学年吉林省长春吉大附属中学实验学校高二月考物理试题 解析版.docx
《学年吉林省长春吉大附属中学实验学校高二月考物理试题 解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年吉林省长春吉大附属中学实验学校高二月考物理试题 解析版.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
学年吉林省长春吉大附属中学实验学校高二月考物理试题解析版
吉林省长春吉大附中实验中学2018-2019学年下学期高二3月月考物理试卷
一、选择题
1.不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（）
A.原子中心有一个很小的原子核
B.原子核是由质子和中子组成的
C.原子质量几乎全部集中在原子核内
D.原子的正电荷全部集中在原子核内
【答案】B
【解析】
试题分析：
正确理解卢瑟福的原子核式结构模型：
在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．
解：
当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，因此为了解释α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：
在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，但不能得到原子核内的组成，故B不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论，ACD可以．
本题选择不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论的，故选：
B．
点评：
本题比较简单考查了卢瑟福的原子核式结构模型，要了解该模型提出的历史背景，知道该模型的具体内容．
2.氢原子的能级是氢原子处于各个状态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能。
氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时
A.氢原子的能量减小，电子的动能增加B.氢原子的能量增加，电子的动能增加
C.氢原子的能量减小，电子的动能减小D.氢原子的能量增加，电子的动能减小
【答案】A
【解析】
【详解】氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，电子的轨道半径减小，根据
可知，电子的动能增加；根据波尔理论，氢原子的能级降低，总能量减小，故选A.
3.关于天然放射性，下列说法错误的是
A.所有元素都可能发生衰变
B.β射线的实质是电子
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】A
【解析】
【详解】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；β射线是原子核的中子转变为质子时释放出来的电子，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，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D正确；此题选则错误的选项，故选A。
4.图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化。
下列说法正确的是
A.图1表示交流电，图2表示直流电
B.两种电压的有效值相等
C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100
V
D.图1所示电压经匝数比为10:
1的变压器变压后，频率变为原来的
【答案】C
【解析】
试题分析：
由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；由于对应相同时刻，图1电压比图2电压大，根据有效值的定义可知，图1有效值要比图2有效值大，故B错误；从图1可知，
所以图1电压的瞬时值表达式为
，故C正确；交流电的频率和变压器无关，D错误；
故选C
考点：
交流的峰值、有效值以及它们的关系；变压器的构造和原理．
点评：
本题比较全面的涉及了关于交流电的物理知识，重点是交流电的描述和对于有效值的理解．
5.频率为v的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm。
改为频率为3v的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为（h为普朗克常量）
A.Ekm-hvB.2EkmC.Ekm+hvD.Ekm+2hv
【答案】C
【解析】
试题分析：
根据光电效应方程
，则逸出功
．改用频率为
的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为
．故C正确，ABD错误．
故选C．
考点：
光电效应．
点评：
关键是掌握光电效应方程
．
6.如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数（1/λ）的关系图象，由图象可知
A.图象中的λ0是产生光电效应的最小波长
B.普朗克常量和光速的乘积hc=Eλ0
C.该金属的逸出功等于-E
D.若入射光的波长为λ0/3，产生的光电子的最大初动能为4E
【答案】B
【解析】
【详解】由光电效应方程可得：
，则图象中的λ0是产生光电效应的最大波长，选项A错误；当
时，
；且
，则hc=Eλ0，选项B正确，C错误；若入射光的波长为λ0/3，产生的光电子的最大初动能为
，选项D错误。
7.如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上，三个电流表的示数相同。
若保持电源电压大小不变，而将频率减小，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是
A.I1=I2=I3B.I1＞I2＞I3C.I2＞I1＞I3D.I3＞I1＞I2
【答案】C
【解析】
【详解】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，即I2＞I1＞I3．故选C.
8.μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogenmuonatom），它在原子核物理的研究中有重要作用。
如图为μ氢原子的能级示意图。
下列说法正确的是
A.处于n=4能级的μ氢原子，可辐射出3种频率的光子
B.处于n=4能级的μ氢原子，向n=1能级跃迁时辐射光子的波长最短
C.处于基态的μ氢原子，吸收能量为2200eV的光子可跃迁到n=3的能级
D.处于基态的μ氢原子，吸收能量为2529.6eV的光子可电离
【答案】BD
【解析】
【详解】根据
知，处于n=4能级的μ氢原子，可辐射出6种频率的光子，故A错误。
从n=4跃迁到n=1辐射的光子频率最大，则波长最短，故B正确。
n=1和n=3间的能级差为2248.5eV，吸收2200eV的光子不能跃迁到n=3能级，故C错误。
处于基态的μ氢原子，吸收能量为2529.6eV的光子，原子能量大于零，可电离，故D正确。
9.如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。
某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则
A.电流的表达式为i=0.6sin（10πt）A
B.磁铁的转速为5r/s
C.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin（10πt）A
D.风速加倍时线圈中电流的有效值为
A
【答案】ABD
【解析】
【详解】通过乙图可知电流的最大值为0.6A，周期T=0.2s，故ω=
＝10πrad/s，故电流的表达式为i=0.6sin10πt（A），故A正确；电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为n=1/T=5r/s，故B正确；风速加倍时，角速度加倍，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin20πt（A），故C错误；根据C的分析，形成的感应电流Im=1.2A，故有效值为
，故D正确。
10.某50Hz的钳形电流表的工作原理如图所示。
当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。
不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2=1000，当用该表测50Hz交流电时
A.电流表g中通过的是交流电流
B.若g中通过的电流为50mA，则导线中的被测电流为50A
C.若导线中通过的是10A矩形脉冲交流电，g中通过的电流是10mA
D.当用该表测量400Hz的电流时，测量值比真实值偏小
【答案】AB
【解析】
A、变压器只改变交流电电压，不改变交流电的频率，电流表g中通过的仍是交流电流，A正确；
B、根据变压器原副线圈电流与匝数成反比：
，
，B正确；
C、若导线中通过的是10A矩形脉冲交流电，当电流方向不发生改变时，电流大小不变，副线圈中无感应电流，C错误；
D、根据法拉第电磁感应定律和变压器互感原理，改变交流电的频率，不影响测量值的准确性，D错误。
故选：
AB。
11.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，n1：
n2=4：
1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻RT（阻值随温度的升高而减小）及报警器P组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器P将发出警报声．则以下判断正确的是
A.变压器副线圈中交流电的频率为50Hz
B.电压表示数为9V
C.RT处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声
D.RT处温度升高时，变压器的输入功率变小
【答案】AC
【解析】
由图乙知周期为0.02s，所以频率为50Hz，A正确；初级电压有效值为
，则变压器原、副线圈中的电压之比等于匝数比，故次级电压为9V，电压表两端电压小于9V，选项B错误；RT处温度升高到一定值时其电阻减小，次级电流变大，则报警器P将会发出警报声，根据P=IU可知，变压器输出功率变大，输入功率变大，选项C正确，D错误；故选AC.
点睛：
根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．
12.海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的玻浪可以发电。
在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示。
浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连。
浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图中斜线阴影部分），如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T，线圈直径D=0.4m，电阻r=1Ω。
取重力加速度g=10m/s2，π2≈10。
若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin（πt）m/s。
则下列说法正确的是
A.波浪发电产生电动势e的瞬时值表达式为e=16sin（πt）V
B.灯泡中电流i的瞬时值表达式为i=4sin（πt）A
C.灯泡的电功率为120W
D.灯泡两端电压的有效值为
V
【答案】ABC
【解析】
【详解】线圈在磁场中切割磁感线，产生电动势为：
Emax=NBlvmax ，其中l=πD；联立得：
Emax=πNBDvmax =π×200×0.2×0.4×0.4πV=64V；则波浪发电产生电动势e的瞬时表达式：
e=Emaxsinπt=64sin（πt）V；根据闭合电路欧姆定律有：
；得：
，故AB正确；灯泡电流的有效值为：
，则灯泡的功率为：
P=I2R=（2
）2×15=120W，故C正确。
灯泡两端电压的有效值为：
U=IR=2
×15V=30
V，故D错误.
二、实验题
13.传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。
有一种测量人的体重的电子秤。
其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是理想的电流表）组成。
压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。
设踏板和压杆的质量以及电源内阻可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10m/s2。
压力F/N
0
250
500
750
1000
1250
1500
……
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
……
请回答：
（1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘___________A处。
（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是__________kg。
【答案】
（1）.1.6×10-2
（2）.50
【解析】
【详解】
（1）由压力传感器R的电阻与所受压力的关系如中表所示，可得：
F=0，R=300Ω，由闭合电路欧姆定律：
即该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘1.6×10-2A处
（2）由闭合电路欧姆定律：
由表中数据得，F=500N，由G=mg，得m=50kg
如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，则此人的体重是50kg
14.某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：
灵敏电流表（待改装），学生电源（电动势为E，内阻不计），滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻R1（PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为Rt=a+kt，a＞0，k＞0）。
设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作。
（1）按电路图连接好实验器材________。
（2）将滑动变阻器滑片P滑到__________（填“a”或“b”）端，单刀双掷开关S掷于________（填“c”或“d”）端，调节滑片P使电流表满偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路。
（3）容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关。
请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I=________（用题目中给定的符号）。
（4）根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表。
根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：
低温刻度在________（填“左”或“右”）侧，刻度线分布是否均匀？
______（填“是”或“否”）。
【答案】
（1）.
（2）a
（2）.c（3）.满偏（或指针到最大电流刻度）；（4）.（3）
；（5）.（4）右，（6）.否
【解析】
【详解】
（2）根据实验的原理可知，需要先选取合适的滑动变阻器的电阻值，结合滑动变阻器的使用的注意事项可知，开始时需要将滑动变阻器滑片P滑到a端，乙保证电流表的使用安全；然后将单刀双掷开关S掷于c端，调节滑片P使电流表满偏，设此时电路总电阻为R，断开电路．
（3）当温度为t时，热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为：
R1=a+kt，根据闭合电路的欧姆定律可得，
（4）由上式可知，温度越高，电流表中的电流值越小，所以低温刻度在表盘的右侧；由于电流与温度的关系不是线性函数，所以表盘的刻度是不均匀的．
三、计算题
15.紫光在真空中的波长为4.5×10-7m，h=6.63×10-34J·s，c=3×108m/s，请问（结果保留三位有效数字）：
（1）紫光光子的能量是多少？
（2）用他照射极限频率为v0=4.62×1014Hz的金属钾能否产生光电效应？
若能产生，则光电子的最大初动能为多少？
【答案】
（1）4.42×10-19 J；
（2）能；1.36×10-19 J．
【解析】
【详解】
（1）由题意可得紫光光子的能量为：
（2）紫光光子的频率为：
，因为ν＞ν0，所以能产生光电效应；由光电效应方程可得光电子的最大初动能为：
Ekm=hν-W
得：
Ekm=h（ν-ν0）=6.63×10-34×（6.67×1014-4.62×1014）=1.36×10-19 J
16.氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH=1.67×10-27kg。
设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态。
（1）求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；
（2）若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用
表示（h为普朗克常量，v为光子频率，c=3×108m/s），忽略氢原子的动能变化，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。
（保留三位有效数字）
【答案】
（1）10种；
（2）4.17m/s．
【解析】
【详解】
（1）氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出n=
=10种不同频率的光辐射．
（2）由题意知氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级时，氢原子具有最大反冲速率．氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为
．
开始时，将原子（含核外电子）和即将辐射出去的光子作为一个系统，由动量守恒定律可得：
mHvH-p光=0
光子的动量
，氢原子速度为
．
所以v原=4.17m/s．
17.发电机的端电压为220V，输出电功率为44kW，输电导线的总电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1:
10的理想变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10:
1的理想变压器降压供给用户。
（1）求用户得到的电压和功率
（2）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压。
【答案】
（1）219.6V，43920W．
（2）180V，36kW
【解析】
【详解】
（1）根据
得：
则输电线上的电流为：
损失的功率为：
P损=I22R=400×0.2W=80W．
输电线上损失的电压为：
△U=I2R=20×0.2V=4V
则降压变压器输入电压为：
U3=U2-△U=2200-4V=2196V
根据
得用户得到的电压为：
；
用户得到的功率为：
P′=P-P损=44000-80W=43920W．
（2）若不经过变压而直接送到用户，输电线上的电流
，则输电线上损失的电压U′=IR=200×0.2=40V，
所以用户得电压U2=U1-U′=220-40=180V．
用户得到功率为P用＝P−I2r＝44000−2002×0.2W＝36kW
升级会员 