2018-2019学年河北省安平中学高二上学期期末考试物理试题 解析版

2018-2019学年河北省安平中学高二上学期期末考试物理试题 解析版

安平中学2018—2019学年上学期期末考试 高二物理试题 一、选择题：本题共19个小题，有的小题只有一项符合题目要求，有的小题有多项符合题目要求.全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.满分共76分.‎ ‎1. 关于光电效应，下列说法正确的是( )‎ A. 极限频率越大的金属材料逸出功越大 B. 只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 C. 从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 D. 入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 逸出功W0=hνc,W0∝νc,νc为截止频率,A正确;只有照射光的频率ν大于等于金属截止频率νc,才能产生光电效应现象,B错;由光电效应方程Ek=hν-W0知,因ν不确定时,无法确定Ek与W0的关系,C错;光强E=nhν,ν越大,E一定,则光子数n越小,单位时间内逸出的光电子数就越少,D错。故选A.‎ ‎【点睛】解决本题关键掌握光电效应的条件和规律．知道光电流的大小在发生光电效应的前提下，与入射光的强度有关．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎2.用如图所示的光电管研究光电效应，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( )‎ A. a光的频率一定大于b光的频率 B. 只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大 C. 增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转 D. 用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：由于用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，说明发生了光电效应，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，说明b光不能发生光电效应，即a光的频率一定大于b光的频率；增加a光的强度可使单位时间内逸出光电子的数量增加，则通过电流计G的电流增大；因为b光不能发生光电效应，所以即使增加b光的强度也不可能使电流计G的指针发生偏转；用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电子的方向是由d到c，所以电流方向是由c到d。选项AB正确。‎ 考点：光电效应现象及光电管。‎ ‎3.实验得到金属钙的光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示。下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是(　　)‎ 金属 钨 钙 钠 截止频率 ‎10.95‎ ‎7.73‎ ‎5.53‎ 逸出功 ‎4.54‎ ‎3.20‎ ‎2.29‎ A. 如用金属钨做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大 B. 如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大 C. 如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为 ‎,则 D. 如用金属钨做实验,当入射光的频率时,可能会有光电子逸出 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 光电效应的特点：①金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关；②光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关；③光电子的最大初动能满足光电效应方程。‎ ‎【详解】由光电效应方程：EKm=hγ-W0=hγ-hγ0可知，EKm-γ图线的斜率表示普朗克常量，横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，也可以知道极限波长，根据W0=hγ0可求出逸出功。普朗克常量与金属的性质、与光电子的最大初动能、入射光的频率无关，如用金属钨做实验或者用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线都是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，故AB错误；如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为（0，-Ek2），由于钠的逸出功小于钨的逸出功，则Ek2＜Ek1，故C正确；如用金属钨做实验，当入射光的频率ν＜ν1时，不可能会有光电子逸出，故D错误；故选C。‎ ‎【点睛】只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解。解决本题的关键掌握光电效应方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0，知道逸出功与极限频率的关系。‎ ‎4.下列说法正确的是(　　)‎ A. 普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论 B. 大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹,这表明所有的电子都落在明条纹处 C. 电子和其他微观粒子都具有波粒二象性 D. 光波是一种概率波,光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的,这是光子自身的固有性质 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A正确；大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明落在明条纹处的电子较多、落在暗条纹出的电子较少，故B错误。电子和其他微观粒子都具有波粒二象性，选项C正确；波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，故D错误。故选AC.‎ ‎5.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（ ）‎ A. 波长 B. 频率 C. 能量 D. 动量 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 解：根据爱因斯坦光电效应方程得：‎ Ek=hγ﹣W0，‎ 又 W0=hγc 联立得：Ek=hγ﹣hγc，‎ 据题：钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钙表面逸出的光电子最大初动能较小，由P=，可知该光电子的动量较小，根据λ=可知，波长较大，则频率较小．故A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】解决本题的关键要掌握光电效应方程，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系λ=．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎6.如图所示为α粒子散射实验装置，α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图 中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是(　　)‎ A. 1 305、25、7、1‎ B. 202、405、625、825‎ C. 1 202、1 010、723、203‎ D. 1 202、1 305、723、203‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由于绝大多数粒子运动方向基本不变，所以A位置闪烁此时最多，少数粒子发生了偏转，极少数发生了大角度偏转。符合该规律的数据只有A选项，A正确．‎ ‎7.一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中(   )‎ A. 可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线 B. 可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线 C. 只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线 D. 只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁，能量减小，原子要发出光子，由于放出光子的能量满足hγ=Em-En，处于较高能级的电子可以向较低的激发态，激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子．故ACD错误，B正确；故选B．‎ ‎8.关于天然放射性，下列说法正确的是(　　)‎ A. 所有元素都可能发生衰变 B. 放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C. 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D. α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析：自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生衰变；衰变的快慢用半衰期表示，与元素的物理、化学状态无关；α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强．‎ 有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核自身内部因素决定，与外界的温度无关，故B正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，故D正确；‎ ‎9.关于原子核的结合能，下列说法正确的是(　　)‎ A. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.‎ ‎ 一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 C. 铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能 D. 比结合能越大，原子核越不稳定 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ A、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，A正确；‎ B、一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；‎ C、铅原子核衰变成铯原子核需要经过衰变和衰变，同时释放出能量，铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，C正确；‎ D、比结合能越大，原子核越稳定，故D错误。‎ 故选：ABC。‎ ‎【名师点睛】‎ 比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量，用于表示原子核结合松紧程度；‎ 结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量，分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能。‎ ‎10.发生放射性衰变为，半衰期约为5700年。已知植物存活其间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是_____。（双选，填正确答案标号）‎ A. 该古木的年代距今约为5700年 B. 、、具有相同的中子数 C. 衰变为的过程中放出β射线 D. 增加样品测量环境的压强将加速的衰变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 因古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5700年，选项a正确；、、具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项b错误；根据核反应方程可知，衰变为 的过程中放出电子，即发出β射线，选项c正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项d错误；故选ac.‎ ‎【考点定位】半衰期；核反应方程.‎ ‎11.科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为：X＋Y→＋＋4.9MeV和＋→＋X＋17.6MeV，下列表述正确的有 A. X是中子 B. Y的质子数是3，中子数是6‎ C. 两个核反应都没有质量亏损 D. 氘和氚的核反应是核聚变反应 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 由＋→＋X＋17.6MeV，根据反应前后质量数、电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，因此X是中子，故选项A正确；再由X＋Y→＋＋4.9MeV，根据反应前后质量数、电荷数守恒可知，Y的质量数为6，电荷数为3，即其质子数为3，中子数也为3，故选项B错误；由于两个反应中都释放了能量，因此根据爱因斯坦质能方程可知，两个反应中都存在质量亏损，故选项C错误；根据核聚变反应的定义可知，氘和氚反应生成了一个核，故选项D正确。‎ ‎【考点定位】对爱因斯坦质能方程、核聚变反应概念的理解，及核反应方程中质量数、电荷数守恒的应用。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎12.一正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，由图可知(　　)‎ A. 该交变电流的瞬时表达式为i＝10sin (25πt)A B. 该交变电流的频率为50 Hz C. 该交变电流的方向每秒钟改变50次 D. 该交变电流通过阻值为2 Ω的电阻时，此电阻消耗的功率为200 W ‎【答案】C ‎【解析】‎ 角速度为，所以交流电的电流瞬时值的表达式为i=10sin (50πt)A，故A错误；交流电的频率为，故B错误；一个周期内电流方向改变2次，该交变电流的方向每秒钟改变50次，故C正确；交流电的电流有效值为，将该交变电流的电压加在阻值R=2 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为P＝I2R＝100 W，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎13.边长为a的N匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动,转速为n,线圈所围面积内的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示,图象中为已知。则下列说法正确的是 A. 时刻线圈中感应电动势最大 B. 时刻线圈中感应电流为零 C. 匀强磁场的磁感应强度大小为 D. 线圈中瞬时感应电动势的表达式为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由数学知识可知：磁通量-时间图象斜率等于磁通量的变化率，其大小决定了感应电动势的大小。当线圈的磁通量最大时，线圈经过中性面，电流方向发生改变。‎ ‎【详解】t1时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零，故感应电动势为零，故A错误；t2时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量变化率最大，线圈中感应电流为最大值，故B错误；磁通量与线圈匝数无关，所以磁感应强度，故C错误；角速度为：ω=2nπ，最大感应电动势为：Em=NBSω=N××a2×2nπ=2Nπφ0n；‎ 所以线圈中瞬时感应电动势的表达式为：e=2Nπφ0ncos2πnt，故D正确；故选D。‎ ‎【点睛】本题关键抓住感应电动势与磁通量是互余关系，即磁通量最大，感应电动势最小；而磁通量最小，感应电动势最大。‎ ‎14.标有“220 V　100 W”的一灯泡接在u=311sin 314t V的正弦交变电流上,则(　　)‎ A. 产生该交变电流的发电机转速为每分钟50转 B. 与该灯泡串联的理想电流表读数为‎0.64 A C. 与该灯泡并联的理想电压表读数为311 V D. 通过该灯泡的电流i=0.64sin 314t A ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由交流电u=311sin314tV可知ω=314rad/s，电压最大值Um=311V．由ω=2πf求解频率f．由U=Um求出电压的有效值．交流电压表测量的是有效值．‎ ‎【详解】灯泡接在u=311sin（314t）V的正弦交流电上，ω=314rad/s，所以产生该交流电的发电机转速为每秒50转，故A错误；由交流电u=311sin314tV可知，电压的最大值Um=311V。有效值U=Um=220V，可以使“220V，100W”的灯泡正常发光，且电流表的电流I=P/U=‎0.46A．故B错误，与灯泡并联的交流电压表测量时，读数为220V．故C错误。灯泡的最大电流为Im=I=‎0.64A，因此通过灯泡的电流i=0.64sin314t（A）。故D正确。故选D。‎ ‎15. 如图所示，发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。从图示位置开始计时，下列判断正确的是（ ）‎ A. 此时穿过线圈的磁通量为NBS，产生的电动势为零 B. 线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 C. P向下移动时，电流表示数变小 D. P向下移动时，发电机的电功率增大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 试题分析：此时线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，变化率为零，即感应电动势为零，A正确；过程中产生的感应电动势最大值为，故表达式为，B正确；P向下移动时，副线圈匝数增大，根据可得副线圈的输入电压增大，即电流表示数增大，根据可得副线圈消耗的电功率增大，而副线圈消耗的电功率决定发电机的功率，所以发电机的功率增大，D正确C错误；‎ 考点：考查了交变电流的产生 ‎16.如图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比,电阻R=20 Ω,为规格相同的两只小灯泡,为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将接1、闭合,此时正常发光。下列说法正确的是(　　)‎ A. 输入电压u的表达式u=20sin 50πt V B. 只断开后,均无法正常发光 C. 只断开后,原线圈的输入功率增大 D. 若换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．‎ ‎【详解】周期是0.02s，，所以输入电压u的表达式应为u=20sin（100πt）V，A错误；只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，故L1、L2均不能正常发光，故B正确；只断开S2‎ 后，负载电阻变大，原、副线圈电流都变小，原线圈的输入功率减小，故C错误；若S1换接到2后，根据变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1可得电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为，故D正确。故选BD。‎ ‎17.如图所示,边长为、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO'以角速度ω匀速转动,轴OO'垂直于磁感线,制成一台交流发电机,它与理想变压器的原线圈连接,变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2。二极管的正向电阻为零,反向电阻无穷大,从正方形线圈处于图示位置开始计时,下列判断正确的是(　　)‎ A. 交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=sin ωt B. 变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1‎ C. 电压表V示数为 D. 若将滑动变阻器的滑片向下滑动,电流表和电压表示数均减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBL2ωcosωt；电压表和电流表读数为有效值；输入功率等于输出功率．‎ ‎【详解】从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBl2ωcosωt，故A错误；变压器的输入与输出功率之比为1：1，故B错误；交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，次级交流电压的最大值等于U‎2m=2NBωl2，根据电流的热效应可得解得U= NBωl2，选项C正确；当P位置向下移动，R增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V2的示数不变，电阻消耗的功率变小，故电流表示数变小，故D错误；故选C。‎ ‎【点睛】本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式、功率关系，题目难度不大 ‎18.如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5 ,线框电阻不计,线框平面与磁感线垂直,以此时刻为计时起点,线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200 rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220 V　60 W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为‎10 A,下列说法正确的是(　　)‎ A. 图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零 B. 线框中交流电压的表达式为e=500sin 200t V C. 变压器原、副线圈匝数之比为50∶11‎ D. 允许变压器输出的最大功率为5 000 W ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论。‎ ‎【详解】由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为0，故A错误。矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=nBSω=50××0.5×200=500V，线框中交流电压的表达式为e=500sin 200t V，选项B错误；由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500V；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C错误。由于熔断器允许通过的最大电流为‎10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10=5000W，故D正确。故选D。‎ ‎【点睛】该题结合变压器的原理考查交流电的产生，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决。‎ ‎19.如图所示为小型旋转电枢式交流发电机,电阻r=1 Ω的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电路连接,滑动变阻器R的最大阻值为6 Ω,滑片P位于滑动变阻器距下端处,定值电阻,其他电阻不计,线圈匀速转动的周期T=0.02 s。闭合开关S,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转动过程中理想电压表示数是5 V。下列说法正确的是(　　)‎ A. 电阻消耗的功率为 B. 0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零 C. 线圈产生的电动势e随时间t变化的规律是 ‎ D. 线圈从开始计时到s的过程中,通过的电荷量为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A、根据电压表示数，结合功率表达式，即可求解； B、从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电压瞬时值最大； C、从线圈处于垂直中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=Emcosωt； D、由电流的平均值可得转过90°的过程中通过电阻R的电荷量．‎ ‎【详解】滑动片P位于滑动变阻器距下端1/3处，即2Ω，与定值电阻R1=2Ω并联，再与4Ω串联，且电压表示数为5V，则电路中的电流，因此电阻R1电流I1=‎0.5A；那么阻R1消耗的功率为P=I12R1=0.52×2=0.5W；故A错误；因从线圈处于垂直中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为：e=Emcosωt，因此0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为最大值，故B错误；由A选项分析可知，线圈产生感应电动势有效值为E=I（R+r）=1×（5+1）=6V，那么感应电动势的最大值为6V，；因此线圈中感应电动势的瞬时值表达式为：e=6cos100πt（V），故C错误；图示位置磁通量为NBS，从开始计时到1/200s的过程中，由图示位置转过90°角的过程中，磁通量由BS 减为零，故磁通量的变化为：△∅=BS，感应电动势的平均值为：。感应电流的平均值为：。则线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为：，那么经过R1的电荷量为，故D正确。故选D。‎ ‎【点睛】本题涉及交流电压与交流电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值；瞬时值要注意确定相位，对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定，而通过某一电量时，则用平均值来求．‎ 二.填空题（本题共有2题，共12分，把答案写在横线上）‎ ‎20.如图1是研究某光电管发生光电效应的电路图,当用频率为的光照射金属K时,通过调节光电管两端电压U,测量对应的光电流,绘制了如图2的I-U图象。当用频率为的光照射金属K时,光电子的最大初动能=________________。已知电子所带电荷量为e,图象中、及普朗克常量h均为已知量。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数等于Uc时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能，根据光电效应方程EKm=hv-W0，求出逸出功．最后由光电效应方程求出光电子的最大初动能；‎ ‎【详解】由图2可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压是Uc时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为：Ekm=e•Uc，根据光电效应方程EKm=hv-W0，则：W0=hv-eUc． ‎ 当用频率为2ν的光照射金属K时，Ek=2hv-W0=hv+eUc ‎21.如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子。‎ ‎(1)最少要给基态的氢原子提供__________的能量,才能使它辐射上述能量的光子?‎ ‎(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。‎ ‎【答案】12.75 Ev ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子。‎ ‎【详解】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率应满足： hν=En-E2=2.55 eV                      En=hν+E2=-0.85 eV  解得：n=4         基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供的能量为：△E=E4-E1=12.75 eV．‎ ‎（2）获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图如图。‎ ‎【点睛】该题考查对玻尔理论的理解，解决本题的关键知道能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即Em-En=hv．‎ 三.计算题：（本题共2个小题，共22分.要求写出必要的答题过程.）‎ ‎22.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1:n2=3:1，原线圈电路中接有一量程为‎3 A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表、可变电阻R以及若干“6 V、6 W”的相同灯泡。输入端交变电压u的图象如图所示。‎ ‎（1）求图甲中电压表的读数；‎ ‎（2）要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；‎ ‎（3）为满足第（2）问要求，求可变电阻R应调到的电阻值。‎ ‎【答案】（1）9V (2）9盏 （3）Ω ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据图象可得原线圈电压的最大值U‎1m＝27V其有效值为U1＝＝27 V 根据代入数据可得U2＝9 V即为电压表读数．‎ ‎（2）设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2‎ 为使副线圈接入的灯泡最多，则I1取允许通过的最大电流的有效值为‎3 A 根据U1I1＝U2I2代入数据可得I2＝‎‎9 A 正常发光时每个灯泡中的电流为ID＝＝‎‎1 A 所以允许接入的灯泡个数为n＝＝9‎ ‎（3）电阻两端电压为UR＝U2－UD＝3 V 电阻阻值为R＝＝Ω 考点：考查了理想变压器，交流电图像 ‎23.室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉。氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素。静止的氡核放出一个粒子x后变成钋核，钋核的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。试回答以下问题：‎ ‎①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）；‎ ‎②求粒子x的动能Ek2。‎ ‎【答案】①②‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①‎ ‎② 设钋核的质量为m1、速度为v1，粒子x的质量为m2、速度为v2‎ 根据动量守恒定律 有 粒子x的动能 考点：考查动量守恒定律的应用 点评：本题难度中等，首先应根据核反应的质量数守恒和核电荷数守恒判断生成新的原子核的质量数，再由分裂前后动量守恒列公式求解 ‎ ‎