吉林省榆树一中2018-2019学年高二下学期月考物理试题

吉林省榆树一中2018-2019学年高二下学期月考物理试题

榆树一中高二第二学期物理第二次月考试题 一、选择题 ‎1. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时(　　)。‎ A. 线圈平面与磁感线方向平行 B. 通过线圈磁通量达到最大值 C. 通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D. 线圈中的电动势达到最大值 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 线圈平面垂直于磁感线时的位置叫做中性面，线圈在中性面时磁通量最大，磁通量的变化率最小，电动势为零，电流的方向发生变化，B正确。‎ ‎2.如图所示是一交流电压随时间变化的图象，此交流电压的有效值为_________V。‎ A. 25V B. 50V C. V D. 100V ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】则根据有效值的定义有 代入数据解得：‎ A. 25V与分析不相符，故A项与题意不相符；‎ B. 50V分析不相符，故B项与题意不相符；‎ C．V与分析相符，故C项与题意相符；‎ D. 100V分析不相符，故D项与题意不相符 ‎3.英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箱，为了解释实验结果，提出了原子的核式结构学说，下图中，O表示金原子核的位置，曲线ab和cd表示经过金原子核附近的粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故斥力指向轨迹的内侧，显然A中cd轨迹粒子受力指向轨迹的外侧，在粒子的散射现象中绝大多数的粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数粒子发生角度很大的偏转，个别的粒子偏转角大于 ，极少数的粒子偏转角大于，甚至个别粒子沿原方向弹回。原因在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大 故ABC项与题意不相符； D项与题意相符。‎ ‎4.一个原来静止的238U原子核，发生α衰变，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向（图中用箭头表示）可能是如图所示中哪一个所示？（图中半径大小没有按比例画）（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AC、放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆，AC；‎ B、由洛伦兹力提供向心力，所以洛伦兹力的方向必须指向圆心，由左手定则判断出B图中带正电的粒子的洛伦兹力的方向都向外，这是不可能的，B错误；‎ D、D图中由左手定则根据运动方向判断的洛伦兹力方向都指向圆心，D正确。‎ ‎5.如图所示，把电阻R，电感线圈L，电容C并联接到某一交流电源上时，三只电流表示数相同，若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减小，则三个电流表示数I1、I2、I3的大小关系是（ ）。‎ A. I1=I2=I3 B. I2>I1>I3 C. I3>I1>I2 D. I1>I2>I3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：电感线圈的特点是通低频阻高频，电容器的特点是通高频阻低频，所以当频率减小时通过线圈的电流增大，通过电容器的电流减小，而通过电阻的电流不变，故B正确．故选B．‎ 考点：感抗和容抗 ‎【名师点睛】牢记电感线圈和电容器对交变电流的作用，频率改变时电动势的有效值是不变的，频率减小时通过线圈的电流增大，通过电容器的电流减小，频率对电阻无影响。‎ ‎6.红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为 ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意，根据 ‎ ‎ 设处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为 λ3‎ 由以上各式可得 ‎ ‎ A. 与分析不相符，故A项与题意不相符；‎ B. 与分析不相符，故B项与题意不相符；‎ C. 与分析不相符，故C项与题意不相符；‎ D. 与分析相符，故D项与题意相符。‎ ‎7.下列能揭示原子具有核式结构的实验是 A. 光电效应实验 B. 查德威克发现中子 C. 粒子散射实验 D. 氢原子光谱的发现 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 光电效应证明光具有粒子性，故A项与题意不相符；‎ B. 查德威克发现中子揭示了原子核有复杂结构，故B项与题意不相符；‎ C. 粒子散射实验中少数粒子能发生大角度偏转，说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说，故C项与题意相符；‎ D. 氢原子光谱的发现是玻尔模型提出依据，故D项与题意不相符。‎ ‎8. 图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（ ）‎ A. a为α射线、b为β射线 B. a为β射线、c为γ射线 C. b为γ射线、c为α射线 D. b为β射线、c为γ射线 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】射线为氦核，带正电，射线为电子流，带负电，射线为高频电磁波，故根据电荷所受电场力特点可知：a为射线、b为射线、C为射线，故C正确。‎ ‎9.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知(　　)‎ A. 该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25πt(V)‎ B. 该交流电频率为25 Hz C. 该交流电的电压的有效值为100 V D. 若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】从图象中可得该交流电的周期为T＝4×10－2s，所以频率为f＝1/T＝25 Hz，选项B正确；角速度为ω＝2πf＝50π，从图象中可知交流电最大值为Um＝100 V，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝ 100sin(50πt) V，该交流电的有效电压值为，选项AC错误；若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为，选项D正确。‎ ‎10.如图所示理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R ，开始时电键K断开，当K接通后，以下说法正确的是 A. 副线圈两端MN的输出电压减小 B. 输电线等效电阻上的电压增大 C. 通过灯泡L1的电流减小 D. 原线圈中的电流减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，A错误； BC、当K接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电阻R电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，故BC正确； D、由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，D错误；‎ ‎11.如图甲是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是 A. 这群氢原子能够发出6种不同频率的光 B. 从n= 4能级跃迁到n =3能级发出的光的波长最短 C. 这群氢原子发出光子中，能量最大为10.2 eV D. 如果发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n=3能级跃迁到 n=1能级发出的 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子，故A项与题意相符；‎ B. 从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长，故B项与题意不相符；‎ C. 一群处于n=4的氢原子，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大 故C项与题意不相符；‎ D. 如果发出的光子有两种能使某金属产生光电效应，知两种光子为能量最大的两种，分别为由n=4跃迁到n=1，和n=3跃迁到n=1能级发出的，故D项与题意相符。‎ ‎12.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率是( )‎ A. B. ‎ C. I2R D. I(U1－U2)‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析：输电线上损失的电压为，输电导线损失的电功率为，根据欧姆定律得，因此有，或，故BCD正确，A错误．‎ 考点：本题考查了在远距离输电中功率损失问题，同时考查了输电过程各物理量间的关系．‎ 二、填空题 ‎13.某放射性原子核A经过一系列α衰变和β衰变后变为原子核B。若B核内质量数比A核内少8个，中子数比A核少7个。则发生了____________次α衰变和_________次β衰变。‎ ‎【答案】 (1). 2次 (2). 3次 ‎【解析】‎ 设原子核A变原子核B需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：4x=8，2x-y=1，‎ 所以解得：x=2，y=3。‎ 点晴：解决本题关键理解电荷数、质子数以及质量数之间的关系；能正确根据质量数和电荷数守恒判断发生α和β衰变的次数。‎ ‎14.如图所示是使用光电管的原理图。当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会___(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_____(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将__________(填“增加”、“减小”或“不变”)。‎ ‎【答案】 (1). 减小 (2). (3). 不变 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2] 当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过．如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会减小，因为反向电压为U时，电流表读数为零，根据动能定理得：光电子的最大初动能 ‎ ‎ ‎[3] 根据爱因斯坦光电效应方程 可知如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，但光电子的最大初动能不变.‎ 三、计算题 ‎15.如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝30 cm，匝数n＝100，线圈的总电阻r＝10 Ω，线圈位于磁感应强度B＝0.050‎ ‎ T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行．线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值R＝90 Ω的定值电阻连接．现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO′以角速度ω＝400 rad/s匀速转动．电路中的其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计，求：‎ ‎(1)线圈中感应电流的最大值；‎ ‎(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率； ‎ ‎(3)从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量．‎ ‎【答案】（1）3.0A（2）405W（3） ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）线圈产生感应电动势的最大值：。‎ 根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值：‎ 解得：。‎ ‎（2）通过电阻R的电流的有效值 ：‎ 线圈转动过程中电阻R的热功率 ：‎ 解得：。‎ ‎（3）根据法拉第电磁感应定律有：‎ 根据闭合电路欧姆定律有：‎ 解得：。‎ 考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式 ‎【名师点睛】本题关键是要能够区分交流的有效值、瞬时值、最大值和平均值，求解电表读数用有效值，求解电量用平均值。‎ ‎16.某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，40W”的白炽灯9盏）供电，如果输电线的总电阻R=4Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1:4和4:1，每个教室的白炽灯都正常发光，求：‎ ‎（1）输电线的损失功率是多大？‎ ‎（2）发电机的电动势是多大？‎ ‎【答案】（1）324W（2）265V ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)全校消耗的功率P用=22×40×9W=7920W 设线路电流为I线，输电电压为U2，降压变压器原线圈电压为U3‎ 根据理想变压器电压比 因为U4=220V可得：U3=4×220V=880V 可得线路的电流为：‎ 线路损失功率为：‎ ‎（2）线路损失电压为：U损=I线R线=9×4V=36V 输送电压为：U送=U2=U损+U3=880V+36V=916V 根据理想变压器电压比 可得：U1=229V 由n1I1=n2I2‎ 可得升压变压器原线圈电流：I1=4×9A=36A 发电机的电动势：E=I1r+U1=36+229=265V ‎ ‎