湖北省黄梅国际育才高级中学2020学年高二物理4月周考试题 8页

湖北省黄梅国际育才高级中学2020学年高二物理4月周考试题 ‎ 一．单项选题（每小题5分）‎ ‎1．下列说法正确的是 A．某种金属能否发生光电效应取决于照射光的强度 B．卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，证实了在原子核内部存在中子 C．—个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生8次衰变 D．大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中一种必与入射光频率相同 ‎2．2020年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm（1 nm=10–9 m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h=6.6×10–34 J·s，真空光速c=3×108 m/s）‎ A．10–21 J B．10–18 J C．10–15 J D．10–12 J ‎3．氡气有天然放射性，其衰变产生的粒子可对人的呼吸系统造成辐射损伤。氡衰变方程为，衰变过程中同时产生γ射线，半衰期为3.8天，以下说法正确的是 A．该衰变过程为α衰变B．对一个特定的氡核，在3.8天内一定会衰变 C．γ射线的穿透性比α射线弱 D．衰变后，核与X粒子的质量之和等于衰变前核的质量 ‎4．如果某放射性元素经过X次α衰变和Y次β衰变，变成一种新原子核，则这个新原子核的质子数比放射性元素原子核的质子数减少 A．2x+y B．x+y C．x–y D．2x–y ‎5．关于原子核的结合能，下列说法正确的是 A．原子核的比结合能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值 B．原子核衰变成α粒子和另一原子核，并释放出能量，衰变产物的结合能之和一定小于原来原子核的结合能 C．铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能 D．比结合能越大，原子核越不稳定 ‎6．如图所示，氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射不同波长的光有多少种 A．15 B．10‎ C．4 D．1‎ ‎7. 如图是核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说法中错误的是(　　)‎ A. 卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型 B. 天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线 C. 图中原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量 D. 图中原子核A裂变成原子核B和C要放出核能 ‎8、如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“4V，4W”，灯泡L4标有“4V，8W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1：n2和ab间输入电压为（　　）‎ A．2：1，16V B．2：1，20V C．1：2，16V D．1：2，20V ‎9、远距离输送一定功率的交流电，把输送电压提高到原来的n倍，则（　　）‎ A．输电线上的电压损失减少到原来的倍 B．输电线上的电压损失减少到原来的1/n C．输电线上的电能损失减少到原来的 D．输电线上的电能损失不变 ‎10、如图甲所示，匝数n1:n2＝1:2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l＝1m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直向下、磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中，副线圈接阻值R＝2Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r＝1Ω、质量m＝0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间接图乙所示(正弦图线)规律变化，则( )‎ A．电压表的示数为3V B．电路中的电流方向每秒钟改变5次 C．电阻R实际消耗的功率为0.125W D．在0～0.05s的时间内外力F做功0.48J 二．多项选择题（每小题5分）‎ ‎11、理想自耦变压器如图所示，开始时滑片P置于图中所示位置，此时原、副线圈的匝数比是5：1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串连接在副线圈上，电压表和电流表均为理想交流电表，开关K断开，则下列说法正确的是（ ）‎ A．电压表的读数为44V B．若只将开关K闭合，则滑动变阻器的热功率变大 C．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表读数均减小 D．若只将滑片顺时针方向滑过一小段长度，则电流表示数减小 ‎12．用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管的阴极K，电流计G的指针不发生偏转。那么 A．该单色光光的频率一定小于阴极K的极限频率 B．增加单色光的强度可能使电流计G的指针发生偏转 C．若将变阻器滑片P向左滑动，有可能使电流计G的指针发生偏转 D．交换电源的正负极可能使电流计G的指针发生偏转 ‎13. ‎ 我国矿泉水资源十分丰富，但其中也有不少水源受到天然或人工的放射性污染．据有关部门检测，有些盲目开发的矿泉水，其氡浓度远远超标，如果长期饮用这种矿泉水就会有害健康．含有氡元素的物质溶解在矿泉水中是氡浓度远远超标的原因之一，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致人体细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．下列说法正确的是(　　)‎ A．在高温下氡的半衰期不会发生改变 B．氡元素发生β衰变时会发生质量亏损 C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2‎ ‎14．氢原子的部分能级如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出不同频率的光。已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间。由此可推知，氢原子 A．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高 B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光 C．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应 D．频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的 ‎15. 如图所示，真空中金属板M上方存在一垂直纸面向里的矩形，有界磁场由边界ON到M板的距离为d.用频率为ν的紫外线照射M板(接地)，只要磁感应强度不大于B0，就有电子越过边界N，已知电子的电荷量为e，质量为m，普朗克常量为h，以下说法正确的是(　　)‎ A. 若增大紫外线的照射强度，单位时间从M板逸出的电子增多 B. 若减小紫外线的照射强度，电子从M板逸出的最大初动能减小 C. 从M板逸出电子的最大初动能为 D. 该金属的逸出功为hν－‎ 三．计算题（共35分）‎ ‎16．的质量为3.016 050 u，质子的质量为1.007 277 u，中子的质量为1.008 665 u。1 u相当于931.5 MeV。则：(计算结果保留两位有效数字)（1）一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收能量，还是放出能量？吸收或放出的能量又为多少？（2）氚核的结合能和比结合能各为多少?‎ ‎17．用速度大小为v的中子轰击静止的锂核()，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7:8，中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为c。‎ ‎（1）写出核反应方程； （2）求氚核和α粒子的速度大小；‎ ‎（3）若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求质量亏损。‎ ‎18．如图甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r＝0.1 m的50匝的线圈套在永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙)．线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为 T，方向不变，线圈的总电阻为2 Ω，它的引出线接有电阻为8 Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)：(1)画出线圈中感应电流随时间变化的图象(取电流从a→L→b为正方向)；‎ ‎(2)求在0.1 s～0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力；‎ ‎(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计)．‎ 高二物理4月周考答案 一．选择题（1-10单选，11-15多选，每小题5分，多选题少选得3分，共75分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ D B A D C B C B B D BD CD ABD BCD AD ‎（8分）16.解：(1)一个质子和两个中子结合成氚核的反应方程式是 反应前各核子总质量为mp+2mn=1.007 277 u+2×1.008 665 u =3.024 607 u 反应后新核的质量为mH=3.016050 u 质量亏损为△m=3.024 607 u-3.016 050 u=0.008 557 u 因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应为放能反应 释放的核能为△E=0.008 557×931.5 MeV=7.97 MeV ‎(2)氚核的结合能即为△E=7.97 MeV 它的比结合能为 ‎（12分）17.【解析】（i）根据质量数守恒与电荷数守恒，则有核反应方程为：‎ ‎（ii） 由动量守恒定律得：‎ 由题意得：‎ 解得：，。‎ ‎（15分）18.解析　(1)在0～0.1 s内：感应电动势E1＝nBLv1，‎ v1＝ m/s＝1 m/s.‎ L＝2πr，I1＝＝0.2 A，‎ 方向为b→L→a.‎ 在0.1 s～0.15 s内：‎ v2＝2 m/s，E2＝nBLv2，I2＝＝0.4 A，‎ 方向为a→L→b.‎ 画出图象如图所示．‎ ‎(2)因为外力匀速推动线圈，所以有：‎ F＝F安＝nBI2L＝nBI2·2πr＝50××0.4×2π×0.1 N＝0.8 N.‎ ‎(3)电流的有效值为I，则有：‎ I2R×0.15＝0.22R×0.1＋0.42R×0.05，‎ I2＝ A2.‎ 所以P出＝I2R＝×8 W＝ W＝0.64 W.‎ 答案　(1)见解析图　(2)0.8 N　(3)0.64W