河南省2021-2022学年高二下学期物理联考试卷（二）

试卷更新日期：2022-04-01 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是（）

A、随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B、随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小 C、英国物理学家瑞利提出的辐射强度按波长分布的理论公式与实验相符 D、德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符

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2. 卢瑟福的 $α$ 粒子散射实验装置如图所示，开有小孔的铅盒里面包裹着少量的放射性元素钋。铅能够很好地吸收 $α$ 粒子使得 $α$ 粒子只能从小孔射出，形成一束很细的射线射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（）

A、 $α$ 粒子碰撞到了电子会反向弹回 B、绝大多数 $α$ 粒子发生了大角度偏转 C、该实验为汤姆孙的“枣糕模型”奠定了基础 D、该实验说明原子具有核式结构，正电荷集中在原子中心

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3. 原子由一个能量态变为另一个能量态的过程称为跃迁。原子的跃迁伴随着能量的变化。一个氢原子从 $n = 2$ 能级跃迁到 $n = 5$ 能级的过程中，下列说法正确的是（）

A、该氢原子吸收光子，能量增加，电子的动能减少，电势能增加 B、该氢原子吸收光子，能量减少，电子的动能减少，电势能减少 C、该氢原子放出光子，能量增加，电子的动能增加，电势能增加 D、该氢原子放出光子，能量减少，电子的动能增加，电势能减少

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4. 如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为B₀的匀强磁场中，以周期T绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）

A、图示位置为中性面 B、回路中产生稳恒直流电 C、 $t = \frac{T}{4}$ 时，电流方向将发生改变 D、 $t = \frac{T}{4}$ 时刻穿过线框的磁通量为 $B_{0} L^{2}$

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5. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，原线圈与一理想交流电流表串联后，接入一正弦交流电源（电压的有效值不变）；副线圈电路中定值电阻的阻值为5Ω，当电阻箱的阻值为25Ω时，理想电压表示数为5.0V；现将电阻箱的阻值调为5Ω，此时（）

A、电压表的示数为4.5V B、电流表的示数为0.6A C、原线圈的输入功率为2.4W D、原线圈的输入功率为3.6W

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6. 在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为20Ω，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压，电压表的示数为62.2V，下列说法正确的是（）

A、该变压器原线圈两端电压为110V B、该变压器原、副线圈的匝数之比为5：2 C、电流表的示数为1.42A D、若减小电阻R的阻值，变压器的输入功率将减小

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7. 如图所示，接在理想变压器回路中的五个规格相同的灯泡A、B、C、D、E都恰好正常发光，则理想变压器的匝数比n₁_：n₂_：n₃为（）

A、1：1：1 B、3：2：1 C、4：2：1 D、6：2：1

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8. 一理想变压器原、副线圈匝数比为7：4，原线圈与一理想交流电流表和电阻R₁串联，副线圈电路中，一电容器与电阻R₂串联后，与电阻R₃、R₄并联，如图所示。当原线圈接入一正弦交流电u=40 $\sqrt{2}$ sin100πt（V）时，电流表的示数为1A。已知R₁=5Ω，R₂=20Ω，R₃=20Ω，R₄=40Ω，电容器在电路中会改变电流的相位而不消耗能量，则通过电容器的电流为（）

A、0.25A B、0.50A C、0.75A D、1.00A

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二、多选题

9. 波粒二象性是微观世界的基本特征。下列对波粒二象性的实验及说法正确的是（）

A、光的衍射（图甲）揭示了光具有粒子性 B、光电效应（图乙）揭示了光的波动性，同时表明光子具有能量 C、康普顿效应（图丙）揭示了光的粒子性，同时表明光子除了有能量还有动量 D、电子束穿过铝箔后的衍射图样（图丁），证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性

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10. 氢原子的能级示意图如图所示，当氢原子从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级时，辐射光的波长为 $657 n m$ ，以下判断正确的是（）

A、氢原子可以吸收波长为 $633 n m$ 的光子 B、氢原子从 $n = 2$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级时辐射光的波长为 $122 n m$ C、用电子轰击 $n = 3$ 能级的氢原子，可能使氢原子向更高的能级跃迁 D、一个处于 $n = 3$ 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线

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11. 如图所示，图中ab端所接的交变电压u=220 $\sqrt{2}$ sin100πt（V），L₁、L₂是规格为“20V 10W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，变压器为理想变压器。则（）

A、灯泡正常发光时的电阻为40Ω B、ab端所接交流电的频率为100Hz C、变压器原、副线圈匝数比为10：1 D、恰好能使两个灯泡均正常发光时电阻箱R的阻值为 $\frac{20}{9} Ω$

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12. 一固定的矩形线框水平放置，线框的左端接一阻值为R的定值电阻，线框的电阻为r，线框面积为S，如图甲所示。空间存在与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小随时间按如图乙所示的正弦规律变化，其中B_m为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，选向上为正方向，下列说法正确的是（）

A、 $t = \frac{T}{2}$ 时，回路中的感应电流为0 B、通过定值电阻的电流为 $\frac{\sqrt{2} π B_{m} S}{(R + r) T}$ C、在0~ $\frac{T}{4}$ 时间内，通过定值电阻的电荷量为 $\frac{B_{m} S}{R + r}$ D、线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为 $e = B_{m} S \frac{2 π}{T} s i n \frac{2 π}{T} t$

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三、实验题

13. 用金属铷制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示。

(1)、图甲中电极K为光电管的。（选填“阴极”或“阳极”）

(2)、要观察饱和电流，电源正、负极的接线为；要观察遏止电压，电源正、负极的接线为。（均选填“左负右正”或“左正右负”）

(3)、用不同频率的光照射该光电管，测得铷的遏止电压 $U_{c}$ 与入射光频率 $ν$ 的关系图像如图乙所示，则该金属的截止频率 $ν_{c} =$ $H z$ ，逸出功 $W_{0} =$ J。已知普朗克常量 $h = 6.6 \times 1 0^{- 34} J \cdot s$ 。（结果均保留两位有效数字）

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14. 在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：

(1)、变压器铁芯的结构和材料应选用____；

A、整块的硅钢铁芯 B、绝缘的铜片叠成 C、绝缘的硅钢片叠成

(2)、原线圈所接的电源应是；

(3)、副线圈两端所接的电表可选用____；

A、直流电压表 B、交流电压表 C、多用电表（交流电压挡）

(4)、若变压器两线圈的匝数分别为30和60，测得的电压分别为3.7V和8.0V。据此可知变压器的输入电压是V；变压器的电压比与匝数比不相等，可能原因是（至少写出两个）。

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四、解答题

15. 已知氢原子的能级公式为 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}}$ ，其中基态能级 $E_{1} = - 13.6 e V$ ， $n = 1$ 、2、3、…，现有一群氢原子处于 $n = 4$ 的激发态，它们自发地向低能级跃迁。已知普朗克常量 $h = 6.63 \times 1 0^{- 34} J \cdot s$ ，真空中的光速 $c = 3.0 \times 1 0^{8} m / s$ 。

(1)、这群氢原子可辐射出几种不同频率的光子？

(2)、求辐射的光子波长的最大值（结果保留两位有效数字）。

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16. 一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发电机的输出电压U₁=240V，输出功率P=10kW；用户处的电压U₄=220V，消耗的功率P_用=9.5kW两变压器间线路的总电阻R=20Ω，其余线路电阻不计，求：

(1)、升压变压器的原、副线圈匝数比k₁；

(2)、降压变压器的原、副线圈匝数比k₂。

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17. 一边长为L的N匝正方形金属线框abcd，其总电阻为r，线框在磁感应强度大小为B的匀强磁场中以转速n做匀速圆周运动。金属线框外接电阻为R的电热器，如图甲所示，V为理想交流电压表。

(1)、求电压表的示数U；

(2)、若在电刷与电压表间接入一理想变压器，如图乙所示，要使电阻R消耗的电功率最大，求变压器原、副线圈的匝数比k及电压表的示数U′。

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