2018-2019学年江苏省海安高级中学高二6月月考物理试题 解析版

2018-2019学年江苏省海安高级中学高二6月月考物理试题 解析版

‎2018—2019学年度高二年级阶段检测（四）‎ 物理试卷 一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1.下列说法中正确的是 （ ）‎ A. 黑体辐射时，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向频率较小的方向移动 B. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子散射后波长变短 C. 卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成．‎ D. 各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的发光频率不一样，因此每种原子都有自己的特征谱线，人们可以通过光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成．‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】黑体辐射时，随着温度升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短、频率较大的方向移动，选项A错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子散射后能量变小，波长变长，选项B错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构理论，选项C错误；各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的发光频率不一样，因此每种原子都有自己的特征谱线，人们可以通过光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成，选项D正确；故选D．‎ ‎2.2018年II月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义。新国际单位体系将于2019年5月20日世界计量日起正式生效。其中，千克将用普朗克常量(h)定义；安培将用电子电荷量（e）定义。以基本物理常数定义计量单位，可大大提高稳定性和精确度。关于普朗克常量和电子电荷量的单位，下列正确的是 A. 普朗克常量的单位为kg.m3 .s-2 B. 普朗克常量的单位为kg-1 .m2. s-1‎ C. 电子电荷量的单位为A．s D. 电子电荷量的单位为A.s-1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由公式E=hv，可得h=E/v=Fs/v=mas/v，故普朗克常量h的单位为J/Hz，1J/Hz=1J·S=1Kg·m2·s-1；由公式q=It，可得电荷量e的单位为C，1C=1A·s。故答案选C。‎ ‎3.如图所示，滑块B置于水平地面上，滑块A在一斜向上的力F作用下紧靠滑块B(A、B接触面竖直，A和地面未接触)，此时A、B均处于静止状态．若仅将力F增大A、B仍处于静止状态，下列说法正确的是 A. AB间的弹力一定增大 B. AB间的摩擦力一定增大 C. B和水平地面间弹力一定增大 D. B和水平地面间摩擦力保持不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设F与水平方向的夹角为θ，可知对A：Fcosθ=N，则F变大时AB间的弹力一定增大，选项A正确；竖直方向：若开始时B对A的静摩擦力向下，则Fsinθ=mg+f，则当F增大时，f变大；若开始时B对A的静摩擦力向上，则Fsinθ=mAg-f，则当F增大时，f先变小后变大；选项B错误；对AB的整体，竖直方向：Fsinθ+N地=（m+M）g，则随F增大，地面对B的支持力减小；水平方向：Fcosθ=f地，则随F增大，地面对B的摩擦力变大，选项CD错误.‎ ‎4.如图所示，地球半径为R，近地卫星在轨道1上绕地球表面近地环绕，环绕半径可以近似看成等于地球半径，环绕线速度为v，周期为T．运动到A点后点火加速，运动轨道变成椭圆轨道2，远地点B距离地球表面2R，下列说法正确的是 A. 卫星经过椭圆轨道A点的速度小于经过B点的速度 B. 从A点运动到B点的时间为T C. B点的速度大小可能比圆轨道1上的速度大 D. 若让此卫星绕月球做半径也为R的匀速圆周运动，运动周期也为T ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据开普勒第二定律可知，卫星经过椭圆轨道A点的速度大于经过B点的速度，选项A错误；根据开普勒第三定律：，解得，则从A点运动到B点的时间为，选项B正确；根据可知在轨道1上做圆周运动的速度大于过B点的圆周运动的速度，而过B点做圆周运动的速度大于过B点的椭圆轨道的速度，则B点的速度大小一定小于圆轨道1上的速度，选项C错误；根据，则可知由于地球质量大于月球的质量，若让此卫星绕月球做半径也为R的匀速圆周运动，则运动周期大于T，选项D错误.‎ ‎5.如图，质量相同的两个小球A、B，由两根长均为的轻绳系住悬挂在天花板上．现A、B随车一起向右做匀加速直线运动，绳与竖直方向的夹角为α，某时刻车突然刹停，刹车前一瞬间小车的速度为，则突然刹车时两小球的加速度 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】刹车瞬时，小球A将向右开始摆动做圆周运动，此时的加速度等于向心加速度，则；当突然刹停时，由于惯性小球B将向右做平抛运动，则此时刻B的加速度为g；故选B.‎ ‎6.如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零．已知普朗克常数为h，真空中光速为c．该金属的逸出功为 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 接通开关,当电压表读数大于或等于U时,，电流表读数为零，遏止电压为U，根据光电效应方程，则光电子的最大初动能为：Ekm=eU=-W0；‎ 用波长为的单色光照射时，Ekm=3eU=-W0；‎ 联立解得：W0=，故C正确，ABD错误。‎ 故选：C 二．多项选择题：本题共5小题，每小题4分，满分20分．每题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎7.用中子轰击 原子核，发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则以下说法中正确的是 A. X原子核中含有86个中子 B. X原子核中核子的比结合能比原子核中核子的比结合能大 C. X原子核中核子的平均质量比结合能比原子核中核子的平均质量大 D. X原子核结合能比原子核的结合能大 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的质量数为140，电荷数为54，则中子数为86，核子数为140，故A正确。‎ B项：在裂变的过程中，有能量释放，则X原子核中核子的比结合能比原子核中核子的比结合能大，选项B正确；‎ C、D项：X原子核属于中等核，则原子核中核子的平均质量比原子核中核子的平均质量小，原子核的结合能较小，选项CD错误。‎ 故选:AB。‎ ‎8.如图所示，可视为质点的小球套在光滑的竖直杆上，一根不可伸长的细绳绕过滑轮连接小球，已知小球重力为１N，电动机从滑轮左端以1m/s的速度沿水平方向匀速拉绳，绳子始终处于拉直状态．某一时刻，连接小球的绳子与竖直方向的夹角为60°，对此时小球速度及绳子中拉力的判断正确的是 A. 小球速度等于0.5m/s B. 小球速度等于2m/s C. 绳中拉力等于2N D. 绳中拉力大于2N ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】电动机拉绳的速度大小与小球沿绳子分速度大小相等，即v=v球•cos60°，所以：v球=2v=2m/s。故A错误，B正确；小球的速度： ，小球向上运动的过程中绳子与竖直方向之间的夹角增大，则cosθ减小，所以小球的速度增大，即小球做加速运动，所以绳子向上的分力大于小球的重力，即：Tcos60°＞G=1N，所以绳子的拉力大于2N．故C错误，D正确。‎ ‎9.如图所示，以速度水平抛出的小球，飞行一段时间撞在斜面上，速度方向与斜面方向成60°，已知斜面倾角θ=30°，以下结论中正确的是 A. 物体飞行时间是 B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C. 物体下降的距离是m D. 物体飞行的水平位移为m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】由几何关系可知，竖直速度：，解得物体飞行时间是，选项A正确；物体撞击斜面时的速度大小为，选项B错误；物体下降的距离是，选项C正确；物体水平的距离是，选项D错误.‎ ‎10.如图甲所示，细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接A、B两物体，定滑轮悬挂在一个力传感器的正下方，保持A物体质量m0不变，取不同质量m的B物体，通过计算机描绘得到传感器对滑轮的拉力F随B球质量m变化关系曲线如图乙所示，F=F0直线是曲线的渐近线，重力加速度为g。则( )‎ A. m越大，F越小 B. m越大，F越大 C. A物体质量 D. 在m＜m0范围内，m越大，其运动的加速度越小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、C、当m较大时B下降A上升，根据牛顿第二定律，对B有: ;对A有：，联立解得：， ，则m越大，，则有，即；故A、C错误，B正确.‎ D、当范围内，据牛顿第二定律，对A有：，对B有：，联立解得：，故范围内，m越大，其运动的加速度越小；故D正确.‎ 故选BD.‎ ‎11.如图光滑的桌面上有个光滑的小孔O，一根轻绳穿过小孔两端各系着质量分别为m1和m2的两个物体，它们分别以O、O＇点为圆心以角速度做匀速圆周运动，半径分别是，m1和m2到O点的绳长分别为和，下列说法正确的是 A. m1和m2做圆周运动的所需要的向心力大小不同 B. m1和m2做圆周运动的半径之比：‎ C. m1和m2做圆周运动的绳长之比：‎ D. 剪断细绳后m1做匀速直线运动，m2做平抛运动 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳子的拉力为T，则m1做圆周运动的所需要的向心力大小等于T；m2做圆周运动的所需要的向心力大小等于T沿水平方向的分量；选项A正确；对m1：；对m2：（其中θ是绳子与竖直方向的夹角），可知m1和m2做圆周运动的半径之比：；，选项B错误，C正确；剪断细绳后m1在桌面上沿线速度方向做匀速直线运动，m2做平抛运动，选项D正确.‎ 三、填空题：本题共2小题，满分26分．‎ ‎12.某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器在直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2．‎ ‎(1)下列不必要的实验要求是_________．(请填写选项前对应的字母)‎ A．两绳套间的夹角尽可能大些 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动900，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是____（填选项前的序号）‎ A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．先减小后增大 ‎（3）实验中若将橡皮筋AO更换为细线，按上述方法______（填“也能”或“不能”）达到验证力的平行四边形定则的目的．‎ ‎【答案】 (1). A (2). D (3). 不能 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）两绳套间的夹角大小要适当即可，选项A没必要；弹簧测力计应在使用前校零，选项B正确；拉线方向应与木板平面平行，选项C正确；改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置，以便角度的测量，选项D正确；此题选择没必要的步骤，故选A.‎ ‎（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90°，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，说明两个细绳拉力的合力不变，作图如下： ‎ 故绳套1的拉力先减小后增加，故ABC错误，D正确。‎ ‎（3）不能；改成细线后就不能被拉伸了，不能体现两个拉力的作用效果．‎ ‎13.如图所示为某同学应用气垫导轨“探究碰撞中的不变量”的实验装置．‎ ‎（1）实验操作如下：‎ a．用天平分别测出滑块1、滑块2的质量m1、m2；用游标卡尺测出两遮光片的宽度d1、d2；‎ b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；‎ c．在滑块1和滑块2间放入一个锁定的压缩弹簧，用细绳固定，静止放置在气垫导轨上；‎ d．剪断细绳，读取滑块1、滑块2与弹簧分离后通过光电门的时间分别为t1和t2；‎ e．利用上述测量数据，若得出关系式___________成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和．‎ ‎（2）关于该实验方案，下列说法正确的是_____．‎ A．遮光片应选择较窄的 B．两滑块的质量应该相同 C．若两遮光片的宽度相同则不需要测出其宽度 ‎（3）本实验需要调节气垫导轨水平，调节方案是_______________________；‎ ‎（4）若某同学实验前没有调节气垫导轨水平，重复进行了多次实验，结果总是滑块1的动量大于滑块2的动量，出现这一结果的原因可能是导轨左侧_____（选填“高于”或“低于”）导轨右侧；‎ ‎（5）某同学利用上述数据还测出被压缩弹簧的弹性势能的大小EP，则弹性势能EP=_____．‎ ‎【答案】 (1). (2). C (3). 接通充气开关，调节导轨使滑块能静止在导轨上 (4). 低于 (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎(1) 设向左为正方向，两滑块开始时总动量为零，碰后两物体均匀速经过光电门，则根据平均速度公式可知，两滑块的速度分别为滑块的速度：，，则碰后的动量为，根据动量守恒定律则有：；‎ ‎(2) 若两遮光片的宽度相同则，即为，故选C；‎ ‎(3) 本实验需要调节气垫导轨水平，调节方案是接通充气开关，调节导轨使滑块能静止在导轨上；‎ ‎(4) 滑块1的动量大于滑块2的动量，说明滑块1一定加速，滑块2减速，故说明左侧低于右侧；‎ ‎(5)根据能量守恒可得弹性势能。‎ ‎14.如图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源．‎ ‎（1）保持质量一定改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线，如图右所示；分析此图线的OA段可得出的实验结论是_____________；此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_____________．‎ ‎（2）有关实验操作，下列说法中正确的是_____________‎ A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 C．此实验只需平衡一次摩擦力 D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车 ‎（3）如图为实验中获得的某一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间有四个点没有画出，若电源频率为50Hz，则D点的速度为v=_________m/s，加速度的大小a=_____________m/s2（结果保留2位有效数字）．‎ ‎【答案】 (1). 加速度与外力成正比 (2). 不满足钩码的质量远小于小车的质量 (3). BCD (4). 1.6 (5). 3.5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）分析此图线的OA段可得出的实验结论是加速度与外力成正比；此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是不满足钩码的质量远小于小车的质量；‎ ‎（2）平衡摩擦力时，应不挂砝码盘及盘内砝码，只让小车拖着纸带在木板上做匀速运动即可，选项A错误；连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行，以保证绳子的拉力等于小车的牵引力，选项B正确；此实验只需平衡一次摩擦力，即改变小车质量时不需再平衡摩擦力，选项C正确；小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车，选项D正确.‎ ‎（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度： ‎ 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小， 得：；‎ 四、计算题：本题共4小题，满分56分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎15.如图所示，光滑水平直导轨上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA=mC=2m，mB=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不拴接）．同时A、B以共同的速度v0运动，C静止．某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘合在一起，最终三滑块的速度相同．求：‎ ‎（1）三滑块最终共同速度大小v；‎ ‎（2）B与C碰撞时，B受到的冲量大小IB；‎ ‎（3）细绳断开前，弹簧中的弹性势能EP．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由A、B、C三个滑块组成的系统动量守恒 得 ‎（2）绳断瞬间由A、B两个滑块组成的系统动量守恒 得：‎ ‎（3）绳断前后，由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒 由 ‎ 得 ‎16.如图所示，长L=8m，质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上，质量m=1kg的小物体放在木板的右端，现对木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）若薄木板上表面光滑，欲使薄木板以2 m/s2的加速度向右运动，需对木板施加多大的水平拉力；‎ ‎（2）若木板上表面粗糙，小物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3，当小物体与薄木板发生相对滑动时，求小物块加速度的大小和方向；‎ ‎（3）若木板上表面粗糙，小物块与薄木板间的动摩擦因数为0.3，若拉力F=15N，小物块所能获得的最大速度．‎ ‎【答案】(1) 拉力大小为6N;(2) ,方向：水平向右;(3) 木块获得的最大速度为12m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）薄木板上表面光滑，木板受到的合外力为拉力，由牛顿第二定律得：，‎ 则拉力大小为6N； ‎ ‎（2）当小物块相对于木板滑动时，对木块，由牛顿第二定律得：，‎ 解得：，方向水平向右；‎ ‎（3）小物块相对于木板恰好滑动时，由牛顿第二定律得：‎ 拉力：， ‎ 拉力F=15N＞F0，小物块相对于木块滑动， ‎ 对木板，由牛顿第二定律得：，‎ 解得： ‎ 木块位移：， ‎ 木板位移：，‎ 木块从木板上滑下时有：， ‎ 此时木块的速度：，‎ 解得：，则木块获得的最大速度为12m/s ‎17.已知氢原子的基态电子轨道半径为r1＝0.53×10－10 m，量子数为n的能级值为（静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中光速c＝3.00×108 m/s），‎ ‎（1）求电子在基态轨道上运动的动能；‎ ‎（2）若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？‎ ‎（3）若有大量的氢原子处于n＝3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种动量不同的光子？其中动量最小的是多少？‎ ‎【答案】(1) Ek=13.6 eV;(2) ;(3) 3，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，则：‎ 又知Ek＝mv2 ‎ 故电子在基态轨道的动能为：. ‎ ‎（2）要使处于基态的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第1能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：hγ＝0﹣E1；‎ 得：，‎ ‎（3）当大量氢原子处于n＝3能级时，可释放出的光子动量种类为：N3 ‎ 当氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时辐射的光子频率最小，波长最长，动量最小，‎ 依据EnE1，那么E3（﹣13.6）＝﹣1.51eV ‎ E2（﹣13.6）＝﹣3.4eV 又因此；‎ ‎；‎ ‎18.如图所示，餐桌中心是一个半径为r=1.5m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为，与餐桌的动摩擦因数为，餐桌离地高度为。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。‎ ‎(1)为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为多少？‎ ‎(2)缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径R的最小值为多大？‎ ‎(3)若餐桌半径，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离L为多少？‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大。当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最大：‎ 两式联立可得：‎ ‎(2)由题意可得，当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零，对应的餐桌半径取最小值。设物体在餐桌上滑动的位移为s，物块在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a，则：‎ 所以：‎ 物体在餐桌上滑动的初速度为：‎ 由运动学公式可得：‎ 由图形可得餐桌半径的最小值为：‎ ‎(3)当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度，由题意可得：‎ 由于餐桌半径为，所以 ‎ 所以可得： ‎ 物体做平抛运动的时间为t，则：‎ 解得：‎ 所以物体做平抛运动的水平位移为 所以由题意可得：‎ ‎【点睛】本题主要考查了圆周运动，明确最大静摩擦力提供向心力，然后物体在餐桌上做匀减速运动，利用好几何关系即可判断.‎ ‎ ‎ ‎ ‎