物理試卷一、選擇題（每小題4分，共48分；1－9單選，10―12多選）x代表一個中性原子中核外電子數(shù)，y代表此原子的原子核內的質子數(shù)，z代表此原子的原子核內的中子數(shù)，則對的原子來說（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】在中，左下標為質子數(shù)，左上標為質量數(shù)，則；中性原子的核外電子數(shù)等于質子數(shù)，所以；中子數(shù)等于質量數(shù)減去質子數(shù)，，故B正確，ACD錯誤。故選B。結構簡圖，線圈在兩磁極間的勻強磁場中勻速轉動給小燈泡供電，己知小燈泡獲得的交變電壓如圖乙所示．則下列說法正確的是A.甲圖中電壓表的示數(shù)為6VB.乙圖中的0時刻，線圈在甲圖所示位置C.乙圖中0.5×102時刻，穿過甲圖中線圈的磁通量為0D.乙圖中1.0×102時刻，穿過甲圖中線圈的磁通量為0【答案】C【解析】【詳解】由題圖乙可知交流電電壓的最大值是Um=6V，所以甲圖中電壓表的示數(shù)為6V，故A錯誤；乙圖中的0時刻，感應電動勢為零，甲圖所示時刻穿過甲圖中線圈的磁通量為零，感應電動勢最大，故B錯誤；乙圖中0.5×102s時刻，感應電動勢最大，穿過甲圖中線圈的磁通量最小，故C正確；乙圖中1.0×102s時刻，感應電動勢為零，穿過甲圖中線圈的磁通量最大，故D錯誤．3.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關系的圖中，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強越大，故B、D錯誤．黑體輻射的波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射，在500℃以至更高的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射．即溫度越高，輻射的電磁波的波長越短，故C錯誤，A正確．故選A．點睛：要理解黑體輻射的規(guī)律：溫度越高，輻射越強越大，溫度越高，輻射的電磁波的波長越短．4.如圖所示，L1和L2是高壓輸電線，甲、乙是兩只互感器，若已知n1∶n2＝1000∶1，n3∶n4＝1∶100，圖中電壓表示數(shù)為220V、電流表示數(shù)為10A，則高壓輸電線的送電功率為()A.2.2×103W B.2.2×10－2W C.2.2×108W D.2.2×104W【答案】C【解析】由圖可知，甲并聯(lián)在電路中是電壓互感器，電路中是強電壓，通過變壓器變成弱電壓，用電壓表測量，因為電壓之比等于線圈匝數(shù)比，故U=220×1000=220000V；乙串聯(lián)在電路中是電流互感器，電路中是強電流，通過變壓器變成弱電流，用電流表測量，因為電流之比等于線圈匝數(shù)的倒數(shù)比，故電流I=10×100=1000A；則輸電功率P=UI=2.2×105×1000=2.2×108W，故C正確，ABD錯誤．5.某次光電效應實驗中發(fā)現(xiàn)，入射光頻率為v時，剛好發(fā)生光電效應現(xiàn)象，將入射光頻率變?yōu)?v，此時光電流的遏止電壓為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意可知入射光頻率為時，剛好發(fā)生光電效應現(xiàn)象，則有將入射光頻率變?yōu)闀r解得故ACD錯誤，B正確。故選B6.氫原子的能級如圖所示，下列說法不正確的是()A.一個氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，有可能輻射出6種不同頻率的光子，這時電子動能減少，原子勢能減少B.已知可見光的光子能量范圍約為1.62eV－3.11eV，處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離C.有一群處于n=4能級的氫原子，如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產生光電效應，則這群氫原子發(fā)出的光譜中共有3條譜線能使該金屬產生光電效應D.有一群處于n=4能級的氫原子，如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)出的光正好使某種金屬材料產生光電效應，從能級n=4向n【答案】A【解析】【詳解】A．一群氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，任意兩個能級間躍遷一次，共能輻射種不同頻率的光子．動能增加，原子勢能減小，故A錯誤，符合題意；B．因為紫外線的光子能量大于3.11eV，氫原子處于n=3能級吸收能量大于等于1.51eV，即可發(fā)生電離，知最低處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離，B正確，不符合題意；C．一群處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，因為n=2向n=1躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產生光電效應，所以只有n=4躍遷到n=1，n=3躍遷到n=1，n=2躍遷到n=1的光子能夠使金屬發(fā)生光電效應，即3條，C正確，不符合題意；D．逸出功等于，從而n=4躍遷到n=1輻射的光子能量最大，為，根據(jù)光電效應方程知，光電子的最大初動能，D正確，不符合題意。故選A。7.如圖所示,交流電流表A1、A2、A3分別與電容器C.線圈L和電阻R串聯(lián)后接在同一個交流電源上,供電電壓瞬時值為U1=Umsinω1t,三個電流表讀數(shù)相同．現(xiàn)換另一個電源供電,供電電壓瞬時值為U2=Umsinω2t,ω2=2ω1.改換電源后,三個電流表的讀數(shù)將()A.A1將減小,A2將增大,A3將不變 B.A1將增大,A2將減小,A3將不變C.A1將不變,A2將減小,A3將增大 D.A1將減小,A2將減小,A3將不變【答案】B【解析】【分析】當交變電流的頻率變大時，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，因此A變亮，B變暗．又因為電阻在直流和交流電路中起相同的作用，故C燈亮度不變．【詳解】由公式2πf=ω知，后來交流電的頻率變大，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，對電阻沒影響，所以A1示數(shù)將增大，A2數(shù)將減小，A3示數(shù)不變，所以選項B正確，ACD錯誤．故選B．【點睛】此題考查電容、電感對交變電流影響，也就是容抗、感抗與交變電流的關系．當交變電流的頻率變大時，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小．8.小宇為了研究自感現(xiàn)象，利用實驗室提供的實驗器材設計了如圖所示的電路，其中甲、乙為兩個完全相同的小燈泡，L為自感系數(shù)很大的線圈，且穩(wěn)定時的電阻與電路中定值電阻R的阻值相同．則下列說法正確的是()A.開關閉合的瞬間，甲、乙兩燈同時變亮B.斷開開關的瞬間，甲燈立即熄滅，乙燈過一會兒后熄滅C.閉合開關，當電路穩(wěn)定時甲、乙兩燈的亮度相同D.斷開開關的瞬間，m點的電勢高于n點的電勢【答案】C【解析】【分析】本題考查了自感現(xiàn)象，意在考查考生的推理能力．【詳解】A：開關閉合的瞬間，由于線圈中自感電動勢的阻礙，甲燈先亮，乙燈后亮．故A項錯誤．B：斷開開關的瞬間，線圈中產生自感電動勢，甲、乙兩燈串聯(lián)在一起構成閉合回路，兩燈同時逐漸熄滅．故B項錯誤．C：閉合開關，當電路穩(wěn)定后，自感作用消失，又由于穩(wěn)定時線圈的電阻與電路中的定值電阻R的阻值相同，則穩(wěn)定時通過甲、乙兩燈的電流相等，兩燈亮度相同．故C項正確．D：斷開開關的瞬間，線圈中產生自感電動勢，線圈中的電流方向與斷開開關前相同，線圈的右端相當于電源的正極，與甲、乙兩燈泡和定值電阻構成回路，n點的電勢高于m點的電勢．故D項錯誤．【點睛】自感現(xiàn)象是由于導體本身的電流發(fā)生變化而產生的電磁感應現(xiàn)象，線圈中自感電動勢的方向總是阻礙引起自感電動勢的原電流的變化．a和b均由相同的均勻導線制成，a環(huán)半徑是b環(huán)的兩倍，兩環(huán)用不計電阻且彼此靠得較近的導線連接．若僅將a環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中，則導線上M、N兩點的電勢差UMNA.圖乙中，變化磁場的方向垂直紙面向里B.圖乙中，變化磁場的方向垂直紙面向外C.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中，則M、N兩端的電勢差UMND.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中，則M、N兩端的電勢差UMN【答案】AD【解析】【詳解】AB.a環(huán)置于磁場中，則導線M、N兩點的電勢差大于零，則M點電勢高，感應電流方向為逆時針，原磁場的方向垂直紙面向里，故A正確，B錯誤．CD.a環(huán)與b環(huán)的半徑之比為2：1，故周長之比為2：1，根據(jù)電阻定律，電阻之比為2：1；M、N兩點間電勢差大小為路端電壓，．磁感應強度變化率恒定的變化磁場，故根據(jù)法拉第電磁感應定律公式E=S，得到兩次電動勢的大小之比為4：1，故兩次的路段電壓之比為U1：U2=2：1．根據(jù)楞次定律可知，將b環(huán)置于磁場中，N點的電勢高，故電勢差

UMN=0.2V，故C錯誤，D正確．10.如圖甲所示,一正方形導線框置于勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示,則線框中的電流和導線受到的安培力隨時間變化的圖象分別是(規(guī)定垂直紙面向里的方向為磁感應強度的正方向,逆時針方向為線框中電流的正方向,向右為安培力的正方向)A.A B.B C.C D.D【答案】AC【解析】由右圖所示Bt圖象可知，0T/2內，線圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，沿ABCDA方向，即電流為正方向；T/2T內，線圈中向里的磁通量減小，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針方向，即電流為負方向；由法拉第電磁感應定律：，由于磁感應強度均勻變化，所以產生的感應電流大小保持不變．故A正確，B錯誤；0T/2內，電路中電流方向為逆時針，根據(jù)左手定則可知，AB邊受到的安培力的方向向右，為正值；T/2T內，電路中的電流為順時針，AB邊受到的安培力的方向向左，為負值；根據(jù)安培力的公式：F=BIL，電流大小不變，安培力的大小與磁感應強度成正比．故C正確，D錯誤．故選AC．點睛：本題考查了判斷感應電流隨時間變化關系，關鍵是分析清楚Bt圖象，其斜率反應感應電流的大小和方向，應用楞次定律即可正確解題，要注意排除法的應用．11.如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為1:2，正弦交流電源電壓為U=12V，電阻R1=lΩ，R2=2Ω，滑動變阻器R3最大阻值為20Ω，滑片P處于中間位置，則A.R1與R2消耗的電功率相等B.通過R1的電流為3AC.若向上移動P，電源輸出功率將變大D.若向上移動P，電壓表讀數(shù)將變大【答案】BC【解析】【分析】對理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比等于原副線圈的電壓之比，等于電流的倒數(shù)之比，據(jù)此進行分析.【詳解】理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為1:2，可知原副線圈的電流之比為2:1，根據(jù)P=I2R可知R1與R2消耗的電功率之比為2：1，選項A錯誤；設通過R1的電流為I，則副線圈電流為0.5I，初級電壓：UIR1=12I；根據(jù)匝數(shù)比可知次級電壓為2（12I），則，解得I=3A，選項B正確；若向上移動P，則R3電阻減小，次級電流變大，初級電流也變大，根據(jù)P=IU可知電源輸出功率將變大，電阻R1的電壓變大，變壓器輸入電壓變小，次級電壓變小，電壓表讀數(shù)將變小，則選項C正確，D錯誤；故選BC.二、實驗題（3*7=21分）12.如圖甲所示是使用光電管的原理圖，當頻率為的可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過。(1)當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U，則陰極K的逸出功為_____（已知電子電荷量為e，普朗克常量h）。(2)如果不改變入射光的強度，而增大入射光的頻率，則光電子的最大初動能將_____（填“變大”、“變小”或“不變”）。(3)用不同頻率的光照射某金屬產生光電效應，測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，得到Uc﹣ν圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νc=_____Hz，普朗克常量h=_____J?s（已知電子電荷量e10﹣19C）。【答案】(1).(2).變大(3).(4).【解析】【詳解】(1)[1]當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U，根據(jù)動能定理得則陰極K的逸出功為(2)[2]根據(jù)光電效應方程知入射光的頻率變大，則光電子的最大初動能變大。(3)[3]根據(jù)得圖象橫軸截距的絕對值等于金屬的截止頻率為[4]圖線的斜率所以13.在《傳感器的應用實驗》的光控電路中，用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻所示．當光敏電阻RG受到光照時，斯密特觸發(fā)器的輸出端Y出現(xiàn)電平________（填“高”或“低”）；當把光遮住時，輸入端A出現(xiàn)電平________（填“高”或“低”）；如果試驗中發(fā)現(xiàn)天很暗時路燈還沒點亮，應將可變電阻R1的阻值調________一些（填“大”或“小”）．【答案】(1).高；(2).高；(3).小；【解析】【詳解】用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻所示．當光敏電阻受到光照時，其電阻值較小，輸入端A電勢低，故斯密特觸發(fā)器的輸出端Y出現(xiàn)高電平；當把光遮住時，電阻比較大，光敏電阻兩端的電勢差比較大，輸入端A出現(xiàn)高電平；如果試驗中發(fā)現(xiàn)天很暗時路燈還沒點亮，說明A點的電勢仍然比較低，所以應將可變電阻R1的阻值調小一些．【點睛】解決本題的關鍵掌握門的特點：輸入高電勢輸出低電勢，反之輸入低電勢輸出高電勢．三、解答題（6+8+8+9=31分）14.如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞軸勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直，磁場的磁感應強度為。線圈匝數(shù)為，總電阻為。長為，寬為，轉動周期為。線圈兩端外接一個阻值為的電阻和一個理想交流電流表。求：(1)從圖示位置開始計時感應電動勢的瞬時表達式；(2)電阻消耗的熱功率。【答案】(1)（V）；(2)19W【解析】【詳解】(1)因為線圈轉動的角速度從圖中可以看出，線圈從中性面位置開始的，所以感應電動勢的瞬時表達式為（V）(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流的最大值為由于線圈是勻速轉動的，所以線圈中產生的是正弦交變電流，電流表的讀數(shù)就是該交變電流的有效值因此，電阻R消耗的電功率為15.一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶，已知發(fā)電機的輸出功率為500kW，路端電壓為500V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶5，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.5Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，不計變壓器能量損耗，求：(1)升壓變壓器的副線圈兩端電壓；(2)輸電導線上的功率損失；(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；(4)用戶得到的功率．【答案】(1)2500V(2)60kW(3)10:1(4)440kW【解析】（1）升壓變壓器的副線圈兩端電壓U2=U1=5×500V=2500V

（2）輸電導線上的電流：輸電導線上的功率損失：△P=I2R=2002×1.5=60000W

（3）輸電線上的電壓損耗：△U=IR=200×1.5=300V

降壓變壓器原線圈的電壓：U3=U2U=2500300=2200V

降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比：

（4）用戶得到的功率：P4=P1△P=500×103W60000W=440000W=440KW點睛：對于輸電問題，要搞清電路中電壓、功率分配關系，注意理想變壓器不改變功率，只改變電壓和電流．原子核質量為209.98287u，原子核的質量為4.00260u，靜止的核在α衰變中放出α粒子后變成．（計算結果均保留三位有效數(shù)字）求：（1）請寫出核反應方程；（2）在衰變過程中釋放的能量；（3）α粒子從Po核中射出的動能（已知u相當于931.5MeV，且核反應釋放的能量只轉化為動能）．【答案】（1）→+【解析】【分析】核反應方程滿足質量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒；求出質量虧損△m，根據(jù)愛因斯坦質能方程求解釋放的能量；衰變前后系統(tǒng)的動量守恒，根據(jù)動量守恒定律分析α粒子和鉛核關系，根據(jù)動能與動量的關系及能量守恒列式求解．【詳解】（1）根據(jù)質量數(shù)與質子數(shù)守恒規(guī)律，則有，衰變方程：（2）衰變過程中質量虧損為：△m＝209.98287u﹣205.97446u﹣4.00260u＝0.00581u反應過程中釋放的能量為：△E＝0.00581×931.5MeV＝5.41MeV；（3）因衰變前后動量守恒，則衰變后α粒子和鉛核的動量大小相等，方向相反，則有：即：mαEkα＝mPb?EkPb，則：4Ekα＝206?Ekpb又因核反應釋放的能量只能轉化為兩者的動能，故有：Ekα+Ekpb＝△E＝5.41Mev所以α粒子從釙核中射出的動能為：Ekα＝