甘肃省天水市甘谷第一中学2019-2020学年高二下学期开学考试物理试题

甘肃省天水市甘谷第一中学2019-2020学年高二下学期开学考试物理试题

甘谷一中2019—2020学年度第二学期高二第一次月考 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间120分钟 ‎ 命题人：贾斌武 ‎（第Ⅰ卷，选择题共50分）‎ 一．选择题：（本题共15小题，共50分。第1题---第10题为单选题，每题3分，第11题---第15题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1．两个完全相同的电热器，分别通以图甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲∶P乙等于(　　)‎ A．∶1 B．2∶1‎ C．4∶1 D．1∶1‎ ‎2．如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.下列说法正确的是(　　)‎ A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4变大 B．当用户的用电器增多时，P2变大，P3减小 C．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应减小降压变压器的匝数比 D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比 ‎3．用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是 A．甲、乙两种单色光的强度相同 B．单色光甲的频率大于单色光丙的频率 C．三种单色光在同种介质中传播时，丙的波长最短 D．三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小 ‎4．用如图所示装置做光电效应实验，下述正确的是（　　）‎ A．光电效应现象是由爱因斯坦首先发现的 B．实验现象揭示了光具有波动性 C．实验中，光电子从锌板逸出，验电器带正电 D．实验中，若用可见光照射锌板，也能发生光电效应 ‎5．关于卢瑟福的粒子散射实验，下列叙述中与得到的实验结果相符的是（ ）‎ A．所有粒子穿过金箔后偏转角度都很小 B．大多数粒子发生较大角度的偏转 C．向各个方向运动的粒子数目基本相等 D．极少数粒子产生超过90°的大角度偏转 ‎6．氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则( )‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎7．物理学家通过对现象的深入观察和研究，获得正确的科学认识，推动了物理学的发展．下列说法正确的是 A．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子的核式结构模型 B．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 C．爱因斯坦通过对光电效应的研究，揭示了光具有波粒二象性 D．德布罗意提出微观粒子动量越大，其对应的波长越长 ‎8．下列说法正确的是（　　）‎ A．卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，发现了中子 B．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”‎ C．光电效应中光电子的最大初动能与如射光的频率成正比 D．是衰变方程 ‎9．下列说法正确的是( )‎ A．粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的 B．比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定 C．核力是短程力，其表现一定为吸引力 D．质子、中子、粒子的质量分别为、、，由2个质子和2个中子结合成一个 粒子，释放的能量是 ‎10．由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列选项中正确的是(　　)‎ A．Bi的原子核比Np的原子核少28个中子 B．Np经过衰变变成Bi，衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子 C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变 D．Np的半衰期等于任一个Np原子核发生衰变的时间 ‎11．如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为．线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为，下列说法正确的是（ ）‎ A．线框中感应电流的有效值为 B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为 C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为 D．线框转一周的过程中，产生的热量为 ‎12．根据不确定性关系ΔxΔp≥，判断下列说法正确的是（ ）‎ A．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降 B．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度上升 C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关 ‎13．如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（ ）‎ A．用氢原子从激发态向基态跃迁时发射的光照射逸出功为的锌板，一定不能产生光电效应现象 B．用能量为的自由电子轰击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 C．处于能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线 D．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线而发生电离 ‎14．太阳内部持续不断地发生着热核反应，质量减少.核反应方程是，这个核反应释放出大量核能.已知质子、氦核、X的质量分别为、、，真空中的光速为，下列说法正确的是（ ）‎ A．方程中的X表示中子 B．方程中的X表示正电子 C．这个核反应中质量亏损 D．这个核反应中释放的核能 ‎15．下列说法中正确的是（ ）‎ A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构 B．衰变成需要经过6次α衰变和4次β衰变 C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 D．升高放射性物质的温度，不可缩短其半衰期 第II卷（非选择题)‎ 二、实验题（共10分，第一空4分，其余两空3分。）‎ ‎16．利用DIS(数字化信息处理系统)探究手摇发电机(如图所示)的线圈产生的交变电流．‎ ‎ ‎ 实验步骤如下：‎ ‎①将电压传感器接入数据采集器；‎ ‎②电压传感器的测量夹与发电机的输出端并联；‎ ‎③点击“数据采集设置”设定“采样点时间间隔”；‎ ‎④缓慢摇动发电机的手柄，观察工作界面上的信号．‎ ‎(1)屏上出现的电压波形如图所示，从图中可以看出，手摇发电机产生的电压波形不是正弦波，其原因可能有________‎ A、转子不是在匀强磁场中转动 B、手摇动发电机的转速不均匀 ‎ C、线圈的电阻不稳定 ‎(2)研究交变电流的波形，发现在用手摇动发电机手柄的2 min内屏上出现了61个向上的“尖峰”，则交变电流的平均周期为____________．如果发电机手摇大轮的半径是转子小轮半径的2倍，则手摇大轮转动的平均角速度为__________ ‎ 三．解答题（共40分）‎ ‎17.（8分）现在的核电站比较广泛采用的核反应之一是：‎ ‎(1)核反应方程中的是反中微子，它不带电，质量数为零，试确定生成物锆( Zr)的电荷数与质量数．‎ ‎(2)已知铀(U)核的质量为235. 0439u，中子质量为1.0087u，钕(Nd)核质量为142.9098u，锆核质量为 ‎9047u；又知1u=1.6606×10-27kg．试计算1kg铀235大约能产生的能量是多少？‎ ‎18.（9分）氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子．如果原子n=2向n=1跃迁所发出的光正好使某种金属材料产生光电效应，则：‎ ‎①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？‎ ‎②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？‎ ‎19.（11分）如图所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n1＝1100匝，接入电压U1＝220 V的电路中．(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V，20 W”、“110 V,60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？‎ ‎20.（12分）如图所示，线圈abcd的面积是0.01m2，共1000匝，线圈电阻为10Ω，外接电阻R=90Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：‎ ‎（1）从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式．‎ ‎（2）电路中交流电压表和电流表的示数．‎ ‎（3）线圈由如图位置转过90°的过程中，流过电阻R的电量为多少？‎ 甘谷一中2019—2020学年度第二学期高二物理第一次检测考试 ‎ 答 案 ‎（第Ⅰ卷，选择题共50分）‎ 一．选择题：（本题共15小题，共50分。第1题---第10题为单选题，每题3分，第11题---第15题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 选项 B D C C D C B B B C BC AD BD BD BD 二、实验题（共10分，第一空4分，其余两空3分。）‎ ‎16. AB. 2 0.5π ‎ 三．解答题（共40分）‎ ‎17.（8分）(1) 40， 90 (2) 8. 12×1013J ‎(1)锆的电荷数Z=92 - 60 +8= 40，质量数A=236 -146= 90，核反应方程中应用符号表示． ( 4分)‎ ‎(2)1kg铀235的核数为（个）不考虑核反应中生成的电子质量，一个铀核反应发生的质量亏损为△m=0.212u （2分 ）‎ ‎1kg铀235完全裂变放出的能量约为E=n△mc2=8.12×1013J． ( 4分)‎ ‎18.（9分）‎ ‎（1）一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，因为n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，所以只有n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，n=2跃迁到n=1的光子能够使金属发生光电效应，即3条． （4分） （2）逸出功等于-3.40+13.6=10.2eV，从而n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为 -0.85+13.6eV=12.75eV，‎ 根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75-10.2eV=2.55eV． （5分） ‎ ‎ 19.（11分） （1）n2=30匝，n3=550匝 （2）0.36A ‎（1）变压器电压比等于匝数比，有 所以n2=30匝，n3=550匝． （5分）‎ ‎（2）两组副线圈上电压分别为U2=6V，U3=110V，在两副线圈上分别接上“6V，20W”、“110V，60W”的两个用电器时，这两个用电器都能正常工作，所以这两个用电器实际消耗的功率就为20W和60W． 又因为理想变压器的输入功率等于输出功率，所以P1=P2+P3． 即I1•U1=20W+60W=80W，因为U1=220V，所以I1=0.36A （6分） ‎ ‎20.（12分）23．（1）e=100sin10πt；（2）90V和1A．（3）0.02C．‎ ‎（1）交流电的频率：‎ 角速度为；‎ 最大值：，‎ 故表达式为：； （3分）‎ ‎（2）感应电动势的有效值； ‎ 线圈电阻为10Ω，外接电阻R=90Ω，根据闭合电路欧姆定律，则电流表的示数 ‎； （3分）‎ 交流电压表的电压； （3分）‎ ‎（3）由法拉第电磁感应定律可知（3分）‎