【解析】江西省宜春市宜豐中學(xué)2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期第一次月考物理試題

物理試卷一、選擇題（每小題4分，共48分；1－9單選，10―12多選）x代表一個(gè)中性原子中核外電子數(shù)，y代表此原子的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，z代表此原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對(duì)的原子來(lái)說(shuō)（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】在中，左下標(biāo)為質(zhì)子數(shù)，左上標(biāo)為質(zhì)量數(shù)，則；中性原子的核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，所以；中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，線圈在兩磁極間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)給小燈泡供電，己知小燈泡獲得的交變電壓如圖乙所示．則下列說(shuō)法正確的是A.甲圖中電壓表的示數(shù)為6VB.乙圖中的0時(shí)刻，線圈在甲圖所示位置C.乙圖中0.5×102時(shí)刻，穿過(guò)甲圖中線圈的磁通量為0D.乙圖中1.0×102時(shí)刻，穿過(guò)甲圖中線圈的磁通量為0【答案】C【解析】【詳解】由題圖乙可知交流電電壓的最大值是Um=6V，所以甲圖中電壓表的示數(shù)為6V，故A錯(cuò)誤；乙圖中的0時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，甲圖所示時(shí)刻穿過(guò)甲圖中線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故B錯(cuò)誤；乙圖中0.5×102s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，穿過(guò)甲圖中線圈的磁通量最小，故C正確；乙圖中1.0×102s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，穿過(guò)甲圖中線圈的磁通量最大，故D錯(cuò)誤．3.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強(qiáng)越大，故B、D錯(cuò)誤．黑體輻射的波長(zhǎng)分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時(shí)，主要以不可見(jiàn)的紅外光進(jìn)行輻射，在500℃以至更高的溫度時(shí)，則順次發(fā)射可見(jiàn)光以至紫外輻射．即溫度越高，輻射的電磁波的波長(zhǎng)越短，故C錯(cuò)誤，A正確．故選A．點(diǎn)睛：要理解黑體輻射的規(guī)律：溫度越高，輻射越強(qiáng)越大，溫度越高，輻射的電磁波的波長(zhǎng)越短．4.如圖所示，L1和L2是高壓輸電線，甲、乙是兩只互感器，若已知n1∶n2＝1000∶1，n3∶n4＝1∶100，圖中電壓表示數(shù)為220V、電流表示數(shù)為10A，則高壓輸電線的送電功率為()A.2.2×103W B.2.2×10－2W C.2.2×108W D.2.2×104W【答案】C【解析】由圖可知，甲并聯(lián)在電路中是電壓互感器，電路中是強(qiáng)電壓，通過(guò)變壓器變成弱電壓，用電壓表測(cè)量，因?yàn)殡妷褐鹊扔诰€圈匝數(shù)比，故U=220×1000=220000V；乙串聯(lián)在電路中是電流互感器，電路中是強(qiáng)電流，通過(guò)變壓器變成弱電流，用電流表測(cè)量，因?yàn)殡娏髦鹊扔诰€圈匝數(shù)的倒數(shù)比，故電流I=10×100=1000A；則輸電功率P=UI=2.2×105×1000=2.2×108W，故C正確，ABD錯(cuò)誤．5.某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，入射光頻率為v時(shí)，剛好發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，將入射光頻率變?yōu)?v，此時(shí)光電流的遏止電壓為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意可知入射光頻率為時(shí)，剛好發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則有將入射光頻率變?yōu)闀r(shí)解得故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B6.氫原子的能級(jí)如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()A.一個(gè)氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，有可能輻射出6種不同頻率的光子，這時(shí)電子動(dòng)能減少，原子勢(shì)能減少B.已知可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.62eV－3.11eV，處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離C.有一群處于n=4能級(jí)的氫原子，如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，則這群氫原子發(fā)出的光譜中共有3條譜線能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)D.有一群處于n=4能級(jí)的氫原子，如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)出的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，從能級(jí)n=4向n【答案】A【解析】【詳解】A．一群氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，任意兩個(gè)能級(jí)間躍遷一次，共能輻射種不同頻率的光子．動(dòng)能增加，原子勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．因?yàn)樽贤饩€的光子能量大于3.11eV，氫原子處于n=3能級(jí)吸收能量大于等于1.51eV，即可發(fā)生電離，知最低處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離，B正確，不符合題意；C．一群處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，因?yàn)閚=2向n=1躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，所以只有n=4躍遷到n=1，n=3躍遷到n=1，n=2躍遷到n=1的光子能夠使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，即3條，C正確，不符合題意；D．逸出功等于，從而n=4躍遷到n=1輻射的光子能量最大，為，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能，D正確，不符合題意。故選A。7.如圖所示,交流電流表A1、A2、A3分別與電容器C.線圈L和電阻R串聯(lián)后接在同一個(gè)交流電源上,供電電壓瞬時(shí)值為U1=Umsinω1t,三個(gè)電流表讀數(shù)相同．現(xiàn)換另一個(gè)電源供電,供電電壓瞬時(shí)值為U2=Umsinω2t,ω2=2ω1.改換電源后,三個(gè)電流表的讀數(shù)將()A.A1將減小,A2將增大,A3將不變 B.A1將增大,A2將減小,A3將不變C.A1將不變,A2將減小,A3將增大 D.A1將減小,A2將減小,A3將不變【答案】B【解析】【分析】當(dāng)交變電流的頻率變大時(shí)，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，因此A變亮，B變暗．又因?yàn)殡娮柙谥绷骱徒涣麟娐分衅鹣嗤淖饔?，故C燈亮度不變．【詳解】由公式2πf=ω知，后來(lái)交流電的頻率變大，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，對(duì)電阻沒(méi)影響，所以A1示數(shù)將增大，A2數(shù)將減小，A3示數(shù)不變，所以選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】此題考查電容、電感對(duì)交變電流影響，也就是容抗、感抗與交變電流的關(guān)系．當(dāng)交變電流的頻率變大時(shí)，線圈的感抗變大，電容器的容抗變?。?.小宇為了研究自感現(xiàn)象，利用實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，其中甲、乙為兩個(gè)完全相同的小燈泡，L為自感系數(shù)很大的線圈，且穩(wěn)定時(shí)的電阻與電路中定值電阻R的阻值相同．則下列說(shuō)法正確的是()A.開關(guān)閉合的瞬間，甲、乙兩燈同時(shí)變亮B.斷開開關(guān)的瞬間，甲燈立即熄滅，乙燈過(guò)一會(huì)兒后熄滅C.閉合開關(guān)，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)甲、乙兩燈的亮度相同D.斷開開關(guān)的瞬間，m點(diǎn)的電勢(shì)高于n點(diǎn)的電勢(shì)【答案】C【解析】【分析】本題考查了自感現(xiàn)象，意在考查考生的推理能力．【詳解】A：開關(guān)閉合的瞬間，由于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙，甲燈先亮，乙燈后亮．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B：斷開開關(guān)的瞬間，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，甲、乙兩燈串聯(lián)在一起構(gòu)成閉合回路，兩燈同時(shí)逐漸熄滅．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C：閉合開關(guān)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，自感作用消失，又由于穩(wěn)定時(shí)線圈的電阻與電路中的定值電阻R的阻值相同，則穩(wěn)定時(shí)通過(guò)甲、乙兩燈的電流相等，兩燈亮度相同．故C項(xiàng)正確．D：斷開開關(guān)的瞬間，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，線圈中的電流方向與斷開開關(guān)前相同，線圈的右端相當(dāng)于電源的正極，與甲、乙兩燈泡和定值電阻構(gòu)成回路，n點(diǎn)的電勢(shì)高于m點(diǎn)的電勢(shì)．故D項(xiàng)錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向總是阻礙引起自感電動(dòng)勢(shì)的原電流的變化．a(chǎn)和b均由相同的均勻?qū)Ь€制成，a環(huán)半徑是b環(huán)的兩倍，兩環(huán)用不計(jì)電阻且彼此靠得較近的導(dǎo)線連接．若僅將a環(huán)置于圖乙所示變化的磁場(chǎng)中，則導(dǎo)線上M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差UMNA.圖乙中，變化磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里B.圖乙中，變化磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外C.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場(chǎng)中，則M、N兩端的電勢(shì)差UMND.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場(chǎng)中，則M、N兩端的電勢(shì)差UMN【答案】AD【解析】【詳解】AB.a環(huán)置于磁場(chǎng)中，則導(dǎo)線M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差大于零，則M點(diǎn)電勢(shì)高，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，原磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，故A正確，B錯(cuò)誤．CD.a環(huán)與b環(huán)的半徑之比為2：1，故周長(zhǎng)之比為2：1，根據(jù)電阻定律，電阻之比為2：1；M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為路端電壓，．磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率恒定的變化磁場(chǎng)，故根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律公式E=S，得到兩次電動(dòng)勢(shì)的大小之比為4：1，故兩次的路段電壓之比為U1：U2=2：1．根據(jù)楞次定律可知，將b環(huán)置于磁場(chǎng)中，N點(diǎn)的電勢(shì)高，故電勢(shì)差

UMN=0.2V，故C錯(cuò)誤，D正確．10.如圖甲所示,一正方形導(dǎo)線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示,則線框中的電流和導(dǎo)線受到的安培力隨時(shí)間變化的圖象分別是(規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向,逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)榫€框中電流的正方向,向右為安培力的正方向)A.A B.B C.C D.D【答案】AC【解析】由右圖所示Bt圖象可知，0T/2內(nèi)，線圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，沿ABCDA方向，即電流為正方向；T/2T內(nèi)，線圈中向里的磁通量減小，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，即電流為?fù)方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律：，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小保持不變．故A正確，B錯(cuò)誤；0T/2內(nèi)，電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)左手定則可知，AB邊受到的安培力的方向向右，為正值；T/2T內(nèi)，電路中的電流為順時(shí)針，AB邊受到的安培力的方向向左，為負(fù)值；根據(jù)安培力的公式：F=BIL，電流大小不變，安培力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比．故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC．點(diǎn)睛：本題考查了判斷感應(yīng)電流隨時(shí)間變化關(guān)系，關(guān)鍵是分析清楚Bt圖象，其斜率反應(yīng)感應(yīng)電流的大小和方向，應(yīng)用楞次定律即可正確解題，要注意排除法的應(yīng)用．11.如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為1:2，正弦交流電源電壓為U=12V，電阻R1=lΩ，R2=2Ω，滑動(dòng)變阻器R3最大阻值為20Ω，滑片P處于中間位置，則A.R1與R2消耗的電功率相等B.通過(guò)R1的電流為3AC.若向上移動(dòng)P，電源輸出功率將變大D.若向上移動(dòng)P，電壓表讀數(shù)將變大【答案】BC【解析】【分析】對(duì)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比等于原副線圈的電壓之比，等于電流的倒數(shù)之比，據(jù)此進(jìn)行分析.【詳解】理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為1:2，可知原副線圈的電流之比為2:1，根據(jù)P=I2R可知R1與R2消耗的電功率之比為2：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)通過(guò)R1的電流為I，則副線圈電流為0.5I，初級(jí)電壓：UIR1=12I；根據(jù)匝數(shù)比可知次級(jí)電壓為2（12I），則，解得I=3A，選項(xiàng)B正確；若向上移動(dòng)P，則R3電阻減小，次級(jí)電流變大，初級(jí)電流也變大，根據(jù)P=IU可知電源輸出功率將變大，電阻R1的電壓變大，變壓器輸入電壓變小，次級(jí)電壓變小，電壓表讀數(shù)將變小，則選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC.二、實(shí)驗(yàn)題（3*7=21分）12.如圖甲所示是使用光電管的原理圖，當(dāng)頻率為的可見(jiàn)光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過(guò)。(1)當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則陰極K的逸出功為_____（已知電子電荷量為e，普朗克常量h）。(2)如果不改變?nèi)肷涔獾膹?qiáng)度，而增大入射光的頻率，則光電子的最大初動(dòng)能將_____（填“變大”、“變小”或“不變”）。(3)用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測(cè)量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，得到Uc﹣ν圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νc=_____Hz，普朗克常量h=_____J?s（已知電子電荷量e10﹣19C）。【答案】(1).(2).變大(3).(4).【解析】【詳解】(1)[1]當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，根據(jù)動(dòng)能定理得則陰極K的逸出功為(2)[2]根據(jù)光電效應(yīng)方程知入射光的頻率變大，則光電子的最大初動(dòng)能變大。(3)[3]根據(jù)得圖象橫軸截距的絕對(duì)值等于金屬的截止頻率為[4]圖線的斜率所以13.在《傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》的光控電路中，用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻所示．當(dāng)光敏電阻RG受到光照時(shí)，斯密特觸發(fā)器的輸出端Y出現(xiàn)電平________（填“高”或“低”）；當(dāng)把光遮住時(shí)，輸入端A出現(xiàn)電平________（填“高”或“低”）；如果試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)天很暗時(shí)路燈還沒(méi)點(diǎn)亮，應(yīng)將可變電阻R1的阻值調(diào)________一些（填“大”或“小”）．【答案】(1).高；(2).高；(3).?。弧窘馕觥俊驹斀狻坑冒l(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻所示．當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，其電阻值較小，輸入端A電勢(shì)低，故斯密特觸發(fā)器的輸出端Y出現(xiàn)高電平；當(dāng)把光遮住時(shí)，電阻比較大，光敏電阻兩端的電勢(shì)差比較大，輸入端A出現(xiàn)高電平；如果試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)天很暗時(shí)路燈還沒(méi)點(diǎn)亮，說(shuō)明A點(diǎn)的電勢(shì)仍然比較低，所以應(yīng)將可變電阻R1的阻值調(diào)小一些．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握門的特點(diǎn)：輸入高電勢(shì)輸出低電勢(shì)，反之輸入低電勢(shì)輸出高電勢(shì)．三、解答題（6+8+8+9=31分）14.如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。線圈匝數(shù)為，總電阻為。長(zhǎng)為，寬為，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為。線圈兩端外接一個(gè)阻值為的電阻和一個(gè)理想交流電流表。求：(1)從圖示位置開始計(jì)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式；(2)電阻消耗的熱功率。【答案】(1)（V）；(2)19W【解析】【詳解】(1)因?yàn)榫€圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從圖中可以看出，線圈從中性面位置開始的，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為（V）(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流的最大值為由于線圈是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以線圈中產(chǎn)生的是正弦交變電流，電流表的讀數(shù)就是該交變電流的有效值因此，電阻R消耗的電功率為15.一小型發(fā)電站通過(guò)升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為500kW，路端電壓為500V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶5，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.5Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，不計(jì)變壓器能量損耗，求：(1)升壓變壓器的副線圈兩端電壓；(2)輸電導(dǎo)線上的功率損失；(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；(4)用戶得到的功率．【答案】(1)2500V(2)60kW(3)10:1(4)440kW【解析】（1）升壓變壓器的副線圈兩端電壓U2=U1=5×500V=2500V

（2）輸電導(dǎo)線上的電流：輸電導(dǎo)線上的功率損失：△P=I2R=2002×1.5=60000W

（3）輸電線上的電壓損耗：△U=IR=200×1.5=300V

降壓變壓器原線圈的電壓：U3=U2U=2500300=2200V

降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比：

（4）用戶得到的功率：P4=P1△P=500×103W60000W=440000W=440KW點(diǎn)睛：對(duì)于輸電問(wèn)題，要搞清電路中電壓、功率分配關(guān)系，注意理想變壓器不改變功率，只改變電壓和電流．原子核質(zhì)量為209.98287u，原子核的質(zhì)量為4.00260u，靜止的核在α衰變中放出α粒子后變成．（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）求：（1）請(qǐng)寫出核反應(yīng)方程；（2）在衰變過(guò)程中釋放的能量；（3）α粒子從Po核中射出的動(dòng)能（已知u相當(dāng)于931.5MeV，且核反應(yīng)釋放的能量只轉(zhuǎn)化為動(dòng)能）．【答案】（1）→+【解析】【分析】核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒；求出質(zhì)量虧損△m，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程求解釋放的能量；衰變前后系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析α粒子和鉛核關(guān)系，根據(jù)動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系及能量守恒列式求解．【詳解】（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒規(guī)律，則有，衰變方程：（2）衰變過(guò)程中質(zhì)量虧損為：△m＝209.98287u﹣205.97446u﹣4.00260u＝0.00581u反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量為：△E＝0.00581×931.5MeV＝5.41MeV；（3）因衰變前后動(dòng)量守恒，則衰變后α粒子和鉛核的動(dòng)量大小相等，方向相反，則有：即：mαEkα＝mPb?EkPb，則：4Ekα＝206?Ekpb又因核反應(yīng)釋放的能量只能轉(zhuǎn)化為兩者的動(dòng)能，故有：Ekα+Ekpb＝△E＝5.41Mev所以α粒子從釙核中射出的動(dòng)能為：Ekα＝