江西省宜春市高二（下）入学考试物理试题（word版含答案）

江西省宜春市高二（下）入学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．下列说法正确的是
A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
B．对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大
C．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D．用活塞压缩气缸内的理想气体，对气体做了3.0×105J的功，同时气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了1.5×105J
E．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动属于布朗运动
2．下列说法正确的是
A．图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，证明光具有粒子性
B．如图乙所示为某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图象，当入射光的频率为2时，产生的光电子的最大初动能为E
C．图丙中，用从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，不能发生光电效应
D．丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会释放能量
E．图戊是放射性元素发出的射线在磁场中偏转示意图，射线c是粒子流，它产生的机理是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
3．关于物体的内能、分子势能和分子动能的说法中，不正确的是（　　）
A．对于两个分子组成的系统，分子间的分子力最小时，分子势能也最小
B．100℃的沸水的内能比0℃的冰水混合物的内能大
C．做自由落体运动的物体，分子的平均动能越来越大
D．外界对物体做功，不一定能改变物体的内能
E．当一定质量的理想气体温度升高时，它的内能可以保持不变
4．如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两个互感器．若已知甲和乙的原、副线圈匝数比分别为1000∶1和1∶100，两个电表的示数分别为10A和220V。则
A．电表B是电流表
B．电表B是电压表
C．线路输送的电功率为2.2×108W
D．线路输送的电功率为2.2×104W
二、单选题
5．下列有关近代物理的说法正确的是（　　）
A．卢瑟福的α粒子散射实验使人们认识到原子是可以再分的
B．人工放射性同位素放射强度容易控制，可以制成各种所需的形状，废料容易处理
C．玻尔理论能成功解释所有原子光谱的实验规律
D．天然放射现象说明了原子内部是有复杂结构的
6．治疗性放射性同位素钪47在澳大利亚首次生产，这标志着癌症靶向治疗又向前迈进了一大步。已知钪47原子核表示为，下列说法正确的是（　　）
A．该原子核的质子数为26
B．该原子核的中子数为47
C．若的半衰期为n天，则10g经8n天全部发生了衰变
D．发生衰变时可能产生对人体有害的射线
7．两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是
A．两交变电流的电动势有效值之比
B．时，两线圈中的磁通量的变化率均为零
C．两交变电流的频率之比
D．时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上
8．如图所示的电路中，电源为一交流发电机，发电机线圈的电阻忽略不计。若把发电机转子的转速减小一半，并且把电枢线圈的匝数增加一倍，其他条件不变，下列说法正确的是（　　）
A．发电机输出电压变小
B．交流电的频率增大
C．L1变亮、L2变暗、L3不变
D．L1变暗，L2不变、L3变亮
9．以下说法不正确的是
A．电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C．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
D．一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生6种不同频率的光子
10．如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只能辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率νa＞νb＞νc，下列说法正确的是（　　）
A．照射氢原子的光子能量为12.75eV
B．从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为νa
C．从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为νc
D．光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应
11．无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图所示，充电基座接上220V，50Hz家庭用交流电，受电线圈接上一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）给手机电池充电。已知手机电池的充电电压为5V，假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量的损失，下列说法正确的是（　　）
A．受电线圈之所以能够给手机电池充电是因为受电线圈发生了自感现象
B．220V，50Hz家庭用交流电电流方向每秒变化50次
C．受电线圈两端的输出电压的电压峰值为10V
D．基座线圈和受电线圈的匝数比为44:1
12．如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数，若撤去电场后继续观察，发现每分钟的闪烁亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（ ）
A．α射线和γ射线 B．α射线和β射线
C．β射线和X射线 D．β射线和γ射线
三、实验题
13．温度传感器是一种将温度变化转化为电学量变化的装置，它通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量，其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻，在某次实验中，为了测量热敏电阻RT在到之间多个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示电路．
其实验步骤如下：
①正确连接电路，在保温容器中加入适量开水；
②加入适量的冰水，待温度稳定后，测量不同温度下热敏电阻的阻值；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
（1）该小组用多用电表“”档测热敏电阻在下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大；为了准确地进行测量，应换到______档（选填“”、“”）；如果换挡后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：___________，补上该步骤后，表盘的示数如图乙所示，则它的电阻是_____；
实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图丙的关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的RT-t关系________；
（2）若把该热敏电阻与电源（电动势E=1.5V、内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱R0串联起来，连成如图丁所示的电路，用该电阻作测量探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻测温计”．
①电流表刻度较大处对应的温度刻度应该_______(填“较大”或“较小”)；
②若电阻箱的阻值取R0=220Ω，则电流表3mA处所对应的温度刻度为______．
14．为探究变压器两个线圈的电压关系，张明同学设计如下实验中，操作步骤如下：
①将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤；
②将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；
③闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；
④将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上．
（1）以上操作的合理顺序是____________（填步骤前数字序号）；
（2）如图所示，在实验中，两线圈的匝数n1=1600，n2=400，当将n1做原线圈时，原线圈两端电压为16V，副线圈两端电压为4V；n1与n2对调后，原线圈两端电压为8V时，副线圈两端电压为32V，那么可初步确定，变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是___________（填写字母关系式)．
四、解答题
15．用质子轰击锂核，生成了2个粒子．已知：质子的初动能是E1=0.6MeV，质子、粒子和锂核的质量分别是mp=1.0078u，mα=4.0026u，mLi=7.0160u，质量亏损1u释放的核能为931.5MeV，试回答下列问题：
（1）写出这个核反应方程；
（2）求核反应中释放出的能量；
（3）若核反应释放出的能量全部增加为两个α粒子的动能，求核反应后两个α粒子具有的总动能E．
16．有一“L”型玻璃管，A端封口，AB段水平放置，BC段竖直放置，玻璃管内由一段水银柱封闭有一定质量的理想气体．已知初始状态温度，大气压强，热力学温度与摄氏温度的关系为，空气柱与水银柱的数据如图所示．
（i）如果给AB段密封气体缓慢加热而BC管中水银不溢出，求温度不能高于多少摄氏度
（ii）如果将玻璃管在竖直平面内绕B点顺时针缓慢旋转，判断水银是否流出．
17．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO' 轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。已知线圈匝数n=400，电阻r＝0.1Ω，长L1=0.05m，宽L2=0.04m，ω＝100rad/s，磁场的磁感应强度B＝0.25T。线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个理想交流电流表。求：
（1）电流表A的读数；
（2）用电器上消耗的电功率。
18．学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1 ，升压变压器匝数比为1: 4，降压变压器匝数比为4: 1，输电线的总电阻为R =4Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V 40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：
（1）发电机的输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
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参考答案：
1．BCD
【解析】
【详解】
A．扩散说明分子在做无规则运动，不能说明分子间的斥力，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，故B正确；
C．热量总是自发的从温度高的物体传递到温度低的得物体，而温度是分子平均动能的标志，分子平均动能越大，物体温度越高，热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体，故C正确；
D．由热力学第一定律可知：
△U=W+Q=3.0×105-1.5×105=1.5×105J
故内能增加；故D正确；
E．灰尘的运动是由于对流引起的，不属于布朗运动，故E错误。
故选BCD．
【点睛】
本题考查分子动理论的内容，在解题时要注意热力学第一定律中的符号问题，引起内能增加的均为正值，引起内能减小的均为负值；内能的增加为正值，内能的减小为负值．
2．ABD
【解析】
【详解】
A．与锌板相连的验电器的铝箔相互张开，说明光照射到锌板上发生光电效应，从锌板上有光电子逸出，光电效应说明光具有粒子性，故A正确；
B．根据光电效应方程有：，其中W为金属的逸出功
所以有
由此结合图象可知，该金属的逸出功为E，或者，当入射光的频率为时，代入方程可知产生的光电子的最大初动能为E，故B正确；
C．图丙中，用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为的金属铂，光子的能量为
大于金属铂的逸出功，所以能发生光电效应，故C错误；
D．丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，核子的平均质量减小，则总质量减小，所以结合过程一定会释放能量，故D正确；
E．图戊是放射线在磁场中偏转示意图，根据左手定则可知，射线c是粒子流，它是原子核发生衰变的过程中，由中子转化为一个质子与一个电子时形成的，故E错误。
故选ABD。
3．BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A．对于两个分子组成的系统，分子间的分子力最小时，两分子距离为r0，若增大距离，则分子力表现为引力，分子力做负功分子势能增加，若减小距离，则分子间表现为斥力，分子力做负功分子势能增加。故此时分子势能最小。故A正确，与题意不符；
B．内能大小的决定因素有温度、体积和组成物质的分子数。选项中只谈到了温度一个因素。故B错误，与题意相符；
C．分子的平均动能与宏观量温度相对应，与其运动状态无关。故C错误，与题意相符；
D．根据热力学第一定律，改变物体内能，有两种方式，做功和热传递，选项中只给了做功一个信息。故D正确，与题意不符；
E．温度与分子的平均动能相对应，当一定质量的理想气体温度升高时，它的内能肯定会变故E错误，与题意相符。
故选BCE。
4．AC
【解析】
【详解】
AB．根据电压表和电流表的使用规则可知，由于互感器甲跨接在两条高压线间，所以电表A为电压表，互感器乙串接在一条高压线中，所以电表B为电流表，故A正确，B错误；
CD．根据理想变压器的变压比和变流比可知，理想变压器原副线圈的电压比等于匝数比，只有一个副线圈的变压器，原副线圈中的电流比等于匝数的反比，则高压线的输电电压为2.2×105V，输电线路的电流为1000A，根据功率公式P=UI可知，线路的输送功率为2.2×108 W，故C正确，D错误。
故选AC。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电子的发现使人们认识到原子是可以再分的，卢瑟福的α粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构，故A错误；
B．人工放射性同位素的优点是放射强度容易控制，可以制成各种所需的形状，半衰期短废料容易处理，故B正确；
C．玻尔理论能成功解释氢原子光谱的实验规律，但不能解释其他原子光谱的实验规律，故C错误；
D．天然放射现象中的射线来自原子核，说明原子核内部有复杂结构，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
AB．核电荷数=核内质子数，钪元素的核电荷数为21，则原子核内的质子数为21，相对原子质量=质子数+中子数，相对原子质量的值为47，则铁元素的原子核内
中子数=47-21=26
AB错误；
C．经过8n天，剩余的质量为
C错误；
D．放射性元素，在衰变时，会释放出射线，这些射线对人体有害，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A、甲的有效值为甲，乙的有效值为乙，所以甲乙，故选项A错误；
B、时，甲乙瞬时电压为零，磁通量的变化率为零，故选项B正确；
C、由图象知甲的周期为1s，乙的周期为2s，所以甲乙，故选项C错误；
D、时，甲瞬时电压为零，磁通量的变化率为零，此时线圈处于中性面位置，乙瞬时电压为最大，磁通量的变化率为最大，此时线圈处于垂直中性面位置，故选项D错误．
8．C
【解析】
【详解】
A．根据交流发电机工作时的电动势最大值可知发电机电枢的转速减小一半，减小为原来的一半；同时将把电枢线圈的匝数n增加一倍，则电动势最大值不变，有效值不变，输出电压不变，选项A错误；
B．设转速为n，频率为f，则有
可知发电机转子的转速减小一半，频率减小一半，选项B错误；
CD．由于频率变小，则与L1串联的电感线圈感抗变小，L1变亮；与L2串联的电容容抗变大，L2变暗；与L3串联的是定值电阻，L3亮度不变，选项C正确，D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性，选项A正确；由黑体辐射规律可知，辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B正确；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C正确；一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生3种不同频率的光子，即4→3,3→2,,2→1，选项D错误；此题选项错误的选项，故选D.
10．D
【解析】
【详解】
A．受到激发后的氢原子只能辐射出三种不同频率的光，即激发后达到n=3能级，吸收能量为
故A错误；
BC．频率越大光子能量越大，根据能级差，从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率最小，为νc；从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率中等，为νb；从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率最大，为νa；故BC错误；
D．光a光子能量为12.09eV，能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应，故D正确。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
A．受电线圈之所以能够给手机电池充电是因为送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，故A错误；
B．由于交流电一个周期内电流方向改变两次，则220V，50Hz家庭用交流电电流方向每秒变化100次，故B错误；
C．由于二极管单向导电的缘故，故输出端只有一半时间有电压，根据有效电压的定义得
解得
故C正确；
D．受电线圈的有效电压为
则基座线圈和受电线圈的匝数比为
故D错误。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
三种射线中射线和射线带电，进入电场后会发生偏转，而射线不带电，不受电场力，电场对它没有影响，在电场中不偏转．由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，可知射线中含有γ射线．再将薄铝片移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，根据射线的特性：穿透本领最弱，一张纸就能挡住，分析得知射线中含有射线．故放射源所发出的射线可能为射线和射线．A正确．
13． 重新进行欧姆调零 较小
【解析】
【详解】
（1）[1][2][3]．用多用表的“×100”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大，说明电阻较小，换用小倍率的，所以换用“×10”倍率；换挡后，需重新欧姆调零，电阻的阻值等于20×10Ω=200Ω，
[4]．从图中取相距较远的两个特殊点，代入RT=R0+kt计算，由图有：
120=R0+20k
200=R0+100k
解得
R0=100Ω，k=1，
故该热敏电阻的R-t关系式
RT=100+t；
（2）①[5]．由闭合电路欧姆定律有
可见电流越小电阻越大，而电阻越大温度则越高，即电流刻度较小处对应的温度刻度应该较大，电流刻度较大处对应的温度刻度应该较小；
②[6]．若电阻箱阻值时，代入，得热敏电阻的阻值为：
R=180Ω
结合图甲可知热敏电阻阻值与温度关系式为：R=t+100，故此时对应的温度数值为80℃．
【点睛】
多用电表的刻度盘零刻度在右边，当指针偏角比较大时，说明电阻比较小，指针偏角比较小时，说明电阻比较大；每次换挡需重新进行欧姆调零，欧姆表测电阻的阻值等于读数乘以倍率，根据图象的性质可明确对应的公式；
电流小，根据闭合电路欧姆定律，可以得到热敏电阻的电阻值大，而根据题图甲，热敏电阻的电阻大时温度高；根据闭合电路欧姆定律计算得到热敏电阻R的值，再从电阻与温度图象得到温度值．
14． ④②③①
【解析】
【详解】
解：(1)在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关、用多用电表的交流电压档分别测量原线圈和副线圈两的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤，所以操作的合理顺序是④②③①；
(2)根据法拉第电磁感应定律，原副线圈的磁通量的变化率相同，则感应电动势的大小与匝数成正比，两线圈的匝数，，当将做原线圈时，，副线圈两端电压；当原线圈与副线圈对调后，时，，此时为原线圈的电压，而为副线圈的电压；由上数据可得：
15．（1）（2）17.3MeV（3）17.9MeV
【解析】
【详解】
（1）核反应方程为；
（2）反应过程中质量变化量为．
由质能方程可得：；
（3）根据能量守恒得总动能为；
16．（i） ；（ii） 水银没有流出
【解析】
【详解】
（i）给AB段密封气体缓慢加热，气体体积膨胀，而压强不变，是等压变化，密封气体初态：
，，末态：
根据盖—吕萨克定律有：，代入数据可得：
（ii）如果将玻璃管在竖直平面内顺时针缓慢旋转
初态体积：，压强
末态压强为：，是等温变化，根据玻意耳定律有：
代入数据得到：
因为，故水银没有流出
17．（1）；（2）19.8W
【解析】
【详解】
（1）线圈转动产生的交变电动势最大值为
有效值为
根据闭合电路欧姆定律可得电流表A的读数为
（2）用电器上消耗的电功率为
18．（1）5424W；（2）250V
【解析】
【详解】
输电示意图如图所示:
（1）所有灯都正常工作的总功率为
用电器总电流为
输电线上的电流
降压变压器初级电压
输电线上的电压损失为
因此升压变压器的输出电压为
输入电压为
输入电流为
所以发电机输出功率为
（2）发电机内阻上的电压
发电机的电动势
【名师点睛】
理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比．
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