河南省永城市实验高级中学2020学年高二物理3月月考试题

河南省永城市实验高级中学2020学年高二物理3月月考试题

河南省永城市实验高级中学2020学年高二物理3月月考试题 ‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分。考试时间90分钟。‎ 第Ⅰ卷（选择题部分 48分）‎ 一 选择题（每小题4分，共48分。第1-8题是单选题，第9-12题是多选题。请将正确答案的序号填涂在答题卡上。全对得4分，对而不全得2分）‎ ‎1、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（　 　）‎ A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大 B．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大 C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零 D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零 ‎2.关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述不正确的是（　　）‎ A．对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应 B．光电流强度与入射光强度的有关 C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大 D．光电效应几乎是瞬时发生的 3、 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO＇轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R．在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（      ）‎ 4、 A． 磁通量的变化量　　　　　‎ 5、 B． 通过电阻R的电量 3、 C．电阻R产生的焦耳热Q= (NBSω)2/2R　　‎ 4、 D．电阻R产生的焦耳热Q= (NBS)2ωRπ/4(R+r)2‎ 5、 ‎4、如图所示，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd，以恒定的角速度 绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R，t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动。则                     （    ）‎ A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=‎ B．线圈中电流的有效值 C．线圈中电流的有效值 D．线圈消耗的电功率 ‎5. 如图所示为一交变电流的电流随时间而变化的图象．此交变电流的有效值是（　　）‎ A. 5A B. 5A C. 3.5A D. 3.5 A ‎6、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是                                            （     ）‎ A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B．线圈先后两次转速之比为3：2‎ C．交流电a的瞬时值为 D．交流电b的最大值为 ‎7.一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法中正确的是（ ）‎ A． 若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变 B． 若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加 C． 若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加 D． 若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加 ‎8、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10，R2=20。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则（ ）　‎ A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V C、通过R2的电流的有效值是1.2A D、R2两端的电压有效值是6V ‎9、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R = 9Ω的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r = 1Ω，下列说法正确的是（ ）‎ A．交变电流的周期为0.2 s B．交变电流的频率为2.5Hz C．发电机输出的电压有效值为V D．发电机输出的电功率为18W ‎10.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5），由图可知（　　）‎ A．该金属的截止频率为4.27×1014 Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5eV ‎11.一含有光电管的电路如图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的I﹣U图线，Uc1、Uc2表示截止电压，下列说法正确的是（　　）‎ A．甲图中光电管得到的电压为正向电压 B．a、b光的波长相等 C．a、c光的波长相等 D．a、c光的光强相等 ‎12、如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法中正确的是（ ）‎ A．相当于在增加用电器的数目 B．变压器的输入功率在增大 C．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大 D．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 第Ⅱ卷 客观题部分（52分）‎ 二、计算题．本题共4小题，共52分．解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎13.（12分）有一个理想变压器，已知副线圈有400匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，‎ 求：（1）原线圈的匝数 ‎（2）若输出端接一个100Ω的电阻丝，则发热功率P是多少？‎ ‎14.（12分）铝的逸出功是4.2eV，现在将波长200nm的光照射铝表面．求：‎ ‎（1）光电子的最大初动能；‎ ‎（2）遏制电压；‎ ‎（3）铝的截止频率．‎ ‎15.（14分）从发电站输出的功率为200 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω.用110 V和11 kV的电压输电，输电线上损失的电压?V在输电线上损失的功率?‎ ‎16.（14分）某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压向远处输电，输电线的总电阻为8Ω，在用户端用一降压变压器把电压降为220V．要求输电线上损失的功率控制为5kW（即用户得到的功率为95kW）．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算：‎ ‎（1）降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？‎ ‎（2）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？‎ ‎（3）两个变压器的匝数比各应等于多少？‎ ‎ 答案 1、 C 2、C 3、D 4、C 5、B 6、A 7、C 8、B 9、B D 10、AC 11、AC 12、A BC ‎13.（1）根据变压比公式U1/U2＝n1/n2得：‎ n1＝U1n2/U2=22055×400=1600匝 ‎（2）若输出端接一个100Ω的电阻丝，则发热功率：‎ P=U2/R=552100=30.25W 答：（1）原线圈的匝数为1600匝；‎ ‎（2）若输出端接一个100Ω的电阻丝，则发热功率P是30.25W ‎14.（1）根据爱因斯坦光电效应方程得：光电子的最大初动能为Ek=‎ hc λ ‎-W0=3.3×10-19j ‎（2）根据动能定理得到：遏止电压Uc=‎ Ek e ‎=‎ ‎3.3×10-19‎ ‎1.6×10-19‎ U≈2.1V ‎（3）当光电子逸出时的动能为零时，再减小照射光的频率便不能发生光电效应了，截止频率γC=‎ W0‎ h ‎=‎ ‎4.2×1.6×10-19‎ ‎6.63×10-34‎ Hz=1.01×1015Hz．‎ 答：（1）光电子的最大初动能为3.3×10-19j；（2）遏制电压约为2.1eV；‎ ‎（3）铝的截止频率1.01×1015Hz．‎ ‎15.用110 V电压输电：‎ I=="1" 818 A 损失电压U损="IR=1" 818×0.05 V="91" V 损失功率：P损=I2R="1" 8182×0.05 W="165" 265.2 W 用11 kV电压输电：I′=="18.18" A 损失电压：U损′="I′R=18.18×0.05" V="0.91" V 损失的功率：P损′=I′2R=18.182×0.05 W="16.53" W.‎ ‎16.（1）降压变压器的输出电流I用＝P/U用 ‎＝95000/220＝4.32×102A．‎ 输电线上的电流I22＝P损/R ‎＝5000/8=625‎ I2＝25A．‎ ‎（2）输电线上损失的电压U损=I2R=25×8V=200V，‎ 升压变压器的输出电压U2＝P/I2=100000/25‎ U2＝4000V．‎ ‎（3）升压变压器的匝数比:‎ n1/n2=U1/U2‎ ‎=250/4000=1/16‎ 降压变压器的输入电压U3=U2-U损=4000-200V=3800V，‎ 则降压变压器的匝数比:‎ n3/n4=U3/U4=3800/220=190/11‎ 答：（1）降压变压器输出的电流是4.32×102A，输电线上通过的电流是25A．‎ ‎（2）输电线上损失的电压是200V，升压变压器输出的电压是4000V．‎ ‎（3）两个变压器的匝数比分别为1：16，190：11．‎