河北省定州市第二中学2020学年高二物理下学期4月月考试题（含解析）

河北省定州市第二中学2020学年高二物理下学期4月月考试题（含解析）

河北省定州市第二中学2020学年高二物理下学期4月月考试题（含解析） ‎ 一、单选题 ‎1.如图所示，变频交变电源的频率可在20Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的炽热程度相同．则下列说法中正确的是 A. 如果将电源频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度加强 B. 如果将电源频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱 C. 如果将电源频率减小，A1炽热程度减弱、A2炽热程度减弱 D. 如果将电源频率减小，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 二个支路电压相同，当交流电频率变化时，会影响电感的感抗和电容的容抗，从而影响流过各个支路的电流．‎ ‎【详解】二个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，所以流过A1灯泡所在支路的电流变大，流过灯泡A2所在支路的电流变小。故灯泡A1变亮，灯泡A2变暗，即A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱，故A错误，B正确；当交流电频率变小时，电感的感抗减小，电容的容抗增大，所以流过A1泡所在支路的电流变小，流过灯泡A2所在支路的电流变大。故灯泡A1变暗，灯泡A2变亮，即A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强；故CD错误。故选B。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关．记住感抗和容抗的两个公式可以帮助定性分析．XL=2πLf，XC=1/2πCf.‎ ‎2.春节期间孩子们玩“冲天炮”，有一只被点燃的“冲天炮”喷出气体竖直向上运动，其中有一段时间内“冲天炮”向上做匀速直线运动，在这段时间内“冲天炮”的有关物理量将是(　　)‎ A. 合外力不变 B. 反冲力变小 C. 机械能不变 D. 动量变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 由于“冲天炮”做匀速直线运动，处于受力平衡的状态，所以受到的合外力为零，不变，故A正确；“冲天炮”做匀速直线运动，反冲力与重力、阻力平衡，不变，故B错误；由于“冲天炮”做匀速直线运动，动能不变，势能增加，故机械能一定增加，故C错误；由于“冲天炮”做匀速直线运动，动量不变，故D错误；故选A。‎ ‎3.如图所示，一理想变压器给一标有“20V，10W”的小灯泡供电，原副线圈分别接一理想电流表和一理想电压表。当原线圈输入220V的交变电流时，闭合开关S小灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是 A. 变压器原、副线圈的匝数比为1∶11‎ B. 变压器原、副线圈中每匝线圈的磁通量的变化率之比为11∶1‎ C. 将开关断开，电压表示数将为0‎ D. 灯泡两端再并联一盏相同的灯泡，电流表的示数将变为原来的两倍 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、原线圈的电压，副线圈的灯泡正常发光，由变压器的规律可知，可知，故A错误。B、根据互感的原理可知，则原副线圈每匝线圈的磁通量匝数比为1:1，故B错误。C ‎、副线圈开光断开，则无电流和输出功率，当由U1决定，故不为零，故C错误。D、副线圈并一相同灯泡，则输出功率加倍，即输入功率加倍，而输入电流不变，则输入电流变为原来的2倍，故D正确。故选D。‎ ‎【点睛】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．‎ ‎4.某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，如图所示电路中线圈为低频扼流圈，直流电阻很小但不能忽略。其中R1 、R2为定值电阻。下列判断中正确的是（ ）‎ A. R1 、R2两端的交流电压大约相等 B. R1 、R2两端的直流电压大约相等 C. R1中只有直流成分 D. R2中只有直流成分 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：因为L是个低频扼流圈，因此对低频交流电有阻碍作用，因此两电阻的交流电压不相等，而直流电压大约相等，A错，B对；电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，因此两电阻上都有交流和直流成分，CD都错 考点：扼流圈，交流电 点评：本题的解题关键是理解分析低频扼流圈的作用，并注意输出的电源类型特点，就容易解题。‎ ‎5.如图所示，静止在湖面的小船上有甲、乙两运动员，他们的质量相等，以相对于湖面相同的水平速率沿相反方向先后跃入水中，若甲先跳，乙后跳，则（ ）（不计水的阻力）‎ A. 小船末速度向右，乙受小船的冲量大 B. 小船末速度向左，甲受小船冲量大 C. 小船末速度为零，甲受小船冲量大 D. 小船末速度为零，乙受小船冲量大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 设甲的方向为正方向，由动量守恒定律可知： ‎ 解之得：‎ 由动量定理，对甲有： ‎ 对乙有： ，则 ，故选项C正确。‎ 点睛：对整体由动量守恒定律可求出小船的动量；再分别对两人由动量定理可解得两人受到船的冲量；本题要注意在对乙列动量定理时，人和船有相同的速度，故乙的初速度不为零。‎ ‎6.某变电站用10kV的高压向‎20km外的小区供电，输送的电功率为100 kW。现使用型号DYD50/C的电线，已知该电线(单股)每千米的电阻为0.5Ω，则输电线路的电流为( )‎ A. ‎0.1‎A B. ‎‎10A C. ‎‎500A D. ‎‎1000A ‎【答案】B ‎【解析】‎ 变电站用10kV的高压输送的电功率为100 Kw,则电流为 故选B ‎7.如图所示，线圈L与小灯泡A并联后接到电源上.先闭合开关S，稳定后，断开开关S，发现小灯泡闪亮一下再熄灭.则下列说法中正确的是 A. 小灯泡A与线圈L的电阻值相同 B. 闭合开关S,电路稳定后，小灯泡A中的电流大于线圈L中的电流 C. 断开幵关前后，通过小灯泡A中的电流方向不变 D. 断开开关前后，通过线圈L的电流方向不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：当灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S时，灯泡中原来的电流突然减小到零，线圈中电流开始减小，磁通量减小产生感应电动势，产生自感现象，根据楞次定律分析线圈中电流的变化，及电阻大小．‎ 迅速断开开关S时，线圈中电流开始减小，磁通量开始减小产生自感电动势，阻碍电流的减小，小灯泡闪亮一下后熄灭，可得，断开前，通过A电流小于L的电流，则灯泡的电阻大于线圈的电阻，所以闭合开关，电路稳定后，由于两者的电阻不同，又是并联，所以A中的电流小于L中的电流，AB错误；断开开关后，灯泡中的电流减小为零，线圈产生的感应电流流过灯泡，而线圈中的感应磁场要阻碍原电流的减小，即线圈中的电流与原电流方向相同，灯泡中的电流与原电流方向相反，C错误D正确．‎ ‎8. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 按着汤姆孙的枣糕式模型来推断α粒子散射实验的实验现象，应该是所有的α粒基本都直线穿过金箔 B. 根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，原子的能量减少，电子的动能减少 C. 波尔的原子模型彻底否定了卢瑟福的原子核式结构模型 D. 根据波尔理论，电子从高能态像低能态跃迁时需要释放能量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 按着汤姆孙的枣糕式模型来推断α粒子散射实验的实验现象，应该是所有的α粒速度比较大，金箔的厚度比较薄，原子核间距比较大，所以基本所有的α粒子都直线穿过金箔，A对；‎ 根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，原子的能量减少，电子的势能减少，电子的动能，，V增加，动能增大，故B错；‎ 波尔的原子模型讲述的氢原子的原子模型结构，并不是否定了卢瑟福的原子核式结构模型，C错；‎ 根据波尔理论，电子从高能态像低能态跃迁时需要释放能量，D对；‎ 故答案选AD ‎9.如图所示，电源电压保持不变，若将滑动变阻器触头向左滑动，关于两电表示数变化，下列判断正确的是 A. 电流表示数变大，电压表示数变大 B. 电流表示数变大，电压表示数变小 C. 电流表示数变小，电压表示数变大 D. 电流表示数变小，电压表示数变小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 将滑动变阻器触头向左滑动，则初级电阻增加，初级电流减小，电流表示数减小；根据可知，次级电流减小，灯泡两端的电压减小，电压表示数减小；故选项D正确，ABC错误；故选D.‎ ‎10.如图所示，光滑水平面上，甲、乙两个球分别以大小为=‎1m/s、=‎2m/s的速度做相向运动，碰撞后两球粘在一起以‎0.5 m/s的速度向左运动，则甲、乙两球的质量之比为 A. 1：1 B. 1：‎2 ‎C. 1：3 D. 2：1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 设乙球的速度方向为正方向，根据动量守恒：m2v2-m1v1 =（m1+m2）v，即‎2m2‎ -m1=（m1+m2）×0.5，解得m1：m2=1:1；故选A.‎ ‎11.紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到Κ极时，c、d端才会有信号输出。 已知地球表面太阳光中紫外线波长主要在315nm-400nm之 间，而明火中的紫外线波长主要在200nm-280nm之 间，下列说法正确的是 A. 要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应大于280nm B. 明火照射到搬时间要足够长，c、d端才有输出电压 C. 仅有太阳光照射光电管时，c、d端输出的电压为零 D. 火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，逸出的光电子最大初动能越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、根据题意要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应介于200nm-280nm之 间，故A错；‎ B、光电效应的发生具有瞬时性，故B错；‎ C、仅有太阳光照射光电管时，由于波长大于明火的波长即频率小于明火的频率，所以不能发生光电效应，回路中没有电流，cd段也就没有电压，故C正确；‎ D、火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，则频率越小，那么逸出的光电子最大初动能就越小，故D错误；‎ 故选C ‎12.关于宇宙，下列说法中正确是（）‎ A. 越亮的恒星，寿命一定越长 B. 地球是宇宙中唯一有卫星的行星 C. 银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上 D. 太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生化学反应 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 恒星的寿命取决于恒星的质量，寿命越长说明恒星的质量越小，这是因为质量越小压力就越小，这种情况下恒星内部的核反应就更缓慢，故A错误；宇宙有卫星的行星很多，在太阳系中除了地球有月亮这个卫星外，十年前就已经发现火星有2个卫星、木星有16个卫星、土星有18个卫星、天王星有18个卫星、海王星有8个卫星，只有金星和水星还没有发现卫星，故B错误；银河系的中心有一个突起的核，称为核球，另外还有银盘和银晕，银盘一个非常引人注目的结构是有旋涡状的旋臂，因此银河系属于旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上，故C 正确；在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生核聚变，释放巨大的核能，故太阳能发光、放热，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ 二、多选题 ‎13.下列说法正确的是（ ）‎ A. 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B. 发生了光电效应时，若增大人射光的强度，则光电流增大 C. 天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D. 是重核的裂变反应 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）粒子散射实验导致原子核式模型建立，选项A错误；‎ ‎（2）增大入射光强度，单位时间内发射的光电子数增加，则光电流增大，选项B正确；‎ ‎（3）天然放射现象中产生的射线在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；‎ ‎（4）是重核的裂变反应，选项D正确。‎ 故本题选BD。‎ ‎14.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻R0串联，如图所示。心电图仪与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接。在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，将可变电阻的R阻值调大的过程中（ ）‎ A. 通过原线圈的电流变大 B. 通过原线圈的电流变小 C. 通过副线圈的电流变大 D. 通过副线圈的电流变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 在原、副线圈匝数比一定的情况下，在交流电源的电压有效值不变的情况下，满足，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，知，又，所以，所以R增大，增大，匝数不变，也增大，减小，即电流减小，也减小，故选BD.‎ ‎【点睛】电压由原线圈决定，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比表示出U0与电阻R关系式，负载R变大，判定电压变化，根据欧姆定律分析副线圈电流变化，根据电流与匝数成反比知原线圈电流变化．‎ ‎15.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象。当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是(　　)‎ A. 线圈先后两次转速之比为2∶3‎ B. 在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零 C. 交流电a的电动势瞬时值的表达式为e＝10sin(5πt) V D. 交流电b的电动势最大值为V ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 由图可知，周期分别为 Ta=0.4s，Tb=0.6s，由T= 得，线圈先后两次转速之比为 na：nb=Tb：Ta=3：2．故A错误。t=0时刻u=0，根据法拉第电磁感应定律知，磁通量的变化率为零，线圈通过中性面，磁通量最大。故B错误。由图电压最大值Uma=10V，a的角速度为ω==5πrad/s，交流电a的瞬时值表达式为 u=Umasinωt=10sin5πt （V）．故C正确。由电动势的最大值Em=NBSω，则两个电压最大之值比 Uma：Umb=ω a：ωb=3：2，则交流电b电压的最大值为V．故D正确。故选CD.‎ 点睛：本题考查对交流电压图象的理解能力。关键要根据电动势最大值表达式研究电压最大值之间的关系。至于电压与磁通量的关系，根据法拉第电磁感应定律分析。‎ 三、解答题 ‎16.如图所示，一个上表面绝缘、质量为mA=‎1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上，其左端放置一质量为、带电量为的空盒B，左端开口。小车上表面与水平桌面相平，桌面上水平放置着一轻质弹簧，弹簧左端固定，质量为的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将C缓慢推至M点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为，撤去推力后，C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰，碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场，电场强度大小为，电场作用一段时间后突然消失，小车正好停止，货物刚好到达小车的最右端。已知物块C与桌面间动摩擦因数，空盒B与小车间的动摩擦因数，间距，点离桌子边沿点距离，物块、空盒体积大小不计，取。求：‎ ‎（1）物块C与空盒B碰后瞬间的速度；‎ ‎（2）小车的长度L；‎ ‎（3）电场作用的时间。‎ ‎【答案】（1）‎2m/s（2）‎0.67m（3）2s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对物块C由O→M→N应用动能定理，设C到N点速度大小为得：‎ 解得：‎ 与空盒B右壁相碰，动量守恒：‎ 解得：‎ ‎（2）C与B碰后可看作一整体，令，则BC整体和小车加速度分别为：；‎ 设经过时间后B与C整体与小车A速度相等，此过程中二者位移分别为、；‎ 假设速度相等后B与C整体与小车A相对静止，C整体与小车A间摩擦力为，则：，；所以两者经时间后相对静止一起匀减速。‎ ‎ 解得：‎ 小车长度 ‎（3）速度相等后BC与小车以共同加速度一起匀减速，最终速度为零。‎ 运动时间 电场作用时间 ‎17.原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁。如图所示为氢原子的能级图。现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,则照射氢原子的单色光的光子能量为多少?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多少?‎ ‎【答案】12.09 eV　7.55 eV ‎【解析】‎ 根据跃迁理论，第3和第1能级之间的能级差就为照射光子的能量，所以 hν=E3-E1=-1.51-（-13.6）eV=12.09eV 根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hv-W0，有逸出的光电子的最大初动能为Ekm=12.09-4.54eV=7.55 eV ‎18.静止的Li核俘获一个速度v1=7.7×‎104 m/s的中子而发生核反应，生成两个新核.已知生成物中He的速度v2=2.0×‎104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同.‎ ‎①写出上述反应方程.‎ ‎②求另一生成物的速度.‎ ‎【答案】（1）（2）1×‎103 m/s　运动方向与氦核相反 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据质量数守恒和电荷数守恒，书写核反应方程；‎ 俘获中子发生核反应的过程，动量守恒，根据动量守恒定律求解另一个粒子的速度大小；‎ ‎【详解】①根据质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为：；‎ ‎②设中子、氦核、新核的质量分虽为m1，m2，m3，它们的速度分别为v1，v2，v3‎ 根据动量守恒有：，则：，负号说明新核运动方向与氦核相反。‎ ‎【点睛】微观粒子的碰撞与宏观物体的碰撞相似，也遵守动量守恒，书写核反应方程是基本功，要熟练掌握。‎