河北省衡水市安平中学2018_2019学年高二物理上学期第四次月考试题（实验部）.doc

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1、- 1 -安平中学 20182019学年上学期第四次月考实验部高二物理试题(考试时间:90 分钟 分值:110 分)一、选择题：本题共 15个小题，有的小题只有一项符合题目要求，有的小题有多项符合题目要求.全部选对得 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分.满分共 60分.1.图甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示。已知发电机线圈的匝数为 100匝，电阻 r2 ，外电路的小灯泡电阻恒为 R6 ，电压表、电流表均为理想电表。下列说法正确的是( )A电压表的读数为 4 VB电流表的读数为 0.5 AC1 秒内流过小灯泡的电流方向改变 25次D线圈在转动过程中，磁通量

2、最大为 Wb0.0822.（多选）如图所示，图线 a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图像如图线 b 所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )- 2 -A在图中 t0 时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为 32C交流电 a的瞬时值为 u10sin 5t(V)D交流电 b电压的最大值为 V2033.（多选）图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连，在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则( )A磁铁的转速为 10 r/sB线圈两端电压

3、的有效值为 6 V2C交流的电压表达式为 u12sin 5t VD该交流电可以直接加在 击穿电压为 9 V的电容器上4.（多选）如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数 N100 匝，电阻为 r1 的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻 ， ，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期61R32T0.2 s。从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转 动的过程中，理想电压表的示数为 2 V。下列说法中正确的是( )- 3 -A电阻 R1上的电功率为 W23Bt0.4 s 时，电阻 R2两端的电压瞬时值为零C从开始计时到 s通过电阻

4、 R2的电荷量为 C120 210D若线圈转速增大为原来的 2倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律为 e6 cos 220t(V)5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101， b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表 均为理想电表，从某时刻开始在原线圈 c、 d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220 sin 100 t(V)，则( )2A当单刀双掷开关与 a连接时，电压表的示数为 22 VB当 t s时， c、 d间的电压瞬时值为 110 V1600C单刀双掷开关与 a连接，在滑动变阻器触头 P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由 a扳向 b时，电压表和电

5、流表的示数均变小6.为了浴室用电安全，某同学用理想变压器降压给浴室供电；如图所示，理想变压器原线圈输入交变电压 u311sin 100t(V)，变压器原、副线圈匝数比为 51，已知照明灯额定功率为 66 W，排气扇电动机内阻为 1 ，电流表示数为 3 A，各用电器均正常工作，电表均为理想电表，则( )- 4 -A电压表示数为 62 VB变压器的输入功率为 186 WC排气扇输出功率为 63.75 WD保险丝熔断电流不得低于 3 A7.（多选）理想变压器原线圈 a匝数 ，副线圈 b匝数 ，线圈 a接在匝201n匝102nu44 sin 314t V的交流电源上， “12 V 6 W”的灯泡恰好正

6、常发光，电阻 ，2 162R电压表 V为理想电表。下列推断正确的是( )A交变电流的频率为 100 HzB穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/s25C电压表 V的示数为 22 VD 消耗的功率是 1 W1R8.（多选）如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为 1100，其输入电压变化规律如图乙所示，远距离输电线的总电阻为 100 。- 5 -降压变压器副线圈电路部分为一火警报警系统原理图，其中 R1为一定值电阻， R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。电压表 V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时，升压变压器的输入

7、功率为 750 kW。下列说法中正确的有( )A降压变压器副线圈输出的交流电频率为 50 HzB远距离输电线路损耗的功率为 180 kWC当传感器 所在处出现火警时，电压表 V的示数变大2RD当传感器 所在处出现火警时，输电线上的电流变大29.如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比 ，电阻5:2:1n，D 为理想二极管，原线圈接 u220 sin 100t(V)的交流电，则( )521R2A交流电的频率为 100 HzB通过 的电流为 1 A2R- 6 -C通过 的电流为 A2R2D变压器的输入功率为 200 W10.某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给

8、出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料( )A仅钠能产生光电子 B仅钠、铜能产生光电子C仅铜、铂能产生光电子 D都能产生光电子11.用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关 S，用频率为 的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能 与入射光频率 的关KE系图像，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，b)，下列说法中正确的是( )A普朗克常量为 hab材料 钠 铜 铂极限波长(nm) 541 268 196- 7 -B断开开关 S后，电流表 G的示数不为零C仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D保持照射光强度不变，

9、仅提高照射光频率，电流表 G的示数保持不变12.（多选）利用金属晶格(大小约 1010 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为 m，电荷量为 e，初速度为 0，加速电压为 U，普朗克常量为 h，则下列说法中正确的是( )A该实验说明了电子具有波动性B实验中电子束的德布罗意波的波长为 h2meUC加速电压 U越大，电子的衍射现象越明显D若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显13.（多选）以下说法中正确的是（ ）A.氢原子光谱是由一条一条亮线组成的B.按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上C.核式

10、结构学说是卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出的D.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光谱14.如图所示为氢原子的四个能级，其中 为基态，若氢原子 A处于激发态 ，氢原子 B1E2E处于激发态 ，则下列说法正确的是( )3E- 8 -A原子 A可能辐射出 3种频率的光子B原子 B可能辐射出 3种频率的光子C原子 A能够吸收原子 B发出的光子并跃迁到能级 4ED原子 B能够吸收原子 A发出的光子并跃迁到能级15.如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光，下列说法正确的是( )A最容易发生衍射现象的 光是

11、由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的B频率最小的光是由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的C这些氢原子总共可辐射出 3种不同频率的光D用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光去照射逸出功为 6.34 eV的金属铂能发生光电效应二.填空题（本题共有 2题，共 18分，把答案写在横线上）16.（6 分）为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为 )。某光敏电阻 在不同照度下的阻值如下表：xLPR- 9 -照度( )xL0.2 0.40.60.8 1.0 1.2电

12、阻(k) 75 40 28 23 20 18(1)根据表中数据，请在如图甲所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点_。(2)如图乙所示，当 1、2 两端所加电压上升至 2 V 时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给 1、2 两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至 xL0.1时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材：光敏电阻 RP(符号 ，阻值见上表)；直流电源 E(电动势 3 V，内阻不计)；定值电阻： 限选其中之一并在图中标出)；kRkkR4020103，开关 S及导线若干。17.（12 分

13、）实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器 R1(阻值变化范围 020 )、滑动变阻器 R2(阻值变化范围 01 000 )、电动势适当的电源、小灯泡(4 V 2 W)、开关、导线若干。(1)要完整地描绘小灯泡的 UI曲线，请在方框中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号。- 10 -(2)实验中描绘出的小灯泡 UI曲线如图所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而_。(填“增大” “减小”或“不变”)(3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图甲所示，图中 是0R阻值为 9.0 的保护电阻，实 验中测得多组数据记录在下表中，试在同一坐标系中画出等效电源的

14、UI图像，由图像可求出电源自身内阻约为_ 。序号 1 2 3 4 5 6U/V 4.00 3.40 2.80 2.00 1.50 0.80I/A 0.20 0.26 0.33 0.40 0.46 0.52(4)若将上述小灯 泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图乙所示，此时小灯泡消耗的电功率约为_ W。三.计算题：（本题共 3个小题，共 32分.要求写出必要的答题过程.）- 11 -18.（10 分） 图甲为一理想变压器， ab为原线圈， ce为副线圈， d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的 ut图象如图乙所示，若只在 ce间接一只的电阻，或只在 de间接一只 的电阻，两种情

15、况下电阻消耗的40ceR 25deR功率均为 80 .W(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 的表达 式；abU(2)求只在 ce间接 400 电阻时，原线圈中的电流 ；1I(3)求 ce和 de间线圈的匝数比 .decn19.（10 分）如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长 0.50 m 的绿光照射阴极 K，实验测得流过 表的电流 I与 AK之间的电势差 UAK满足如图乙所示规律，取h6.6310 34 Js。结合图像，求：(结果保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极 K时的 最大动能。(2)该阴极材料的极限波长。- 12 -20.（12 分）如图甲为利用光敏电

16、阻检测传送带上物品分布，从而了解生产线运行是否正常的仪器。其中 A是发光仪器， B是一端留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻。当传送带上没有物品挡住由 A射向 B的光信号时，光敏电阻阻值 R150 ，当传送带上有物品挡住由 A射向 B的光信号时，光敏电阻阻值 R2150 。定值电阻 R345 。 C为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板长 L18.010 2 m，两极板的间距 d1.010 2 m。 D为屏，与极板垂直， D到极板的距离 L20.16 m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录纸上时会留下黑点，工作时屏沿图示方向匀速运动。有一细电子束沿图中虚线以速度v08.010 6

17、m/s连续不断地射入电容器 C，虚线与屏交点为 O。图乙为一段记录纸。已知电子电荷量 e1.610 19 C，电子质量 m910 31 kg。忽略细电子束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。求：电源的电动势 E和内阻 r。高二 物理答案（实验部）选择题：每题 4分，部分 2分，共 60分1.B 2.BCD 3.BC 4.AD 5.A 6.C 7.BD 8.AD 9.C10.D 11.B 12.AB 13.AC 14.B 15.D16.（6 分）(1)图像如图(a) 所示 由图可知阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小- 13 -(2)电路如图(b)所示17.（

18、12 分）(1)(2)增大(3)根据表中数据作出电源 UI图像如图所示，由图示图像可知，电源内阻r R0 9 1 。 U I 60.6(4)由图示图像可知，灯泡两端电压为 2.2 V，电流为 0.38 A，灯泡的电功率为PUI2.20.38 W0.84 W。18.（10 分）（1） (2) (3)Vtuab20sin4AI28.05134decn- 14 -(1)由题图乙知 ，srad/20电压瞬时值 ；Vtuabin419.（10 分）(1)4.010 12个 9.610 20 J(2)0.66 m(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极 A，阴极每秒钟发射的光电子的个数n (个

19、)4.010 12(个)Ime 0.6410 61.610 19光电子的最大初动能为：Ekm eU01.610 19 C0.6 V9.610 20 J。(2)设阴极材料的极限波长为 0，根据爱因斯坦光电效应方程： Ekm h h ，代入c c 0数据得 00.66 m。20.（12 分）当没有物品挡光时，设电容器两端电压为 U1，此时电子在屏上的偏转 Y10.02 m。电子在平行板间运动时，加速度 a ， L1 v0t1eU1md侧移量 y1 at1212- 15 -解得 y1eU1L122mdv02电子射出平行板后做匀速直线运动，vy at1，tan vyv0 eU1L1mdv02所以 Y1 y1 L2tan 解得 U14.5 V同理可得，当有物品挡光时，电容器两端电压U22.25 V在闭合电路中， U1 R3ER1 R3 rU2 R3ER2 R3 r解得 E10 V， r5 。