河北省辛集市第一中学2020学年高二物理4月月考试题（含解析）

河北省辛集市第一中学2020学年高二物理4月月考试题（含解析）

河北省辛集市第一中学2020学年高二物理4月月考试题（含解析） ‎ 一、选择题（本题共15个小题，每小题4分，共60分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是(　　)‎ A. 逸出功与ν有关 B. Ek与入射光强度成正比 C. 当ν<ν0时，会逸出光电子 D. 图中直线的斜率与普朗克常量有关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小，故A错误；‎ B、根据爱因斯坦光电效应方程，可知光电子的最大初动能与入射光的强度无关，但入射光越强，光电流越大，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变，故B错误；‎ C、要有光电子逸出，则光电子的最大初动能，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即时才会有光电子逸出，故C正确；‎ D、根据爱因斯坦光电效应方程，可知：，故D正确。‎ 点睛：只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎2.如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则(　 　)‎ A. 入射的单色光的频率必大于阴极材料的截止频率 B. 增大单色光的强度，电流表示数将增大 C. 滑片P向左移，可增大电流表示数 D. 滑片P向左移，电流表示数将减小，甚至为零 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ A、用一定频率单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知，所以A正确；‎ B、发生光电效应后，增加光的强度能使光电流增大，B正确；‎ C、增滑片P向左移，光电管两端的电压减小，左边的极板为负极，右边极板为正极，到达极板的光电子数减小，电流表示数减小，甚至为零，故C错误D正确；‎ 点睛：发生光电效应的条件：，发生光电效应后，增加光的强度能使光电流增大。‎ ‎3.将半衰期为5天的铋‎64 g分成四份分别投入(1)开口容器中；(2)100 atm的密封容器中；(3)‎100 ℃‎的沸水中，第四份则与别的元素形成化合物，经10天后，四种情况剩下的质量分别为m1、m2、m3、m4，则(　 　)‎ A. m1＝m2＝m3＝m4＝ ‎4 g B. m1＝m2＝m3＝‎4 g, m4<‎‎4 g C. m1>m2>m3>m4，m1＝‎4 g D. m1＝‎4 g，其余无法知道 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】放射性元素的半衰期与其所处的状态以及外界条件都无关，则四种情况中半衰期不变，均为5天，经过10天为两个半衰期，则剩下的质量均为，故选A.‎ ‎4.氢原子核外电子由一个轨道向另一轨道跃迁时,可能发生的情况是（ ）‎ A. 原子吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大 B. 原子放出光子,电子动能减少,原子的电势能减少,原子的能量减少 C. 原子吸收光子,电子的动能减少,原子的电势能增大,原子的能量增大 D. 原子放出光子,电子的动能增加,原子的电势能减少,原子的能量减少 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 原子吸收光子时，电子的轨道半径增大，电场力做负功，电子动能减小，原子的电势能增大，根据玻尔理论得知，原子的能量增大．故A正确。B错误；原子放出光子时，电子的轨道半径减小，电场力做正功，电子动能增加，原子的电势能减少，根据玻尔理论得知，原子的能量减小．故C正确，D错误；故选AC．‎ 点睛：本题关键要抓住氢原子的核外电子跃迁时电子轨道变化与吸收能量或放出能量的关系．氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，若放出光子，轨道半径减小，电场力做正功，电子动能增加，原子的能量减小．若吸收光子，轨道半径增大，电场力做负功，电子动能减小，原子的能量增大．‎ ‎5.用频率为ν0光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则(　 　)‎ A. ν0=ν3 B. ν3＝ν2＋ν1‎ C. ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D. ‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁。n=3能级向n=1能级跃迁时，hv3=E3-E1；n=2能级向n=1能级跃迁时，hv2=E2-E1；n=3能级向n=2能级跃迁时，hv1=E3-E2；将以上三式变形可得 hv3=hv2+hv1；解得 v3=v2+v1，入射光频率v0=v3，v0=v1+v2，故A B正确，CD错误。‎ ‎6. 如图所示为氢原子的能级图。‎ 让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，照射氢原子的单色光的光子能量为E1，用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是E2，则关于E1、 E2的可能值正确的是 A. E1="12.09eV," E2＝8.55eV B. E1="13.09eV," E2＝4.54eV C. E1="12.09eV," E2＝7.55eV D. E1="12.09eV," E2＝3.55eV ‎【答案】C ‎【解析】‎ 用E1的光子照射逸出功为4.54eV的金属表面则有E1-4.54=E2.满足此关系的只有第三项。‎ ‎7.一个质点做变速直线运动，以v1＝‎10 m/s的平均速度完成前路程，以v2＝‎30 m/s的平均速度完成剩下的路程，则全过程的平均速度为(　　)‎ A. ‎20 m/s B. ‎18 m/s C. ‎23.3 m/s D. ‎40 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设总位移为x，则总时间为：；则全程的平均速度为：；故选B。‎ ‎8.一步行者以‎6.0 m/s的速度追赶被红灯阻停的公共汽车，在距汽车‎25 m处时，绿灯亮了，汽车以‎1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进，则 ( 　)‎ A. 人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了‎36 m B. 人不能追上公共汽车，人、车最近距离为‎7 m C. 人能追上公共汽车，追上车前人共跑了‎43 m D. 人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当公交车加速到6.0 m/s时，其加速时间为：，人运动距离为：x1=vt=6×‎6m=‎36m，公交车运动的距离为：x2=at2=×1×‎62m=18 m，则人与车最近距离为：△x=x2+x0-x1=‎18m+‎25m-36m=‎7m，所以人不能追上公交车，且车开动后，人与车之间的距离先变小后变大，故B正确，ACD错误。‎ ‎9.汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x=24t﹣6t2，则它在前3s内的平均速度为（　　）‎ A. ‎6 m/s B. ‎8 m/s C. ‎10 m/s D. ‎12 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据匀变速直线运动公式，结合题中所给关系式可知汽车的初速度为‎24m/s，加速度，故可求得汽车的刹车时间为，代入解得刹车位移为，则它在3s内的平均速度，故只有选项B正确；‎ 考点：匀变速直线运动公式 ‎10.一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，3s后物体的速率变为‎10m/s，则关于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是（不计空气阻力，g=‎10m/s2）（　　）‎ A. 在A点上方‎15m处，速度方向竖直向上 B. A点上方‎15m处，速度方向竖直向下 C. 在A点上方‎75m处，速度方向竖直向上 D. 在A点上方‎75m处，速度方向竖直向下 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】假设此时物体的速度方向向上，由竖直上抛公式v=v0-gt，物体的初速度为：v0=v+gt=10+10×3=‎40m/s，物体的位移为：h1＝×‎3m＝‎75m，物体在A点的上方。故A错误，C正确；假设此时速度的方向向下，由竖直上抛公式v=v0-gt，物体的初速度：v0=-v+gt=-10+10×3=‎20m/s。物体的位移为：h2＝×‎3m＝‎15m，物体仍然在A点的上方。故B正确，D错误。故选BC。‎ ‎11.汽车正在以‎10m/s的速度在平直的公路上匀速前进，在它的正前方x处有一辆自行车以 ‎4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做a =" -" ‎6m/s2的匀变速运动，若汽车恰好碰不上自行车，则x的大小为（ ）‎ A. ‎8.33‎m‎ B. ‎3m C. ‎3.33m D. ‎‎7m ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：汽车减速到‎4m/s所需的时间t==1s．此时汽车的位移x1=v1t+at2=10×1-×6×1=‎7m．‎ 自行车的位移x2=v2t=4×1=‎4m．若汽车恰好碰不上自行车，则有：x2+x=x1，所以x=‎3m．‎ 考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎12.如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图像，已知甲对应的是图像中的直线，乙对应的是图像中的曲线，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 甲做匀减速直线运动 B. 乙做变速直线运动 C. 0～t1时间内两物体平均速度大小相等 D. 两物体的运动方向相反 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】结合题意分析题图易知，题图中图像的斜率等于速度，知甲沿负方向做匀速直线运动，故A错误。乙图像切线的斜率不断增大，说明乙的速度不断增大，做变速直线运动，故B正确。根据坐标的变化量等于位移知，0～t1时间内两物体位移大小不相等，方向相反，所以平均速度不相等，故C错误。根据图像的斜率等于速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，即两物体的运动方向相反，故D正确；故选BD。‎ ‎13.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距‎335 m。某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距‎355 m，已知声速为‎340 m/s，则下列说法正确的是(　 　)‎ A. 经2 s，B接收到返回的超声波 B. 超声波追上A车时，A车前进了‎10 m C. A车加速度的大小为‎10 m/s2‎ D. A车加速度的大小为‎5 m/s2‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时间相等，在整个这段时间内汽车的位移x=355‎-335m=‎20m．初速度为零的匀变速直线运动，在开始相等时间内的位移之比为1：3，所以x1=‎5m，x2=‎15m，则超声波被A接收时，AB的位移x′=335+‎5m=‎340m，所以超声波从B发出到被A接收所需的时间为：T==1s．则t=2T=2s，故A正确，B错误；根据△x=aT2得： m/s2=‎10m/s2．故C正确，D错误；故选AC．‎ 点睛：解决本题的关键理清运动过程，抓住超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时间相等，运用匀变速直线运动的规律进行求解．‎ ‎14.如图所示，物体m在倾角为θ的斜面上加速下滑，现用垂直于斜面的推力F=kt(k为比例常量、t为时间)作用在物体上，从t=0开始，物体所受摩擦力Ff随时间t的变化的关系是图中的（时间足够长）( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：物体m静止于倾角为θ的斜面上，可知此时最大静摩擦力大于重力沿斜面的分量，随着时间的推移，压力不断增大，而最大静摩擦力的大小与推物体的压力大小成正比，所以物体不可能运动，一直处于静止状态，所以静摩擦力的大小一直等于重力的分量即．因此D正确；ABC均错误；‎ 故选D 考点：滑动摩擦力．‎ 点评：考查滑动摩擦力与压力成正比，而静摩擦力却与引起相对运动趋势的外力有关．同时随着推力的增大，导致物体的最大静摩擦力也增大．‎ ‎15.如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且F≠0.则下列描述正确的是 (　 　)‎ A. B可能受到3个或4个力作用 B. 斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下 C. A对B的摩擦力可能为0 D. A、B整体可能受三个力作用 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ A项，A水平方向要受力平衡，必然受到B的摩擦力，则B一定受到A的压力和摩擦力，还要受到重力，还要受到斜面的弹力，所以B不可能受到三个力，故A项错误。‎ B项，对A、B整体受力分析，A、B的重力，以及斜面的弹力和力F得合力可能沿斜面向上，所以斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下，故B项正确。‎ C项，由以上分析知B对A一定有摩擦力作用，根据牛顿第三定律，A对B一定有摩擦力作用，不可能为零，故C项错误。‎ D项，由B项分析可知，A、B整体可能只受三个力作用，即A、B的重力，以及斜面的弹力和力F，故D项正确。‎ 综上所述，本题正确答案为BD 二．填空（每空10分）‎ ‎16.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示。该游标卡尺读数为______cm，螺旋测微器读数为______mm。‎ ‎【答案】 (1). 1.130 (2). 6.861‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】游标卡尺的主尺读数为‎1.1cm，游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为：6×‎0.05mm=‎0.30mm=‎0.030cm，所以最终读数为：‎1.1cm+‎0.030cm=‎1.130cm。‎ 螺旋测微器的固定刻度为‎6.5mm，可动刻度为36.1×‎0.01mm=‎0.361mm，所以最终读数为‎6.5mm+‎0.361mm=‎6.861mm。‎ 三：计算题 ‎17.一架飞机水平匀速的在某位同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？‎ ‎【答案】0.58‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】飞机匀速前进，同时声波匀速向下传播，两者具有等时性，故有 根据几何关系（如图），有 故 故此飞机的速度约为声速的0.58倍．‎ ‎18. 一辆摩托车行驶的最大速度为‎30m/s。现让该摩托车从静止出发，要在4分钟内追上它前方相距‎1千米、正以‎25m/s的速度在平直公路上行驶的汽车，则该摩托车行驶时，至少应具有多大的加速度？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 试题分析：假设摩托车一直匀加速追赶汽车。则：‎ ‎（1）‎ ‎（2）‎ 摩托车追上汽车时速度：‎ ‎（3）‎ 因为摩托车的最大速度为，所以摩托车不能一直匀加速追赶汽车。‎ 应先匀加速到最大速度再匀速追赶。‎ ‎（4）‎ ‎（5）‎ 由（4）（5）得：‎ 考点：考查追击问题 点评：本题难度较小，建立正确的运动模型是关键，判断追上是摩托车处于匀速运动还是加速运动是难点，可用假设法解决 ‎19.如图所示，水平地面O点的正上方的装置M每隔相等的时间由静止释放一小球，当某小球离开M的同时，O点右侧一长为L＝‎1.2 m的平板车开始以a＝‎6.0 m/s2的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端，已知平板车上表面距离M的竖直高度为h＝‎0.45 m，忽略空气的阻力，重力加速度g取‎10 m/s2.‎ ‎(1)求小球左端离O点的水平距离；‎ ‎(2)若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔Δt应满足什么条件？‎ ‎【答案】(1)‎0.27 m　 (2)Δt≤0.4 s ‎【解析】‎ 解：（1）设小球自由下落至平板车上表面处历时t0，在该时间段内由运动学方程 对小球有：h=①‎ 对平板车有：s=②‎ 由①②式并代入数据可得：s=‎0.27m．‎ ‎（2）从释放第一个小球至第2个小球下落到平板车上表面高度处历时△t+t0，设平板车在该时间段内的位移为s1，由运动学方程有：‎ s1=③‎ 至少有2个小球落在平板车上须满足：‎ s1≤s+L ④‎ 由①～④式并代入数据可得：△t≤0.4s．‎ 答：（1）小车左端离O点的水平距离为‎0.27m；‎ ‎（2）若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔△t应满足△t≤0.4s．‎ ‎【点评】本题主要考查了运动学基本公式的直接应用，知道小球和小车运动时间是相同的，再抓住位移关系求解，难度适中．‎ ‎20.四川省部分地方曾遭受到强降雨袭击，造成部分市州发生山洪泥石流灾害，假设当时有一汽车停在小山坡底，突然司机发现在距坡底‎240m的山坡处泥石流以‎8m ‎/s的初速度、‎0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下，假设司机（反应时间为1s）以‎0.5m/s2的加速度匀加速启动汽车且一直做匀加速直线运动（如图所示），而泥石流到达坡底后速率不变且在水平面的运动近似看成匀速直线运动．问：汽车司机能否安全脱离？‎ ‎【答案】汽车能安全脱离 ‎【解析】‎ 解：设泥石流到达坡底的时间为t1，速率为v1，则 x1=v0t1+，‎ v1=v0+a1t1，‎ 代入数值得t1="20" s，v1="16" m/s，‎ 设汽车从启动到速度与泥石流的速度相等所用的时间为t，则：‎ v汽=v1=a′t t=32s 所以s汽===‎‎256m s石=v1t′=v1（t+1﹣t1）=16×（32+1﹣20）=‎‎208m 因为s石＜s汽 所以能安全脱离 答：汽车能安全脱离．‎ 考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ 专题：直线运动规律专题．‎ 分析：先根据匀加速直线运动位移时间公式，速度时间公式求出泥石流到达坡底的时间和速度，再求出泥石流水平面上的位移和汽车在水平面上的位移，比较位移大小即可求解．‎ 点评：本题主要考查了匀变速直线运动为位移时间公式和速度时间公式的直接应用，难度适中．‎