2020年高二（下）期末物理試卷（解析版）

2020年西藏拉薩市北京實驗中學高二（下）期末物理試卷

一、選擇題：（本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給

出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確.全

部選對者得4分，選對而不全者得2分，有選錯的得0分，其中8、

9、10題為多選題）

1.如圖所示，用綠光照射一光電管，能產生光電效應.欲使光電子

從陰極逸出時的初動能增大，應該（）

A.改用紅光照射B.改用紫光照射

C.增大光電管上的加速電壓D.增大綠光的強度

2.如圖的無限大的磁場中，有一個矩形線圈abed做下述運動，其中

能使線圈中產生感應電流的運動是（）

A.以be為軸轉動B.以ab為軸轉動

C.垂直紙面向內勻速運動D.在紙面內向下運動

3.如圖為氫原子的能級示意圖.現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)

態(tài)，當這些氫原子向低能級躍遷時（）

nE'cV

1x---------------------------0

4，0.81

3-------------------------------1.51

1----------------------------13.6

A.能發(fā)出3種不同頻率的光B.能發(fā)出4種不同頻率的光

C.能發(fā)出5種不同頻率的光D.能發(fā)出6種不同頻率的光

4.如圖所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下不能使電流表指

針偏轉的是（）

A.將磁鐵插入螺線管的過程中

B.磁鐵放在螺線管中不動時

C.將磁鐵從螺線管中向上拉出的過程中

D.將磁鐵從螺線管中向下拉出的過程中

5.如圖所示，P為放在勻強電場中的天然放射源，其放出的射線在

電場的作用下分成a、b、c三束.以下判斷正確的是（）

A.a為a射線、b為0射線B.a為0射線、b為丫射線

c.b為v射線、c為B射線D.b為a射線、c為v射線

6.根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場一定是（）

A.阻礙引起感應電流的磁通量

B.與引起感應電流的磁場方向相反

C.阻礙引起感應電流的磁通量的變化

D.與引起感應電流的磁場方向相同

7.籃球運動員通常要伸出雙手迎接傳來的籃球.接球時，兩手隨球

迅速收縮至胸前.這樣做可以（）

A.減小球對手的沖量B.減小球對人的沖擊力

C.減小球的動量變化量D.減小球的動能變化量

8.一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示.由圖可知（）

ioa

0I3%56lAOh

-looX-/

A.該交流電的電壓瞬時值的表達式為u=100sin（25t）V

B.該交流電的頻率為25Hz

C.該交流電的電壓的有效值為100點V

D.若將該交流電壓加在阻值為R=100Q的電阻兩端，則電阻消耗的

功率是50W

9.盧瑟福的原子核式結構學說初步建立了原子結構的正確圖景.解

決的問題有（）

A.解釋粒子散射現(xiàn)象

B.用粒子散射數(shù)據(jù)估算原子核的大小

C.結合經典電磁理論解釋原子的穩(wěn)定性

D.結合經典電磁理論解釋氫光譜

10.如圖所示，變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比一定，原線圈的電壓為

U1時，副線圈的輸出電壓為U2,Li、L2、L3為三只完全相同的電燈,

開始時，電鍵K開啟，然后當電鍵K閉合時（）

A.電壓Ui不變，U2變大B.電燈Li變亮，L2變暗

C.電燈Li變暗，L2變亮D.原線圈中的電流變大

二、填空題（每題5分，共20分）

11.一個氮14原子核內的核子數(shù)有個；氮14吸收一個a粒子

后釋放出一個質子，此核反應過程的方程是.

12.一臺發(fā)電機產生的電動勢的瞬時值表達式為：e=311sin314tV,

則此發(fā)電機產生的電動勢的最大值為V,有效值為V,

發(fā)電機轉子的轉速為轉/秒，產生的交流電的頻率為

Hz.周期為s.

13.一理想變壓器，原線圈匝數(shù)ni=1100匝，接在電壓220V的交流

電源上，當它對11只并聯(lián)的"36V,60W"燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光,

由此可知該變壓器匝數(shù)112=,通過原線圈的電流L=.

14.兩個閉合金屬圓環(huán)穿在同一根絕緣光滑橫桿上，如圖所示，當條

形磁鐵向下抽出時，兩環(huán)中的感應電流方向（填"相同〃或"相

反");左環(huán)與右環(huán)感應電流間的作用力為(填"吸引"或"排斥");

兩環(huán)的運動情況是(填"靠近"或"遠離").

TIO1—1T

三、計算題(每題10分，共40分)

15.一臺交流發(fā)電機的額定輸出功率P=4.0X103kw,以400V電壓將

其接在升壓器上向遠方輸電.若輸電導線的總電阻為10Q,允許輸電

線損失的功率為輸出功率的10%,問：

(1)升壓變壓器的電壓比應為多大？

(2)為了使遠方用電器能得到220V的工作電壓，降壓變壓器的電

壓比應為多大？

16.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌

MN和PQ,它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R

的定值電阻，導體棒ab長其電阻為r,與導軌接觸良好.整

個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.4T.現(xiàn)使

ab以v=10m/s的速度向右做勻速運動.

(1)ab中的感應電動勢多大？

(2)ab中電流的方向如何？

(3)若定值電阻R=3.0Q,導體棒的電阻r=L0Q,則電路電流大小?

PQ

17.如圖所示，理想變壓器原線圈中輸入電壓Ui=3300V,副線圈兩

端電壓U2為220V,輸出端連有完全相同的兩個燈泡Li和L2,繞過

鐵芯的導線所接的電壓表V的示數(shù)U=2V.

求：(1)原線圈m等于多少匝？

(2)當開關S斷開時，電流表A2的示數(shù)b=5A.則電流表Ai的示數(shù)

L為多少？

(3)當開關S閉合時，電流表Ai的示數(shù)k等于多少？

18.如圖所示，光滑水平直軌道上有三個滑塊A、B、C,質量分別

為mA=mc=2m,mB=m,A、B用細繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧

(彈簧與滑塊不拴接).開始時A、B以共同速度vo運動，C靜止.某

時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一

起，最終三滑塊速度恰好相同.求B與C碰撞前B的速度.

rrwfii[c

2)nm2in

參考答案與試題解析

一、選擇題：（本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給

出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確.全

部選對者得4分，選對而不全者得2分，有選錯的得0分，其中8、

9、10題為多選題）

1.如圖所示，用綠光照射一光電管，能產生光電效應.欲使光電子

從陰極逸出時的初動能增大，應該（）

A.改用紅光照射B.改用紫光照射

C.增大光電管上的加速電壓D.增大綠光的強度

【考點】光電效應.

【分析】光電子從陰極逸出時的最大初動能是由入射光的頻率決定，

與其它因素無關.

【解答】解：由Ek=hv-W逸出知增加最大初動能，只要入射光的頻率

變大就行了.

A、紅光的頻率比綠光小，故A錯誤；

B、紫光的頻率比綠光的大，故B正確.

C、增大光電管的加速電壓，不影響陰極逸出時的初動能，故c錯誤;

D、增加綠光照射強度只是增大了光電流強度，D錯誤；

故選B

2.如圖的無限大的磁場中，有一個矩形線圈abed做下述運動，其中

能使線圈中產生感應電流的運動是（）

A.以be為軸轉動B.以ab為軸轉動

C.垂直紙面向內勻速運動D.在紙面內向下運動

【考點】感應電流的產生條件.

【分析】當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路中就

有感應電流.

【解答】解：A、以be為軸轉動，磁通量發(fā)生變化，所以有感應電

流.故A正確.

B、以ab為軸轉動，磁通量始終為0,即磁通量不變，無感應電

流.故B錯誤.

C、垂直紙面向內勻速運動，磁通量始終為0,無感應電流.故

C錯誤.

D、在紙面內向下運動，磁通量始終為0,無感應電流.故D錯

誤.

故選A.

3.如圖為氫原子的能級示意圖.現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)

態(tài)，當這些氫原子向低能級躍遷時（）

￡/eV

0

0.85

LSI

13.6

A.能發(fā)出3種不同頻率的光B.能發(fā)出4種不同頻率的光

C.能發(fā)出5種不同頻率的光D.能發(fā)出6種不同頻率的光

【考點】氫原子的能級公式和躍遷.

【分析】本題考查了波爾原子理論，所有的激發(fā)態(tài)都是不穩(wěn)定的，都

會繼續(xù)向基態(tài)躍遷，故輻射光子的種類為

【解答】解：現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當這些氫原子向

低能級躍遷，

輻射光子的種類為彳=￡=6種.

故選：D.

4.如圖所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下不能使電流表指

針偏轉的是（）

A.將磁鐵插入螺線管的過程中

B.磁鐵放在螺線管中不動時

C.將磁鐵從螺線管中向上拉出的過程中

D.將磁鐵從螺線管中向下拉出的過程中

【考點】研究電磁感應現(xiàn)象.

【分析】根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，只要線圈中的磁通量不發(fā)生

變化，則回路中便無感應電流產生，指針便不會偏轉.

【解答】解：只要是線圈中的磁通量不發(fā)生變化，回路中無感應電流,

指針便不會偏轉，在磁鐵插入、拉出過程中線圈中的磁通量均發(fā)生變

化，因此ACD錯誤；

磁鐵放在螺線管中不動時，線圈中的磁通量不發(fā)生變化，無感應電流

產生，故B正確.

故選：B.

5.如圖所示，P為放在勻強電場中的天然放射源，其放出的射線在

電場的作用下分成a、b、c三束.以下判斷正確的是（）

A.a為a射線、b為0射線B.a為0射線、b為丫射線

C.b為v射線、c為0射線D.b為a射線、c為Y射線

【考點】帶電粒子在勻強電場中的運動.

【分析】根據(jù)圖示粒子運動軌跡確定粒子受力方向，然后根據(jù)粒子電

性與受力方向判斷粒子帶電性質，然后判斷粒子類型.

【解答】解：根據(jù)所受知識可知，a粒子帶正電，B粒子是高速電子

流，帶負電，Y是高頻率的電磁波，不帶電，

由圖示粒子運動軌跡可知，a為0射線，b為v射線、c為a射線，

故B正確，ACD錯誤；

故選：B.

6.根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場一定是（）

A.阻礙引起感應電流的磁通量

B.與引起感應電流的磁場方向相反

C.阻礙引起感應電流的磁通量的變化

D.與引起感應電流的磁場方向相同

【考點】楞次定律.

【分析】根據(jù)楞次定律知，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的

磁通量的變化.當磁通量增大時，感應電流的磁場與它相反，當磁通

量減小時，感應電流的磁場與它相同.

【解答】解：當磁通量增大時，感應電流的磁場與它相反，當磁通量

減小時，感應電流的磁場與它相同.即感應電流的磁場方向取決于引

起感應電流的磁通量是增加還是減小.即感應電流的磁場一定是阻礙

引起感應電流的磁通量的變化，故A、B、D錯誤，C正確.

故選C.

7.籃球運動員通常要伸出雙手迎接傳來的籃球.接球時，兩手隨球

迅速收縮至胸前.這樣做可以（）

A.減小球對手的沖量B.減小球對人的沖擊力

C.減小球的動量變化量D.減小球的動能變化量

【考點】動量定理.

【分析】先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球引至胸前，這樣

可以增加球與手接觸的時間，根據(jù)動量定理即可分析.

【解答】解：先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球引至胸前，

這樣可以增加球與手接觸的時間，

根據(jù)動量定理得：

-Ft=O-mv

當時間增大時，作用力就減小，而沖量和動量、動能的變化量都不變,

所以B正確.

故選B.

8.一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示.由圖可知（）

A.該交流電的電壓瞬時值的表達式為u=100sin（25t）V

B.該交流電的頻率為25Hz

C.該交流電的電壓的有效值為100加V

D.若將該交流電壓加在阻值為R=100Q的電阻兩端，則電阻消耗的

功率是50W

【考點】正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達式；正弦式電流的最大值

和有效值、周期和頻率.

【分析】根據(jù)圖象可知交流電的最大值以及周期等物理量，然后進一

步可求出其瞬時值的表達式以及有效值等.

【解答】解：A、由圖可知,T=4X102s,故f=±=25Hz,w=2nf=50rad/s,

所以其表達式為u=100sin（50t）V,故A錯誤，B正確；

C、由圖象可知交流電的最大值為100V,因此其有效值為：11=器

=500，

所以R消耗的功率為：P=1（5g）2=5ow,故C錯誤，D正確;

R100

故選：BD.

9.盧瑟福的原子核式結構學說初步建立了原子結構的正確圖景.解

決的問題有（）

A.解釋粒子散射現(xiàn)象

B.用粒子散射數(shù)據(jù)估算原子核的大小

C.結合經典電磁理論解釋原子的穩(wěn)定性

D.結合經典電磁理論解釋氫光譜

【考點】原子的核式結構；物理學史.

【分析】盧瑟福的原子核式結構學說揭示了a粒子的散射實驗，并根

據(jù)a粒子散射實驗的數(shù)據(jù)估算了原子核的大小，但其不能解釋原子的

穩(wěn)定性和解釋氫光譜

【解答】解：AB、盧瑟福的原子核式結構學說揭示了a粒子的散射

實驗，并根據(jù)a粒子散射實驗的數(shù)據(jù)估算了原子核的大小，AB正確;

CD、但其不能解釋原子的穩(wěn)定性和解釋氫光譜，故CD錯誤；

故選：AB

10.如圖所示，變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比一定，原線圈的電壓為

U1時，副線圈的輸出電壓為U2,Li、L2>L3為三只完全相同的電燈,

開始時，電鍵K開啟，然后當電鍵K閉合時（）

A.電壓Ui不變，5變大B.電燈Li變亮，L2變暗

C.電燈Li變暗，L2變亮D.原線圈中的電流變大

【考點】變壓器的構造和原理.

【分析】輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小

是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比,

根據(jù)理想變壓器的原理分析即可.

【解答】解：A、原線圈與發(fā)電機相連，電壓不變，由于輸入的電壓

的大小和變壓器的匝數(shù)比不變，所以變壓器的輸出的電壓始終不變，

所以A錯誤；

B、當K接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，根據(jù)P=PR可知

電燈Li的功率變大即電燈Li變亮，由于輸出的電壓不變，所以燈泡

L2的電壓減小，電流減小，L2變暗，故B錯正確，C錯誤；

D、當K接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，而變壓器的匝數(shù)

比不變，所以原線圈中的電流增大，故D正確；

故選BD.

二、填空題（每題5分，共20分）

11.一個氮14原子核內的核子數(shù)有14個;氮14吸收一個a粒子

后釋放出一個質子，此核反應過程的方程是—J70+；H_.

【考點】原子的核式結構；裂變反應和聚變反應.

【分析】根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可正確書寫出該核反應方程.

【解答】解：一個氮14原子核內的核子數(shù)有14個核子；

氮14吸收一個a粒子后釋放出一個質子，此核反應過程的過程中質

量數(shù)守恒，則新核的質量數(shù)：

A=14+4-1=17

新核中的質子數(shù)：

Z=7+2-1=8

所以新核是氧17.核反應方程為：；“N+；Hef

故答案為：14；；4股；配-J70+；H

12.一臺發(fā)電機產生的電動勢的瞬時值表達式為：e=311sin314tV,

則此發(fā)電機產生的電動勢的最大值為311V,有效值為220V,

發(fā)電機轉子的轉速為3_轉/秒，產生的交流電的頻率為50

Hz.周期為0.02s.

【考點】交流的峰值、有效值以及它們的關系.

【分析】根據(jù)交流發(fā)電機產生的感應電動勢e=EmSinu)t,寫出感應電

動勢的最大值和角頻率，根據(jù)有效值與最大值的關系求解有效值，根

據(jù)取券求解轉速，根據(jù)T=!求得周期

【解答】解：由題，交流發(fā)電機產生的感應電動勢的表達式為：

e=EmSincot=311sin314tV

所以電動勢的最大值為：Em=311V,

有效值為：V=220V，

角頻率為：co=314rad/s=2nn,

所以轉速為：n=^y-=50r/s.

/JI

故頻率為：f=50Hz

周期為：T=y=0.02s

故答案為：311,220,50,50,0.02

13.一理想變壓器，原線圈匝數(shù)ni=U00匝，接在電壓220V的交流

電源上，當它對11只并聯(lián)的"36V,60W”燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光,

由此可知該變壓器匝數(shù)180,通過原線圈的電流L=3A.

【考點】變壓器的構造和原理.

【分析】對11只并聯(lián)的"36V,60w”的燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光.說

明副線圈電壓為36V,副線圈功率為11X6OW=66OW,根據(jù)電壓與匝

數(shù)成正比，可以求得副線圈的匝數(shù)，根據(jù)變壓器的輸入的功率和輸出

的功率相等可以求得原線圈I中的電流強度Ii.

【解答】解：由11只并聯(lián)的"36V,60w”的燈泡供電時，燈泡正常發(fā)

光，可知：U2=36V；P2=660W

根據(jù)山二山得：出=辛=嗡變=18。匝

n]n之u]zzu

根據(jù)Uih=P2得：1產黑二"盛產=3A

U]zzuv

故答案為：180,3A.

14.兩個閉合金屬圓環(huán)穿在同一根絕緣光滑橫桿上，如圖所示，當條

形磁鐵向下抽出時，兩環(huán)中的感應電流方向相反（填"相同"或"相

反〃）；左環(huán)與右環(huán)感應電流間的作用力為排斥（填"吸弓I"或"排

斥“）；兩環(huán)的運動情況是靠近（填"靠近"或"遠離"）.

【考點】楞次定律.

【分析】當磁鐵的運動，導致兩金屬圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化，從而由

楞次定律可得線圈中產生感應電流，則處于磁鐵的磁場受到安培力，

使兩圓環(huán)運動，同時兩圓環(huán)間的電流相互作用而導致間距變化.

【解答】解：磁鐵向下抽出的過程中，穿過兩環(huán)的磁通量都減少，由

于穿過兩環(huán)的磁通量的方向相反，所以感應電流的方向相反；根據(jù)電

流間相互作用力的規(guī)律，同向相吸、反向相斥，因此兩感應電流間的

作用力為排斥力；該排斥力較小，能使兩環(huán)運動的應當是感應電流受

到的原磁場的磁場力，由楞次定律判斷知，兩個環(huán)都向著磁體運動，

相互靠近.

故答案為：相反，排斥，靠近

三、計算題(每題10分，共40分)

15.一臺交流發(fā)電機的額定輸出功率P=4.0X103kw,以400V電壓將

其接在升壓器上向遠方輸電.若輸電導線的總電阻為10Q,允許輸電

線損失的功率為輸出功率的10%,問：

(1)升壓變壓器的電壓比應為多大？

(2)為了使遠方用電器能得到220V的工作電壓，降壓變壓器的電

壓比應為多大？

【考點】遠距離輸電.

【分析】(1)根據(jù)輸出功率的大小，結合允許損失的功率大小求出輸

出的電流大小，從而得出升壓變壓器的輸出電壓，結合輸入電壓和輸

出電壓之比等于匝數(shù)之比求出升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.

(2)根據(jù)輸送電流，得出輸電線上的電壓損失，從而得出降壓變壓

器的輸入電壓，結合輸入電壓和輸出電壓之比等于匝數(shù)之比求出降壓

變壓器的原副線圈匝數(shù)之比.

【解答】解：(1)根據(jù)P損=10?P=I2R得輸送電流^4000000XmA=200A

則升壓變壓器的輸出電壓用于4°黑％=20000V.

升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比*=白嗡

n?u2zuuuuDu

(2)輸電線上損失的電壓△U=IR=200X10V=2000V,

則降壓變壓器的輸入電壓U3=U2-AU=20000-2OOOV=18OOOV.

則降壓變壓器的匝數(shù)比也=衿嚅一罌.

Uqzzu11

答：(1)升壓變壓器的電壓比應為1：50

(2)為了使遠方用電器能得到220V的工作電壓，降壓變壓器的電

壓比應為900：11

16.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌

MN和PQ,它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R

的定值電阻，導體棒ab長l=0.5m,其電阻為r,與導軌接觸良好.整

個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.4T.現(xiàn)使

ab以v=10m/s的速度向右做勻速運動.

(1)ab中的感應電動勢多大？

(2)ab中電流的方向如何？

(3)若定值電阻R=3.0Q,導體棒的電阻r=L0Q,則電路電流大小？

【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律.

【分析】使用法拉第電磁感應定律可以計算出感應電動勢的大??；使

用右手定則可以判定感應電流的方向；回路中的電流可以使用閉合電

路的歐姆定律求出.

【解答】解：(1)由法拉第電磁感應定律ab中的感應電動勢為：E=Blv

代入數(shù)據(jù)得：E=2.0V

(2)使用右手定則可以判定感應電流的方向：ab中電流方向為b-a

(3)由閉合電路歐姆定律，回路中的電流1卷

代入數(shù)據(jù)得：1=0.5A

答：(1)ab中的感應電動勢是2.0V；(2)ab中電流的方向b玲a；(3)

電路電流大小是0.5A.

17.如圖所示，理想變壓器原線圈中輸入電壓Ui=3300V,副線圈兩

端電壓U2為220V,輸出端連有完全相同的兩個燈泡Li和L2,繞過

鐵芯的導線所接的電壓表V的示數(shù)U=2V.

求：(1)原線圈m等于多少匝？

(2)當開關S斷開時，電流表A2的示數(shù)L=5A.則電流表Ai的示數(shù)

h為多少？

(3)當開關S閉合時，電流表A1的示數(shù)1/等于多少？

【考點】變壓器的構造和原理.

【分析】（1）把電壓表看做一匝線圈，應用匝數(shù)之比等于電壓之比求

原線圈匝數(shù)；

（2）電流根據(jù)輸入功率等于輸出功率U1I1=U212；

（3）應用歐姆定律和輸入功率等于輸出功率求副線圈電流，在根據(jù)

輸入功率等于輸出功率求原線圈電流.

【解答】解：（1）由電壓與變壓器匝數(shù)的關系可得：

ni=5n=尊"X1=1650.

（2）當開關S斷開時，由輸入功率等于輸出功率：

UiIi=U2I2

可知：

I,=0.33A

（3）當開關S斷開時，有：

當開關S閉合時，設副線圈總電阻為R，

有R'=0.5RL=22Q

副線圈中的總電流為L'

則l2z*=10A

由UlIlRE