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- 2021-05-28 发布
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康杰中学2017—2018学年度第二学期月考
高二物理试题
2018.5
一、选择题(本题共12小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合要求,每题4分;第9~12题为多选题,全部选对得4分,少选或漏选得2分,选错得0分。)
1. 下列说法中正确的是
A. 一个质点在一个过程中如果其动量不变,其动能也一定不变
B. 一个质点在一个过程中如果其动能不变,其动量也一定不变
C. 几个物体组成的物体系统在一个过程中如果动量守恒,其机械能也一定守恒
D. 几个物体组成的物体系统在一个过程中如果机械能守恒,其动量也一定守恒
2. 下列叙述中符合物理学史的是
A. 汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子和质子的存在
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子是可以再分的
C.巴耳末根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱可见光区的波长公式
D.康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有波动性
3. 用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率v变化的Ek-v图象,已知钨的逸出功是3.28eV,锌的逸出功是3.34eV,若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个Ek-v图上,则下图中正确的是
4. 下列说法中正确的是
A.微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大,同时变小
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C.原子核内的质子之间均存在核力和库仑力
D. 阴极射线的比荷比氢原子小
5. PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中,正确的是
A.PM2.5的大小接近分子大小的数量级
B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
C.温度越高,PM2.5的运动越激烈
D.环境温度低于0℃时,PM2.5不具有内能
6. 如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为P0)
A.P0-ρg(h1+h2-h3) B.P0-ρg(h1+h3)
C.P0-ρg(h1+h3-h2) D.P0-ρg(h1+h2)
7. 分子间有相互作用的势能,规定两分子相距无穷远时分子势能为零,并已知两分子相距r0时分子间的引力与斥力大小相等。设分子a 和分子b从相距无穷远处分别以一定的初速度在同一直线上相向运动,直到它们之间的距离达到最小。在此过程中下列说法正确的是
A. a和b之间的势能先增大,后减小
B. a和b的总动能先增大,后减小
C. 两分子相距r0时,a和b的加速度均不为零
D. 两分子相距r0时,a和b之间的势能大于零
8. 已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量En=,其中n=2,3,…。用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为
A. B. C. D.
9. 如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、电键K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球。K断开时传感器上有示数,K闭合时传感器上恰好无示数。则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量的变化率的情况分别是
A. 正在增强 B. 正在减弱
C. D.
10. 人们发现,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是
A. 由图可知,原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损,要吸收能量
B.
已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子,若增加γ射线强度,则逸出光电子的最大初动能增大
C. 由图可知,原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要放出核能
D. 在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
11. 有关下列四幅图的说法正确的是
A.甲图中,球m1以速度v碰撞静止球m2,若两球质量相等,碰后m2的速度一定为v
B.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大
C.丙图中,射线甲由β粒子组成,射线乙为γ射线,射线丙由α粒子组成
D.丁图中,链式反应属于重核的裂变
12. 质量为m,带+q电量的物块静止在绝缘水平面上.在空间加上竖直向上的匀强电场,经时间t撤去电场,物块又经过时间t回到出发点,不计空气阻力,重力加速度大小为g则下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小为 B. 电场强度大小为
C. 带电物块回到原位置时动量大小为
D. 带电物块回到原位置时速度大小为
二、填空题(本题共2小题,每空2分,共10分)
13. 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为10.5eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0V;现保持滑片P位置不变,光电管阴极材料的逸出功为______,若增大入射光的强度,电流计的读数________(填“为零”或“不为零”)。
14. 关于“油膜法估测油酸分子的大小”的实验:
(1) “用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是( )
A.将油膜看成单分子油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙
C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油膜分子看成球形
(2)下述步骤的正确顺序是 (填写步骤前面的数字)
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(3)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为______m.(结果保留l位有效数字)
三、计算题(本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最终答案不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
15.(7分) 一静止原子核发生α衰变,生成一α粒子及一新核,α粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场,其运动轨迹是半径为R的圆。若衰变放出的能量全部转化为新核和α粒子的动能,已知α粒子的质量为m,电荷量为q,新核的质量为M,光在真空中的速度大小为c。求衰变前原子核的质量。
16.(10分) 如图所示,轻弹簧的两端与质量均为2m的B、C两物块固定连接,静止在光滑水平面上,物块C紧靠挡板但不粘连。另一质量为m的小物块A以速度vo从右向左与B发生弹性正碰,碰撞时间极短可忽略不计。(所有过程都在弹簧弹性限度范围内)
求:(1)A、B碰后瞬间各自的速度;
(2)弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比
17.(12分)如图所示,气缸内封闭有一定质量的理想气体,当时温度为0℃,大气压为1atm(设其值为1.0×105Pa)、气缸上表面到横截面积为500cm2,活塞重为5×103N。则:
(1)气缸内气体压强为多少?
(2)如果开始时内部被封闭气体的总体积为,汽缸上部体积为 ,并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞,使之只能在汽缸内运动,所有摩擦不计。现在使气缸内的气体缓慢加热至273℃,求气缸内气体压强又为多少?
18. (13分)如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,两平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。求:
(1)导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。
(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
高二物理答案
一. 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
C
A
B
C
B
B
A
AC
CD
BD
AC
二. 填空
13. 4.5eV 为零
14. (1)ABD(2)④①②⑤③(3)5×10-10
三.计算题
15.设衰变产生的粒子的速度大小为v,根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
······························2分
设衰变后新核的速度大小为V,衰变前后动量守恒,有
·······························2分
设衰变前原子核质量为M0.由衰变前后能量守恒和爱因斯坦质能方程·····················2分
联立上式可得
····················1分。
16(1)A、B发生弹性正碰,碰撞过程中,A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒,以A、B组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:,在碰撞过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:联立解得:
(2)弹簧第一次压缩到最短时,B的速度为零,该过程机械能守恒,由机械能守恒定律得,弹簧的弹性势能:,
从弹簧压缩最短到弹簧恢复原长时,B、C与弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧恢复原长时,B的速度,速度方向向右,C的速度为零,
从弹簧恢复原长到弹簧第一次伸长最长时,B、C与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒,弹簧伸长最长时,B、C速度相等,以向右为正方向,由动量守恒定律得:,
由机械能守恒定律得:,解得:,
弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比:
17. 解:(1)由受力平衡可知:···································3分
∴p1
……………………………………………1分
(2)缸内气体先做等压变化,活塞将运动到卡环处就不再运动,设此时温度为T1
有 …………………………………………………3分
所以 ……………………………………………………1分
接下来继续升温,气缸内气体将做等体积变化,设所求压强为p2,故有
……………………………………………………3分
代入可得 ………………………………………1分
18. (1)以导体棒为研究对象,棒在磁场I中切割磁感线,棒中产生产生感应电动势,导体棒ab从A下落r/2时,导体棒在策略与安培力作用下做加速运动,由牛顿第二定律,得
mg-BIL=ma,式中l=r 式中=4R
由以上各式可得到
(2)当导体棒ab通过磁场II时,若安培力恰好等于重力,棒中电流大小始终不变,即
式中
解得
导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,有
得
此时导体棒重力的功率为
根据能量守恒定律,此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率,即
= 所以,=
(3)设导体棒ab进入磁场II后经过时间t的速度大小为,此时安培力大小为
由于导体棒ab做匀加速直线运动,有
根据牛顿第二定律,有F+mg-F′=ma 即
由以上各式解得