河北省保定市 2016-2017 学年高二物理 3 月月考试题

河北省保定市 2016-2017 学年高二物理 3 月月考试题

河北省保定市2016-2017学年高二物理3月月考试题考试时间100分钟、分值100分，一、选择题（每小题3分，每小题有一个或多个选项正确，全部选对的得3分，选错或不选得0分，多选题选不全的得2分,多选题已表明在题号后）。1．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图（a）、（b）、（c）所示的图像，则（）A．图像（a）表明光具有波动性B．图像（c）表明光具有粒子性C．用紫外光观察不到类似的图像D．实验表明光是一种概率波2．如图所示是一调压变压器原理图，如将它作为升压变压器使用，则（）A．将交流电源接在a、b端，用电器接在c、d端B．将交流电源接在c、d端，用电器接在a、b端C．将交流电源接在a、c端，用电器接在b、d端D．若要进一步升压，应使P逆时针方向旋转3．如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ＝0°时（如图）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是（） 4．图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E，处于n＝4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2．22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（）A．二种B．三种C．四种D．五种5．（多选）如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则（）A.电压表的示数为6VB.发电机的输出功率为4WC.在l.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大D.在0.5×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大6．（多选）如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2。则（）A．用户端的电压为B．输电线上的电压降为U C．理想变压器的输入功率为rD．输电线路上损失的电功率为I1（U－U1）7．（多选）如图所示，一段不可伸长的轻质细绳长为L，一端固定在O点，另一端系一个质量为m的小球（可视为质点），保持细绳处于伸直状态，把小球拉到跟O点登高的位置由静止释放，在小球摆到最低点的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则()A.合力做功为零B.合力的冲量为C.重力做的功为mgLD.重力的冲量为8．（多选）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的频率小于丙光的频率C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能9．人和气球离地高为h，恰好悬浮在空中，气球质量为M，人的质量为m．人要从气球下拴着的软绳上安全到达地面，软绳的长度至少为（）A．B．C．D．10．A、B两球在光滑的水平面上同向运动，mA=2kg，mB=3kg，vA=6m/s，vB=2 m/s，当A球追上B球并发生碰撞后，A、B两球的速度值可能是（））A.vA＇=4.5m/s，vB＇=3m/sB.vA＇=3m/s，vB＇=4m/sC.vA＇=—1.5m/s，vB＇=7m/sD.vA＇=7.5m/s，vB＇=1m/s11．（多选）如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为10﹕1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πt(V)，则（）A.电压表的示数为22VB.在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C.在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D.在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小12．（多选）在一阻值为R＝10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电，则（）A．此交流电的频率为0．5HzB．此交流电的有效值约为3．5AC．在2～4s内通过该电阻的电荷量为7CD．在0～2s内电阻产生的焦耳热为25J13．（多选）如图所示，一理想变压器初次级线圈的匝数比为3﹕1，次级接三个相同的灯泡，设其中一个灯泡电流为I，电压为U；初级线圈中串有一个相同的灯泡L，则（）A.灯L的电压为3UB.灯L的电流为3IC.灯L的电压为UD.四个灯泡消耗的功率均相等14．（多选） 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6．63×10－34J·s，由图可知（）A．该金属的极限频率为4．3×1014HzB．该金属的极限频率为5．5×1014HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功约为1.78eV15．如图所示，两质量分别为m1和m2的弹性小球又叠放在一起，从高度为h处自由落下，且远大于两小球半径，所有的碰撞都是完全弹性碰撞，且都发生在竖直方向．已知m2=3m1，则小球m1反弹后能达到的高度为（）A．hB．2hC．3hD．4h二、实验题（每空3分，共18分）16．如图所示是使用光电管的原理图，当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。（1）当变阻器的滑动端P向________滑动时（填“左”或”右”），通过电流表的电流将会增大。（2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为________（已知电子电荷量为e）。（3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将________（填“增加”“减小”或“不变”）。17．如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系． (1)实验中，直接测定小球碰撞后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是__________．(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON(3)根据测量得到的数据只要满足（用（2）中测量物理量写出相应的表达式）即可验证两球碰撞过程中动量守恒。三、计算题（本大题3小题，共37分．要求在答卷上写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤和明确的答案）18．（10分）如图所示，圆形线圈共100匝，半径为r＝0．1m，在匀强磁场中绕过直径的轴OO′匀速转动，磁感应强度B＝0．1T，角速度为ω＝rad/s，电阻为R＝10Ω，求：（1）线圈由图示位置转过90°时，线圈中的感应电流为多大？（2）写出线圈中电流的表达式（磁场方向如图所示，图示位置为t＝0时刻）？（3）线圈转动过程中产生的热功率多大． 19．（12分）将质量为m＝1kg的小球，从距水平地面高h＝5m处，以v0＝10m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10m/s2．求：（1）抛出后0．4s内重力对小球的冲量；（2）平抛运动过程中小球动量的增量Δp；（3）小球落地时的动量p′．20．（15分）如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b,小车质量M=3kg，AO部分粗糙且长L=2m，动摩擦因数μ=0．3，OB部分光滑．另一小物块a放在车的最左端，和车一起以v0=4m/s的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连．已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内．a、b两物块视为质点质量均为m=1kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动．（取g=10m/s2）求：（1）物块a与b碰后的速度大小；（2）当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离；（3）当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离． 保定三中2016——2017学年度第二学期3月月考高二物理试题答案1．【答案】D【解析】图象（a）以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，故A错误．图象（c）有明显的明暗相间的干涉条纹，而干涉是波特有的性质，故表明光具有波动性，故B错误．因为紫外光是不可见光，所以直接用眼睛观察不到类似的图象，但是用感光胶片就能观察到类似现象，故C错误．因为单个光子所能到达的位置不能确定，但大量光子却表现出波动性，即光子到达哪个位置是一个概率问题，故此实验表明了光是一种概率波．故D正确．2【答案】B【解析】试题分析：将交流电源接a、b端，用电器接在c、d端、为降压变压器，则A错误；将交流电源接c、d端，用电器接在a、b端原线圈匝数小于副线圈匝数为升压变压器，B正确；交流电源接在a、c端，用电器接在b、d端，为b、d短接，C错误；使P顺时针方向旋转，匝数比增大，D错误；故选B。考点：变压器的原理。3.【答案】D【解析】从图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为b到a，故瞬时电流的表达式为i=－imcosωt，故D正确。4.【答案】C【解析】E4－E3＝0．66eV；E3－E2＝1．89eV；E2－E1＝10．2eV；E4－E1＝12．75eV；E3－E1＝12．09eV；E4－E2＝2．55eV，所以共有四种频率的光可使金属钾产生光电效应。5.【答案】CD【解析】试题分析：应用正弦式交变电流最大值和有效值间的关系，判断出电压，注意功率要用有效值求解． 发电机相当于一个电源，电压表测量路端电压，电源电动势为，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压，即电压表示数为，A错误；发电机的输出功率为，B错误；在l.0×10﹣2s时刻，瞬时电流为零，即此时磁通量最大，磁通量变化量最小，在0.5×10﹣2s时刻，瞬时电压对应峰值，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，故CD正确；【点睛】交流电产生过程中，当磁通量最大时，对应磁通量变化率最小，此时交流电瞬时值为零，当磁通量最小时，对应磁通量变化率最大，此时交流电瞬时值最大6.【答案】AD【解析】根据理想变压器的工作原理，得I1U1＝I2U2，所以用户端的电压U2＝，选项A正确；输电线上的电压降U′＝I1r＝U－U1，选项B错误；变压器的输入功率P1＝I1U－r＝I1U1，选项C错误；输电线路上损失的功率P′＝r＝I1（U－U1），选项D正确。7.【答案】BC【解析】小球在向下运动的过程中，受到重力和绳子的拉力，绳子的拉力始终与运动的方向垂直，所以只有重力做功，合外力做的功等于重力做的功，大小为mgL．故A错误，C正确；由机械能守恒可得，小球在最低点的动能：mv2＝mgL 所以速度：；由动量定理可得合力的冲量：I合＝△P＝mv−0＝m．故B正确；故D错误．点睛：考查动量定理以及动能定理等，考查的知识点比较多，在解答的过程中一定要注意知识的迁移能力．8【答案】BD【解析】由eUc＝mv2＝hν－W可知ν丙>ν甲＝ν乙所以A错，B、D对。由hν0＝W，所以C错。9.【答案】D【解析】开始时，人和气球在空中静止，说明合力等于零．在人沿软绳下滑的过程中，两者所受外力不变，即合力仍等于零．以人和气球为系统，动量守恒而且符合“人船模型”（如图所示），根据动量守恒定律有mh＝MH，解得H＝．所以软绳至少为L＝H＋h＝ ，选项D正确．10.【答案】B【解析】考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度，因而AD错误，BC满足；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒，ABCD均满足；根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为42J，B选项碰撞后总动能为33J，C选项碰撞后总动能为75.75J，故C错误，B满足；故选B.11.【答案】BD【解析】试题分析：根据公式计算电压表的示数，注意电压表示数为有效值；在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻增大，先分析出副线圈中的电流，然后根据分析原线圈中电流；根据原线圈中功率决定变压器输入功率分析原线圈两端电压有效值为，根据可得副线圈两端的电压为有效值为，电压表的示数为副线圈中交流电压的有效值，故为22V，A错误；在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻阻值增大，由于原副线圈匝数不变，所以副线圈两端的电压不变，故电流表示数减小，根据可得原线圈中电流减小，即示数减小，B正确C错误；在天逐渐变黑的过程中，副线圈中消耗的电功率减小，所以理想变压器的输入端功率减小，D正确；【点睛】在变压器中，副线圈消耗的功率决定了变压器输入功率，电表示数为有效值12【答案】AB【解析】试题分析：由图象可知其周期为2s，所以频率为0．5Hz，故A正确；根据图象可知，设交流电的有效值为I，根据电流的热效应得：，代入数据解得：I=2．5A=3．5A，故B正确；根据得在2～4s内通过该电阻的电荷量为：q=I2t-I1t=4×1-3×1C=1C，故C错误；根据焦耳定律得在0～2s内电阻产生的焦耳热为：Q＝I2RT＝（2．5）2×10×2J＝250J，故D错误．故选AB。考点：交流电的有效值，电功率 【名师点睛】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，基础题。13【答案】CD【解析】试题分析：本题需要先根据原副线圈电流比公式得出原线圈中的电流，由于四个灯泡相同，根据电流比求出L两端的电压副线圈中总电流为，根据原副线圈电流比公式，可得原线圈中的电流为，和副线圈中其中任意灯泡的电流相同，故可得灯L两端的电压为U，CD正确；14【答案】ACD【解析】由光电效应方程Ekm＝hν－W知图线与横轴交点为金属的极限频率，即ν0＝4．3×1014Hz，A对，B错；该图线的斜率为普朗克常量，C对；金属的逸出功W＝hν0＝eV≈1．78eV，D正确。15.【答案】D【解析】试题分析：下降过程为自由落体运动，触地时两球速度相同，v=，m2碰撞地之后，速度瞬间反向，大小相等，选m1与m2碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，设碰后m1、m2速度大小分别为v1、v2，选向上方向为正方向，则：m2v﹣m1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律得：（m1+m2）v2=+m2且，m2=3m1联立解得：反弹后高度为：H=故选D16【答案】（1）左（2）eU（3）不变【解析】（1）当变阻器的滑动端P向左移动，反向电压减小，光电子到达右端的速度变大，则通过电流表的电流变大； （2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得，eU＝，则光电子的最大初动能为eU；（3）根据光电效应方程知，Ekm＝hν－W0，知入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变。17.【解析】　(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，即v＝.而由H＝gt2知，每次竖直高度相等，平抛时间相等．即m1＝m1＋m2；则可得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.故只需测射程，因而选C.(2)小球做平抛运动H＝gt2①x＝vt②m1、m2碰撞过程动量守恒，m1v1＝m1v′1＋m2v′2③由①②③得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON④由④知，只需测m1、m2和水平射程OP、OM、ON就可验证动量守恒．【答案】　(1)C　(2)ADE18【答案】（1）3A（2）（3）45W【解析】试题分析：（1）当从图示位置转过90°时，线圈中有最大感应电流，最大感应电动势为．（2）由题意知：，即．（3）感应电流的有效值：发热功率：．19【答案】（1）4N·s方向竖直向下（2）10N·s方向竖直向下（3）10kg·m/s 【解析】（1）重力是恒力，0．4s内重力对小球的冲量I＝mgt＝1×10×0．4N·s＝4N·s方向竖直向下．（2）由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故h＝gt2，落地时间t＝＝1s．小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为I＝mgt＝1×10×1N·s＝10N·s，方向竖直向下．由动量定理得Δp＝I＝10N·s，方向竖直向下．（3）小球落地时竖直分速度为vy＝gt＝10m/s．由速度合成知，落地速度v＝＝m/s＝10m/s，所以小球落地时的动量大小为p′＝mv＝10kg·m/s．20【答案】（1）1m/s（2）（3）【解析】试题分析：（1）对物块a，由动能定理得：代入数据解得a与b碰前速度：；a、b碰撞过程系统动量守恒，以a的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：；（2）当弹簧恢复到原长时两物块分离，a以在小车上向左滑动，当与车同速时，以向左为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，对小车，由动能定理得：，代入数据解得，同速时车B端距挡板的距离：； （3）由能量守恒得：，解得滑块a与车相对静止时与O点距离：；考点：动量守恒定律、动能定理。