江西省抚州市四校联考2021-2022学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-05-13 类型：期中考试

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一、单选题

1. 随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识。下列有关说法错误的是（）

A、玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 B、普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了能量子的概念 C、卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验的研究，发现了质子 D、光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性

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2. 关于近代物理知识，下列说法中正确的是（）

A、光电效应现象说明了光具有波粒二象性 B、动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 C、比结核能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D、铀核裂变的一种核反应方程为： $U_{92}^{235}$ $\to B_{56}^{144} a$ + $K_{36}^{89} r$ +2 $n_{0}^{1}$

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3. 如图所示，一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，绕其垂直于磁感线的对称轴OO'以角速度ω匀速转动，匀强磁场只分布于OO'的左侧区域，磁感应强度为B，外接电阻为R，从图示位置转180°的过程中，下列说法正确的是（）

A、从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e=NBSωsinωt B、通过电阻R的电荷量 $q = \frac{N B S}{R + r}$ C、外力做功平均功率 $P = \frac{N^{2} B^{2} S^{2} ω^{2}}{2 (R + r)}$ D、电阻R中产生的焦耳热为 $Q = \frac{π ω R N^{2} B^{2} S^{2}}{2 (R + r)^{2}}$

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4. 如图所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n₁∶n₂＝6∶1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的峰值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是（）

A、副线圈两端的电压有效值均为6V B、副线圈两端的电压有效值均为 $108 \sqrt{2} V$ C、灯泡Ⅰ变亮，灯泡Ⅱ变亮 D、灯泡Ⅱ变暗，灯泡Ⅲ变亮

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5. 某一放射性物质发生衰变时放出 $α$ 、 $β$ 、 $γ$ 三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图所示。关于三种射线，下列说法正确的是（）

A、A射线电离能力最强 B、B射线穿透能力最弱 C、C粒子是原子核的组成部分 D、在水平匀强电场中无法区分三种射线

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6. 钾氩定年法是分析岩石矿物形成年代的方法之一。若某密闭容器中有3.35g的 $^{40} A r$ 和20g的 $^{40} K$ ，已知 $^{40} K$ 发生衰变时大约有11%衰变为 $^{40} A r$ ，有89%衰变为 $^{40} C a$ ， $^{40} K$ 的半衰期为 $1.25 \times 1 0^{9}$ 年， $^{40} A r$ 和 $^{40} C a$ 稳定，经历n年后，容器中的 $^{40} A r$ 和 $^{40} K$ 质量相等，则n为（）

A、 $6.25 \times 1 0^{8}$ B、 $1.25 \times 1 0^{9}$ C、 $1.75 \times 1 0^{9}$ D、 $2.5 \times 1 0^{9}$

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7. 如图，a、b接在电压有效值不变的正弦交流电源上，T为理想变压器， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 为三个相同的定值电阻。S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等。S断开后， $R_{1}$ 消耗的电功率 $P_{1}$ 与 $R_{2}$ 消耗的电功率 $P_{2}$ 之比 $P_{1} ： P_{2}$ 为（）

A、 $1 ： 1$ B、 $1 ： 2$ C、 $1 ： 4$ D、 $2 ： 1$

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8. 如图所示，绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交变电时，两个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈1、2的匝数之比N₁∶N₂=2∶1。在不接负载的情况下（）
①当线圈1输入电压220V时，线圈2输出的电压为110V
②当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55V
③当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220V
④当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V

A、①③ B、②④ C、①④ D、②③

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二、多选题

9. 在匀强磁场中，一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A、t=0.01s时穿过线框的磁通量最小 B、t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大 C、该线框匀速转动的角速度大小为 $100 π r a d / s$ D、电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角可能为45°

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10. 在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U_c与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和－b，电子电荷量的绝对值为e，则（）

A、普朗克常量可表示为 $\frac{k}{e}$ B、若更换材料再实验，得到的图线的k不改变，b改变 C、所用材料的逸出功可表示为eb D、b由入射光决定，与所用材料无关

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11. 氢原子部分能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝3能级状态，下列说法正确的是（）

A、氢原子向低能级跃迁时最多产生3种频率的光子 B、用0.70 eV的光子照射氢原子可使其跃迁 C、用0.70 eV动能的电子碰撞可使氢原子跃迁 D、氢原子向低能级跃迁时电子动能增大，总能量减小

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12. 用同一光电管研究a、b、c三束单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间的电压U的关系曲线如图所示，由此可判断（）

A、a、b、c光的频率关系为νa＞νb＞νc B、a、b、c光的频率关系为νa=νc＜νb C、用三束单色光照射光电管，a光使其逸出的光电子最大初动能大 D、用三束单色光照射光电管时，b光使其逸出的光电子最大初动能大

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三、实验题

13. 为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是．
A．有闭合铁芯的原副线圈
B．无铁芯的原副线圈
C．交流电源
D．直流电源
E.多用电表（交流电压档）
F.多用电表（交流电流档）
用匝数 $n_{a} = 60$ 匝和 $n_{b} = 120$ 匝的变压器，实验测量数据如下表，
U₁/V
1.80
2.80
3.80
4.90
U₂/V
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是（填 $n_{a}$ 或 $n_{b}$ ）．

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14. 新型冠状病毒肆虐全球，给人类的生命安全带来了极大的威胁与伤害，感染新冠病毒的主要症状有咳嗽、发热、头疼、全身乏力等。体温监测是进行新冠排查的主要手段之一。小明同学利用热敏电阻自制了一简易温度计，其内部电路装置如图甲，使用的器材有∶直流电源（电动势E=3V，内阻为2Ω）、毫安表（量程和内阻未知）、电阻箱R （最大阻值999.9Ω）、热敏电阻一个、开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。

(1)、为了确定毫安表的量程和内阻，先把电阻箱的阻值调到最大，然后将开关K接至a端，闭合开关S，逐渐调节电阻箱的阻值，发现当毫安表指针刚好偏转至满刻度的一半时，电阻箱示数如图乙，此时电阻箱R阻值为Ω。将电阻箱阻值调为290.0Ω时，毫安表指针刚好满偏。由此知毫安表的量程为Ig=mA，内阻Rg= Ω。

(2)、将开关K接至b端，该温度计可开始工作，为了得到温度与电流之间的关系，小明通过查阅资料，发现自己使用的热敏电阻为正温度系数热敏电阻，该电阻的阻值R随温度t增加而线性增加，R-t 图像的斜率为5Ω/℃，已知0℃时该电阻的阻值为300Ω，请写出该简易温度计所测温度t与电流I之间的关系式∶（℃）。

(3)、当该温度计使用-段时间后，其所用电源会有一定程度老化。电动势E基本不变，内阻逐渐增大，则使用一段时间后该温度计所测温度会比实际温度（填“偏低”“偏高”或“相同”）。

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四、解答题

15. 当波长 $λ = 200 n m$ 的紫外线照射到金属上时，逸出的光电子最大初动能 $E = 3.5 e V$ 。已知普朗克常量 $h = 6.6 \times 1 0^{- 34} J \cdot s$ ，光在真空中的传播速度 $c = 3.0 \times 1 0^{8} m / s$ 。求：

(1)、紫外线的频率；

(2)、金属的逸出功。

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16. 一小型发电站通过理想升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P=500kW，输出电压U₁=500V，升压变压器B₁原、副线圈的匝数之比n₁：n₂=1：5，两变压器间输电导线的总电阻R=1.5Ω．降压变压器B₂的输出电压U₄=220V．求：

(1)、升压变压器B₁副线圈两端的电压U₂；

(2)、输电导线上损失的功率P_损；

(3)、降压变压器B₂原、副线圈的匝数之比n₃：n₄ ．

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17. 一个 $_{88}^{226} R a$ 经α衰变生成新原子核Rn，已知 $_{88}^{226} R a$ 核、Rn核、α粒子的质量分别为226.0254u、222.0175u、4.0026u，1u相当于931MeV， $_{88}^{226} R a$ 的半衰期为1600年。

(1)、写出 $_{88}^{226} R a$ 发生α衰变的核衰变反应方程；

(2)、求 $_{88}^{226} R a$ 发生α衰变所放出的能量（结果保留3位有效数字）；

(3)、求87.5%的 $_{88}^{226} R a$ 发生衰变所经历的时间。

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U₁/V	1.80	2.80	3.80	4.90
U₂/V	4.00	6.01	8.02	9.98