（物理曾绍针）2019-2020学年下期第一次阶段考试高二物理试题（含答案）

宁化一中2019-2020学年下期高二第一次阶段考
物理试卷
（满分100分，考试时间90min） 2020.3.28
出卷人：何少雄 审卷人：曾绍针
一、选择题（每题3分，共51分，其中1-12题为单选，13-17题为多选，多选题选对但不全得2分，全对得3分，选错不得分）
1．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是(　　)
A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的
B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
C．α粒子散射实验的重要发现说明电荷是量子化的
D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
2．关于原子核，下列说法正确的是(　　)
A. 原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
B. 铀235裂变方程为U→Ba＋Kr＋2n
C. 轻核聚变的过程有质量亏损，重核裂变的过程也有质量亏损
D. 若提高温度，U的半衰期将会变小
3．下列有关放射性知识的说法中正确的是(　　)
A. U衰变成Pb要经过6次β衰变和8次α衰变
B. β射线与γ射线都是电磁波，但β射线穿透本领比γ射线强
C. 氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核
D. Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后的质量为50克
4．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断(　　)

A．在A、C时刻线圈处于中性面位置
B．在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．从A～D线圈转过的角度为2π
D．若从O～D历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变了100次
5．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T，从中性面开始计时，当t＝T时，感应电动势的瞬时值为10 V，则此交变电流电压的有效值为(　　)
A．5 V　　 B．10 V　 C．10 V　　 D．20 V
6．小型手摇发电机线圈共有N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示.矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为E0，该发电机外接负载电阻，则(　　)
A. 当线圈处于中性面位置时磁通量的变化率最大
B. 线圈从中性面位置转过180°过程中，线圈中磁通量的变化量为零
C. 线圈转动过程中电动势的有效值为NE0
D. 线圈转动过程中电动势的最大值为2NE0
7．如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为u＝20sin 100πt(V)，R1和理想二极管D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则R2上的电功率为(　　)
A.10 W B.15 W C.25 W D.30 W
8．如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，Rt为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R1为定值电阻.若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电.下列说法中正确的是(　　)
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A. 输入变压器原线圈的交流电压的瞬时值表达式为u＝36sin 50πt V
B. 变压器原、副线圈中的电流之比为4∶1
C. t＝0.01 s时，电压表的读数为零
D. Rt温度升高时，变压器的输入功率变大
9．如图所示，a、b两端接在正弦交流电源上，原副线圈回路中A、B电阻的阻值相同，原副线圈匝数比为n1∶n2，下列说法正确的是(　　)
A. A、B电阻的电流之比为n1∶n2
B. A、B电阻的电压之比为n1∶n2
C. A、B电阻的功率之比为n22∶n12
D. 原副线圈的电压之比为1∶1
10．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示．若外接电阻的阻值R＝9 Ω，线圈的电阻r＝1 Ω，则下列说法正确的是(　　)

A．线圈转速为100π rad/s
B．通过线圈的最大电流为10 A
C．0.01 s末穿过线圈的磁通量最大
D．电压表的示数为90 V
11．一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示．其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为(　　)

A．1∶　 　 B．1∶2　 C．1∶4　　 D．1∶1
12．如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，计数器对α粒子、β粒子、γ光子均能计数。若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则，x可能是(　　)

A．α、β和γ的混合放射源 B．纯α放射源 C．α和γ的放射源 D．纯γ放射源
13． (多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是(　　)
A.增大入射光的强度，光电流增大
B.减小入射光的强度，光电效应现象消失
C.改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应
D.改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
14．(多选)原子核的比结合能随质量数的变化图象如图所示，根据该曲线，下列判断正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\杨营\\2019\\大一轮\\物理\\12-28.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\杨营\\2019\\大一轮\\物理\\物理人教通用\\word\\12-28.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张红\\看PPT\\2019\\一轮\\物理 通用\\杨营3\\word\\12-28.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\物理\\2020步步高一轮\\全书完整的Word版文档\\第十二章\\12-28.TIF" \* MERGEFORMATINET
A. 中等质量核的比结合能大，这些核较稳定
B. H核比Li核更稳定
C. U核裂变成两个中等质量的核时释放能量
D. Kr核的比结合能比U核的小
15．(多选)如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图.大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是(　　)
A. 能产生3种不同频率的光子
B. 产生的光子的最大频率为
C. 当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，氢原子的能量变大
D. 若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2
16．(多选)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片.在原线圈上加一电压为U的正弦式交变电流，则(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\杨营\\2019\\大一轮\\物理\\11-78.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\杨营\\2019\\大一轮\\物理\\11-78.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\物理\\2020步步高一轮\\全书完整的Word版文档\\第十一章\\11-78.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小
C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大
D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
17．(多选)如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象.普朗克常量为h，由图象可知(　　)
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A.该金属的逸出功等于E
B.该金属的逸出功等于hν0
C.入射光的频率为2ν0时，产生的电子的最大初动能为E
D.入射光的频率为时，产生的电子的最大初动能为







二、实验题（每空2分，共8分）
18．如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图．

(1)为了通过测量得到如图所示I－U关系的完整曲线．在图甲和乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：___________________________________________________.
(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)

(2)在如下图所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω.由热敏电阻的I－U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为________Ω.

三、计算题（共41分）
19．（12分）如图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈的匝数为n＝50匝，电阻r＝1.0 Ω，在它的c、d两端接一阻值R＝9.0 Ω的电阻.设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间按图乙所示的规律变化，可在受电线圈中产生电动势最大值为20 V的正弦交流电，设磁场竖直向上为正.求：
(1)在t＝π×10－3 s时，受电线圈中产生电流的大小，c、d两端哪端电势高？
(2)在一个周期内，电阻R上产生的热量；
(3)从t1到t2时间内，通过电阻R的电荷量.




20. （15分）某水电站的发电机组的输出电压为500V，输出电功率为50kW，如果用总电阻为10Ω的输电线向远处用户送电，要求输电线上损失的电功率是发电机组输出功率的2%，该电站安装了一台升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失求：
（1）画出此输电线路的示意图．
（2）用户得到的电功率是多少．
（3）在输电线路中设置的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是多少．











21.(14分)在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。
(1)核反应方程式235 92U＋n→141 56Ba＋Kr＋aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为________，a＝________。以mU、mBa、mKr分别表示235 92U、141 56Ba、Kr的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE＝________。
(2)有一座发电功率为P＝1.00×106 kW的核电站，核能转化为电能的效率η＝40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能ΔE＝2.78×10－11 J，铀核的质量mU＝390×10－27 kg，求每年(1年＝3.15×107 s)消耗的235 92U的质量。













宁化一中2019-2020学年下期高二第一次阶段考
物理答案
一、选择题（每题3分，共51分，其中前12题为单选，后5题为多选，多选题选对但不全得2分，全对得3分，选错不得分）
1 .A 2.C 3.A 4.D 5.C 6.D 7.C 8.D 9.C 10.B 11. A 12. C
13. AD 14. AC 15.ABD 16.BC 17.ABC
二、实验题（每空2分，共8分）
18．(1)甲　 因为甲电路电压可从0 V调到所需电压，电压调节范围大　
(2)5.0　 117.6
解析　(1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从0 V调到所需电压，电压调节范围大．
(2)由题图知R2与热敏电阻串联后与R1并联接在9 V电源上，总电流I＝70 mA，R1＝250 Ω.设通过热敏电阻的电流为I2，通过R1的电流为I1，则I＝I1＋I2，故I2＝I－I1＝mA＝34 mA．由图象查得34 mA对应的电压为5.0 V，R2两端电压U2＝9 V－5.0 V＝4.0 V，所以R2＝＝117.6 Ω.
三、计算题（共41分）
19．（12分）
答案　(1)2.0 A　c端电势高　(2)5.7×10－2 J (3)2×10－3 C
解析　(1)由题图乙知t＝π×10－3 s时受电线圈中产生的电动势最大，为Em＝20 V
线圈中产生感应电流的大小为I1＝Im＝＝2.0 A ………（2分）
由楞次定律可以得到此时c端电势高 ………（2分）
(2)通过电阻的电流的有效值为I＝＝ A ………（1分）
电阻在一个周期内产生的热量Q＝I2RT=18π×10－3=5.7×10－2 J ………（2分）
(3)线圈中感应电动势的平均值＝n ………（1分）
通过电阻R的电流的平均值为＝，………（1分）
通过电阻R的电荷量q＝·Δt………（1分）
由题图乙知，在～的时间内，ΔΦ＝4×10－4 Wb ………（1分）
解得q＝n＝2×10－3 C………（1分）




20. （15分）
答案：（1）此输电线路的示意图如图所示，…………………………………（2分）

（2）设输出电功率为，输电线上损失功率为，
由题意知： ……………（1分） 解得： ………（1分）
故 …………………………………（2分）
（3）设升压变压器原、副线圈的匝数分别是和、电压分别为和、电流分别和、电功率分别和，
因为， 解得：； ………（2分）
根据=， 解得：，………（3分）
故； ………（1分）
设输电线上损失电压为，降压变压器原、副线圈的匝数分别是和、电压分别为和，则：
，解得： ………（2分）
解得：， ………（2分）
故．………（1分）
21(14分)
答案　(1) n 　3　 (mU－mBa－mKr－2mn)c2　（每空2分）
(2)1104 kg
解析　(1)由反应方程可知：X为n，a为3，释放的能量为ΔE＝(mU－mBa－mKr－2mn)c2。
(2)因核电站发电效率为40%，故核电站消耗235 92U的功率为
P′＝＝ kW＝2.5×106 kW。………（2分）
核电站每年消耗235 92U的能量为 W＝P′t＝2.5×109×3.15×107 J＝7.875×1016 J ………（2分）
产生这些能量消耗的铀核的数目：
n＝＝＝2.83×1027(个)………（2分）
每年消耗235 92U的质量为
M＝nmU＝2.83×1027×390×10－27 kg＝1104 kg。………（2分）








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