锤碰前的速度为：v===10m/s

取向下为正，对铁锤由动量定理得：（mg﹣F）t=0﹣mv

代入数据解得：F=8400N．

由牛顿第三定律可得：F′=F=8400N．

答：撞击过程中铁锤对水泥桩的平均冲击力为8400N．

16．如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上．开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比．

【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．

【分析】碰撞过程遵守动量守恒定律，由动量守恒定律求出每次碰撞后共同体的速度，动能的损失为碰撞前的动能与碰撞后动能之差．

【解答】解：设每个物体的质量为m，A的初速度为v0．取向右方向为正方向．

第一次碰撞过程中，系统的动量守恒，则有

mv0﹣2mv1=0，得v1=，动能的损失为△Ek1==

第二次碰撞过程中，系统的动量守恒，则有

2mv1﹣3mv2=0，得v2=，动能的损失为△Ek2=﹣=

故前后两次碰撞中损失的动能之比△Ek1：△Ek2=3：1

答：前后两次碰撞中损失的动能之比为3：1．

2017-2018学年10月13日