2018-2019学年江西省上饶市横峰中学高二下学期第三次月考物理试题 解析版

2018-2019学年江西省上饶市横峰中学高二下学期第三次月考物理试题 解析版

横峰中学第三次月考高二物理试卷 一、选择题：（本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中第1—6题只有一项符合题目要求，第7—10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1.下列说法正确的是 A. 用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较小 B. 根据玻尔原子理论，氢原子在辐射光子的同时，电子的轨道半径也在连续地减小 C. 一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别是m1、m2、m3,则放出的的能量是 D. 若原子核发生一次β衰变，则该原子外层就失去一个电子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，X射线的频率大，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大，A错误；‎ B．根据玻尔原子理论，氢原子在辐射光子的同时，电子的轨道半径也在减小，但电子的轨道不是连续的，故B错误；‎ C．根据爱因斯坦质能方程可知，一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，则放出的能量为 故C正确；‎ D．β衰变的电子是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自外层电子。故D错误。‎ ‎2.对于一定质量的某物体而言，下列关于动能和动量的关系正确的是 A. 物体的动能改变，其动量不一定改变 B. 物体动量改变，则其动能一定改变 C. 物体的速度不变，则其动量不变，动能也不变 D. 动量是标量，动能是矢量．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的动能改变，则物体的速度大小一定改变，则其动量一定改变，选项A错误；动量表达式为：P=mv，动量改变可能是速度大小改变，也可能是速度方向改变，其动能不一定改变，故B错误。物体的速度不变，则其动量不变，动能也不变，选项C正确；动量是矢量，动能是标量，选项D错误.‎ ‎3.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，衰变过程动量守恒，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r1、r2，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 原子核可能发生衰变，也可能发生衰变 B. 若衰变方程是，则衰变后新核和粒子圆周运动周期相同 C. 若衰变方程是，则衰变后新核和粒子的速度大小之比 为2：117‎ D. 若衰变方程是，则r1：r2＝2：117‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成两粒子动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则知：若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以为电性相同的粒子，可能发生的是α衰变，但不是β衰变，故A错误；若衰变方程是，则根据，因两粒子的 不同，则衰变后新核和粒子圆周运动周期不相同，选项B错误；根据动量守恒定律知，新核TH和α粒子的动量大小相等，则速度之比等于质量的倒数比，即速度之比为4:234=2:117，选项C正确；根据，则r1：r2=2：90=1：45，故D错误；‎ ‎4.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知该波的周期为0.4s，下面说法中正确的是 A. x=1.5m处质点在t=0.1s时位于平衡位置 B. x=3m处的质点开始振动时的方向是向上的 C. 质点Q（xQ=9m）经过0.5s第一次到达波谷 D. 处在x=4m处观察者向x=0匀速运动时，接收到的波的频率等于2.5Hz ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：，x=1.5m处质点向下振动，通过的路程大于一个振幅，故A错误；‎ B项：M点的开始振动方向向下，所以x=3m处的质点开始振动时的方向是向下的，故B错误；‎ C项：波长为4m，波速度为： 当图中x=4m处的波谷传到x=9m处时，x=9m处的质点第一次到达波谷，用时，故C正确；‎ D项：该波的频率为，由于观察者向波源运动，所以接收到的频率大于2.5Hz，故D错误。‎ ‎5.．如图所示，闭合金属圆环从高为h的曲面左侧自由滚下，又滚上曲面右侧，环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场，环在运动过程中摩擦阻力不计，则下列选项错误的是( )‎ A. 环滚上曲面右侧的高度等于h B. 环滚入曲面左侧的高度小于h C. 运动过程中环内有感应电流 D. 运动过程中安培力对环一定做负功 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】闭合金属圆环在非匀强磁场中运动时，磁通量在变化，环内产生感应电流，机械能一部分转化为电能，所以环滚上曲面右侧的高度小于h。故BC正确，A错误。在运动过程中，安培力阻碍导体相对磁场运动，总是阻力，一定做负功。故D正确。本题选说法不正确的，故选A.‎ ‎6.如图所示，一个边长L=10 cm，匝数n=100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO´匀速转动，磁感应强度B=0.50 T，角速度ω=10π rad/s，闭合回路中两只灯泡均能正常发光。下列说法正确的是 A. 从图中位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式为e =5πcos10πt（V）‎ B. 增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变 C. 抽去电感器L的铁芯时，灯泡L2变暗 D. 增大电容器C两极板间的距离时，灯泡L1变亮 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据可得感应电动势的最大值：，由于线框垂直于中性面开始计时，所以电动势瞬时值的表达式：，故选项A正确；‎ B、根据可得增大线圈转动角速度时，感应电动势的峰值增大，故选项B错误；‎ C、抽去电感器的铁芯时，即减小自感系数，电感器的感抗减小，流过灯泡电流增大，根据功率公式可知灯泡变亮，故选项C错误；‎ D、增大电容器两极板间的距离时，根据可知电容器的电容减小，则有电容器的容抗增大，流过灯泡电流减小，根据功率公式可知灯泡变暗，故选项D错误；‎ ‎7.由透明材料制成的长方体物块放在水平面上，且长方体物块的下表面涂有水银层面。一束由两种单色光组成的细光束沿的方向斜射到长方体物块的上表面，且与上表面的夹角大小为，结果在长方体物块的上表面得到三束光线甲、乙、丙。则下列说法正确的是 。‎ A. 甲、乙、丙中只有甲为复色光 B. 光束乙的折射率大于光束丙的折射率 C. 减小角，甲、乙、丙一定平行 D. 两种色光在该透明材料中传播的时间一定相等 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、所有色光都能反射，则由反射定律可知不同色光的反射角均相同，因此甲光束仍为复色光，而乙光束、丙光束由于折射率不同导致偏折分离，因此为单色光，故选项A正确；‎ B、由图知光束乙偏折程度大于比光束丙，根据折射定律可知光束乙的折射率大于光束丙的折射率，故选项B正确；‎ C、一束由两种色光混合的复色光沿方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为第一次折射时的折射角与第二次折射时的入射角是相等的，反射时反射角与入射角相等，所以由光路可逆可得出射光线平行，减小角，光线甲、乙、丙仍保持平行，故选项C正确；‎ D、根据，可知光在该透明材料中传播的时间， 因两光束的折射角不同，所以在该透明材料中传播的时间不相等，故选项D错误。‎ ‎8.用如图所示的装置研究光电效应现象。用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应；移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数小于1.7V时，电流表有示数，当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 光电子的最大初动能为1.7eV B. 光电管阴极的逸出功为1.7eV C. 电键S断开后，没有电流流过电流表G D. 保持入射光强度不变，改用光子能量为0.9eV的光照射，电流表G示数一定为0‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为1.7eV，根据光电效应方程EKm=hγ-W0，W0=1.05eV．故A正确，B错误。电键S断开后，用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表。故C错误。改用能量为0.9eV的光子照射，0.9eV小于1.05eV，则不能发生光电效应，电流表G电流为零，故D错误；‎ ‎9.如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）‎ A. 小车向左运动的最大距离为R B. 小球和小车组成的系统机械能不守恒 C. 小球第二次能上升的最大高度 D. 小球第二次离开小车在空中运动过程中，小车处于静止状态 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：mv-mv′=0，，解得，小车的位移：x=R，故A正确；小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，系统初状态在水平方向动量为零，由动量守恒定律可知，系统在任何时刻在水平方向动量都为零，小球离开小车时小球与小车在水平方向速度都为零，水平方向动能为零，如果系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，小球离开小车后上升的最大高度为h0，由题意可知，小球离开小车后在空中能上升的最大高度为＜h0‎ ‎，系统机械能不守恒，故B正确；小球第一次车中运动过程中，由动能定理得：mg（h0-h0）-Wf=0，Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得：Wf=mgh0，即小球第一次在车中滚动损失的机械能为mgh0，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgh0，机械能损失小于mgh0，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于h0-h0=h0，故C错误；小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A点第二次离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球第二次离开小车在空中运动过程中，小车处于静止状态，故D正确。‎ ‎10.如图所示，两根光滑、足够长的平行金属导轨固定在水平面上。滑动变阻器接入电路的电阻值为R(最大阻值足够大)，导轨的宽度L=0.5 m，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小B=1T。内阻的金属杆在F=5N的水平恒力作用下由静止开始运动。经过一段时间后，金属杆的速度达到最大速度vm，不计导轨电阻，则有（　　）‎ ‎ ‎ A. R越小，vm越大 B. 金属杆的最大速度大于或等于20 m/s C. 在金属杆达到最大速度之前，恒力F所做的功等于电路中消耗的电能 D. 金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动平均速率ve与恒力F成正比 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据法拉第电磁感应定律可得,根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流 ‎,匀速运动时受力平衡,则计算得出: ,由此可以知道, R越小，vm越小，故A错误； 当时,最小,此时,所以金属杆的最大速度大于或等于20 m/s ,故B正确；根据功能关系可以知道,在金属杆达到最大速度之前,恒力F所做的功等于电路中消耗的电能与金属杆动能增加之和,故C错误;金属杆达到最大速度后,有 ,所以,根据恒定电流的微观计算公式可得 ,计算得出,所以金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率ve与恒力F成正比，故D正确；故选BD 二、实验探究题：（本题包括2小题共计14分第一小题每空3分第二小题每空2分）‎ ‎11.在利用单摆测定重力加速度实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到，只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2-l图象，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2-l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示．‎ ‎（1）造成图象不过坐标原点的原因可能是______；‎ ‎（2）由图象求出的重力加速度g=______m/s2．（取）‎ ‎【答案】 (1). 漏加小球半径 (2). 9.87‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）图象不通过坐标原点，将图象向右平移1cm就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小1cm，故可能是漏加小球半径；‎ ‎（2）由题意公式得到，图象斜率表示，结合图象数据得到 解得：g=9.87m/s2‎ ‎12.研究电磁感应现象的实验电路如甲图所示，所用的器材有：电流计（若电流 从左接线柱流入电流计，则电流计的指针向左偏），直流电源，带铁心的线圈 A，线 圈 B，电键，滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱），导线若干。将线圈 A 插 入线圈 B 中后，闭合开关，线圈 A 中的电流方向如乙图中的箭头所示，经过多次实验 发现，当线圈 B 中磁通量增加时，电流计指针向左偏，线圈 B 中感应电流的磁场方向 总与线圈 A 的磁场方向_____（选填“相同”“相反”）；当线圈 B 中磁通量减少时， 电流计指针向右偏，线圈 B 中感应电流的磁场方向总与线圈 A 的磁场方向______选 填“相同”“相反”）。可见感应电流的磁场总要______（选填“阻碍”“阻止”）引起 感应电流的磁通量的变化。若甲图中滑动变阻器滑片向左滑动，电流计指针将__________（选填“向左偏”“向右偏”“不偏”）。‎ ‎【答案】 (1). 相反 (2). 相同 (3). 阻碍 (4). 向右偏 ‎【解析】‎ ‎【详解】解：闭合开关，线圈 A 中的电流方向如乙图中的箭头所示，根据右手安培定则可知线圈 A 的磁场方向向下；当线圈 B 中磁通量增加时，电流计指针向左偏，说明线圈 B 中的感应电流从左接线柱流入电流计，根据右手安培定则可知线圈 B 中感应电流的磁场方向向上，所以当线圈 B 中磁通量增加时，线圈 B 中感应电流的磁场方向总与线圈 A 的磁场方向相反；当线圈 B 中磁通量减少时， 电流计指针向右偏，说明线圈 B 中的感应电流从右接线柱流入电流计，根据右手安培定则可知线圈 B 中感应电流的磁场方向向下，所以当线圈 B 中磁通量减小时，电线圈 B 中感应电流的磁场方向总与线圈 A 的磁场方向相同；由此可见感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化；‎ 若甲图中滑动变阻器滑片向左滑动，线圈A中电流减小，产生的磁场减小，穿过副线圈线圈 ‎ B的磁通量减小，电流计指针将向右偏。‎ 三、计算题（10+10+12+14共计46分）‎ ‎13.如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面成θ＝45°角射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h＝2.0cm的光点A和B.(光速c=3.0×108m/s)‎ ‎(1)求玻璃砖的厚度d；‎ ‎(2)求光在玻璃砖中运动的时间。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)光路图如图所示：‎ 设第一次折射时折射角为r.则有：‎ 解得：r＝30°‎ 设第二次折射时折射角为α，则有：‎ 解得：α＝45°‎ 由几何关系得：h＝2dtanr ‎(2)光在玻璃砖中传播的路程： ‎ 时间：‎ ‎14.如图所示，质量m＝1.0 kg的小球B静止在平台上，平台高h＝0.80 m．一个质量为M＝2.0 kg的小球A以速度v0沿平台自左向右运动，与小球B发生正碰，碰撞后小球B的速度vB＝6.0 m/s，小球A落在水平地面的C点，DC间距离s＝1.2 m．求(取g＝10 m/s2)：‎ ‎(1)碰撞结束时小球A的速度vA.‎ ‎(2)小球A与小球B碰撞前的速度v0的大小．‎ ‎【答案】（1）3m/s（2）6m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)碰撞结束后小球A做平抛运动：h＝gt2，s＝vAt 解得：vA＝3m/s ‎(2)两球碰撞前后动量守恒，有：Mv0＝mvB＋MvA 解得：v0＝6 m/s ‎15.如图所示，光滑的轻质定滑轮上绕有轻质细线，线的一端系一质量为4m的重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有足够长且电阻不计的平行金属导轨PQ、EF，其间距为L。在Q、F之间连接阻值为R的电阻，金属杆接入电路部分的电阻为R，其余电阻不计。一匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B0，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降一段距离时恰好达到稳定速度而后匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）重物匀速下降时金属杆受到的安培力F的大小；‎ ‎（2）重物匀速下降时速度v的大小。‎ ‎【答案】(1) F＝3mg (2) v＝‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 对重物：T＝4mg 对金属杆：T＝mg＋F 解得：F＝3mg ‎(2)对金属杆：E＝B0Lv ‎ F＝B0IL ‎ 对闭合电路：I＝ ‎ ‎。‎ ‎16.如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知，求：‎ ‎（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度v；‎ ‎（2）被压缩弹簧的最大弹性势能EPmax； ‎ ‎（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离 s.‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)滑块从光滑曲面上高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为 ，由机械能守恒定律有： ‎ 解之得：‎ 滑块与碰撞的过程，、系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为 ，由动量守恒定律有： ‎ 解之得：‎ ‎(2)滑块、发生碰撞后与滑块一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块、、速度相等，设为速度 由动量守恒定律有： ‎ 由机械能守恒定律有： ‎ 解得被压缩弹簧的最大弹性势能：‎ ‎(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块脱离弹簧，设滑块、的速度为，滑块的速度为，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：‎ 解之得：，‎ 滑块从桌面边缘飞出后做平抛运动：‎ 解之得滑块落地点与桌面边缘的水平距离：‎ ‎ ‎