河北省保定市唐县第一中学2020学年高二物理下学期4月月考试题（含解析）

河北省保定市唐县第一中学2020学年高二物理下学期4月月考试题（含解析）

‎2020学年河北省保定市唐县一中高二（下）月考 ‎ 物理试卷（4月份）‎ 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）‎ ‎1.如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e=BSωsinωt的图是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】图A中线圈绕其中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动时能产生正弦交流电；图BCD中，线圈转动时，穿过线圈的磁通量均为零，则无感应电流产生；故选A.‎ ‎2.如图所示，面积为S的N匝矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度ω匀速转动，就可在线圈中产生正弦交流电，图示位置线圈平面与磁场平行，下列说法正确的是（ ）‎ A. 线圈从图示位置转90°过程磁通量的变化为NBS B. 线圈转到中性面位置时产生的感应电动势为NBSω C. 线圈转到图示位置时磁通量的变化率为BSω D. 线圈从图示位置开始计时，感应电动势e随时间t变化的函数为e=NBSωsinωt ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、线圈从图示位置转90°的过程磁通量的变化为，故选项A错误；‎ B、线圈转到中性面位置时瞬时速度方向与磁场方向平行，该时刻产生的感应电动势为0，故选项B错误；‎ C、根据法拉第电磁感应定律：，故磁通量的变化量为：，故选项C正确；‎ D、线圈从图示位置开始计时，感应电动势e随时间t变化的函数为，故选项D错误。‎ ‎3.如图所示，交流电流表与灯泡串联，先后在M、N间加上不同的交变电压，第一次加电压随时间按甲图的正弦规律变化；第二次加电压随时间按乙图规律变化。若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则这两次交流电流表读数之比I1：I2为( )‎ A. 1： B. :‎1 ‎C. D. 1:2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 第一次灯泡两端的电压有效值为：，故电流；设第二次电压的有效值为，根据有效值的定义，则有：，解得：，故电流为，故电流之比，故A正确。‎ 点睛：只有正弦交变电流最大值与有效值才是倍的关系，其他交变电流要根据有效值的定义，从热效应角度去求有效值。‎ ‎4. 图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有 险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是（ ）‎ A. 小电铃、半导体、热敏电阻、绿灯泡 B. 半导体、热敏电阻、小电铃、绿灯泡 C. 绿灯泡、小电铃、半导体、热敏电阻 D. 半导体、热敏电阻、绿灯泡、小电铃 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据要求，在常温下热敏电阻甲阻值较大，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下，此时绿灯所在电路接通，绿灯亮，所以丙为是绿灯；温度升高，热敏电阻阻值较小，控制电路电流增大时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下，丙电路断开，乙电路接通电铃响，所以乙为小电铃；由以上的分析可知，甲是半导体热敏电阻．故选：B．‎ ‎【点睛】此题考查了电磁继电器的构造及工作原理，并考查了并联电路电压的关系；电磁继电器是利用电磁铁来工作的自动开关．‎ ‎【考点】传感器 ‎5. 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，则单位时间内逸出光电子数目一定增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：光的强度增大，则单位时间内逸出的光电子数目增多，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能不变．故A、B错误．因为紫光的频率大于绿光的频率，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能增加，单位时间内逸出的光电子数目不一定增加．故C正确，D错误．故选C。‎ 考点：光电效应 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道影响光电子最大初动能的因素，以及知道光的强度影响单位时间发出的光电子数目。‎ ‎6.下列说法正确的是（　　）‎ A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B. β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子 C. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D. 放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，选项A错误； β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，选项B正确； 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项C错误；放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项D错误；故选B.‎ ‎7.有关下列说法中正确的是（　　 ）‎ A. 在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大 B. 汤姆生通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型 C. 衰变为Rn要经过4次α衰变和2次β衰变 D. 玻尔原子理论不仅能解释氢原子光谱，而且也能解释其它原子光谱 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在光电效应现象中，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，选项A错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，选项B错误；衰变为Rn要经过（238-222）÷4=4次α衰变和4×2-（92-86）=2次β衰变，选项C正确；玻尔原子理论仅能解释氢原子光谱，不能解释其它原子光谱，选项D错误.‎ ‎8.由天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生A粒子流，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B．下述正确的是（ 　　）‎ A. 该实验核反应方程：‎ B. 该实验是查德威克发现质子的实验 C. 粒子A为质子，粒子B为中子 D. 粒子A为中子，粒子B为质子 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】该实验核反应方程：，选项A错误；该实验是查德威克发现中子的实验，选项B错误；图中粒子A为中子，粒子B为质子，选项D正确，C错误.‎ 二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）‎ ‎9.如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（　 　）‎ A. 保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将减小 B. 保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小 C. 保持U1不变，K合a处，使P上滑，I1将增大 D. 保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，所以副线圈功率变大，而原线圈功率等于副线圈功率，所以原线圈功率变大，根据得I1将增大，故A错误；保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，原线圈匝数变大，副线圈电压变小，根据可知功率变小，故B正确；保持U1不变，K合在a处，使P上滑时，R增大，而电压不变，所以副线圈电流变小，根据可知I1将减小，故C错误；保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，则副线圈电压增大，所以副线圈电流变大，根据可知I1将增大，故D正确。‎ ‎10.下列说法正确的是（ ）‎ A. 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加 B. 墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减少的方向进行 C. 第二类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律 D. 对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据∆U=W+Q可知，在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，选项A正确；墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行，选项B错误；第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律，但是不违背能量守恒定律，选项C错误； 对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，由PV/T=C可知温度升高，则对外做功W<0，内能增加，∆U>0，根据∆U=W+Q可知那么它一定从外界吸热，选项D正确.‎ ‎11.下列四个图中，有关说法正确的是（　　）‎ A. 链式反应属于重核的裂变 B. 发现少数α粒子发生了较大偏转，证明原子是枣糕式结构模型 C. 光电效应实验说明了光具有粒子性 D. 射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的所有正电荷都集中在很小空间；光电效应说明了光具有粒子性；根据左手定则可知，射线甲带负电；链式反应属于重核的裂变。‎ ‎【详解】A项：链式反应属于重核的裂变，故A正确；‎ B项：少数α粒子发生了较大偏转，说明原子几乎全部质量和所有正电荷主要集中在很小的核上，否则不可能发生大角度偏转，该处要强调“‎ 所有正电荷主要集中在很小的核上”，故B错误；‎ C项：光电效应实验说明了光具有粒子性，故C正确；‎ D项：根据带电粒子在磁场中偏转，结合左手定则可知，射线丙带正电，由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷，故D错误。‎ 故选：AC。‎ ‎【点睛】解决本题的关键要掌握α粒子散射现象的意义，理解光电效应的作用，认识裂变与聚变的区别。同时掌握左手定则的应用。‎ ‎12.下列说法中正确的是（ ）‎ A. 玻尔理论成功解释了所有原子的光谱 B. 已知氡的半衰期为3.8天，若取‎1g氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.6天后，需取走‎0.75g砝码天平才能再次平衡 C. 是原子核的人工转变 D. 光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】玻尔理论只能成功解释了氢原子的光谱。故A错误。 氡的半衰期为3.8天，经7.6天后，有‎0.75克衰变成新核，故取走的砝码小于‎0.75克，天平才能再次平衡。故B错误。 用α粒子去轰击氮核，属于原子核的人工转变。故C正确。 根据光电效应方程Ekm=eUc=hγ-W0，知遏止电压与入射光的频率有关。故D正确。‎ ‎13.在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子① ② ③④ 以下判断中正确的是( )‎ A. X1是质子 B. X2是质子 C. X3是电子 D. X4是中子 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由核反应的质量数和电荷数守恒可知，X1质量数为2，电荷数为1是氘核，选项A错误； X2的质量数和电荷数均为1，是质子，选项B正确； X3的电荷数为0，质量数为1，是中子，选项C错误；X4质量数为1，电荷数为1，是质子，选项D错误。‎ 三、计算题（本大题共5小题，共48.0分）‎ ‎14.核聚变电站被称为“人造太阳”，它来自下面的反应：4个质子（氢核）聚变成1个α粒子，同时释放2个正电子和2个没有静止质量的中微子，质子、氢核、正电子的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，此聚变的核反应方程是_________________________（中微子可略去不写），核反应过程中释放的能量△E=______________________________．‎ ‎【答案】 (1). (2). （‎4m1-m2‎-2m3‎）c2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】聚变的核反应方程是：；反应过程中的质量亏损：∆m=‎4m1-m2‎-2m3‎，则反应放出的能量：∆E=∆mc2=（‎4m1-m2‎-2m3‎）c2.‎ ‎15.氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为______，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（ ），则共经过______次α衰变，______次β衰变．‎ ‎【答案】 (1). (2). 4 (3). 4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．设经过了n次α衰变，m次β衰变．有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．‎ ‎16.如图所示，某小型水电站发电机输出功率为10 kW，输电电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电，求：‎ ‎（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比；‎ ‎（2）输电线路导线电阻R；‎ ‎（3）用户降压变压器、原副线圈匝数比。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）升压变压器、副线圈匝数比为：‎ ‎（2）导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有，‎ 而输送电流又决定输电电压及输送功率，‎ 有 所以 ‎（3）设降压变压器原线圈上电压为，‎ 所以降压变压器原、副线圈匝数比为 本题考查交变电流的远距离传输，根据线路损耗功率求出线路电流和电阻，由闭合电路欧姆定律求线路损耗压降，从而求出降压变压器匝数比 ‎17.如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为、温度均为。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积和温度。‎ ‎【答案】；‎ ‎【解析】‎ 试题分析：设初态压强为p0，膨胀后A，B压强相等pB=1．2p0‎ B中气体始末状态温度相等p0V0=1．2p0（2V0-VA）‎ ‎∴，A部分气体满足 ‎∴TA=1．4T0‎ 答：气缸A中气体的体积，温度TA=1．4T0‎ 考点：玻意耳定律 ‎【名师点睛】本题考查理想气体状态变化规律和关系，找出A、B部分气体状态的联系（即VB=2V0-VA）是关键。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎18.氢原子基态能量E1=﹣13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10﹣‎10m．En=，rn=n2r1求氢原子处于n=4激发态时：（电子的质量m=0.9×10﹣‎30kg；电子的电量e=1.60×10﹣‎30C；库仑定律公式F=kQ1Q2/r2，其中静电力常数K=9.0×109Nm2/C2）‎ ‎（1）原子系统具有的能量；‎ ‎（2）电子在轨道上运动的动能；‎ ‎（3）电子具有的电势能；‎ ‎（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？‎ ‎【答案】（1）-0.85eV（2）0.85eV（3）﹣1.7eV（4）6种；1.0×1033Hz．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据氢原子能级公式 ‎（2）由题意：‎ 根据库仑力提供向心力：‎ 所以动能 ‎（3）由于E4=Ek4+EP4‎ 所以电势能 Ep4=E4﹣Ek4=﹣1.7eV ‎（4）最多有=6种．从n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能级差最小的是n=4→n=3，‎ 所辐射的光子能量为：△E=hγ=E4﹣E3=0.66eV．‎ 得：γ=1.0×1033Hz．‎