吉林省白城市通榆县第一中学2020学年高二物理下学期第三次月考（期中）试题 8页

吉林省通榆县第一中学2020学年度高二下学期期中考试 ‎ 物理试卷 一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～7小题只有一个选项符合题目要求，第8～12小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)‎ ‎1．如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动， MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为(　　)‎ A． c→a ,2∶1　　　　　　 B．a→c ,1∶2‎ C． a→c ,2∶1 D．c→a ,1∶2‎ ‎2.如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V　5 W”字样，L4标有“5 V　10 W”字样，若它们都正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率Pab和输入电压Uab应为(　　)‎ A．20 W　25 V B．20 W　20 V C．25 W　25 V D．25 W　20 V ‎3．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中(　　)‎ A．能量守恒，动量守恒，且λ＝λ′ B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′‎ C．能量守恒，动量守恒，且λ＜λ′ D．能量守恒，动量守恒，且λ＞λ′‎ ‎4‎ ‎．近年来，数码相机几近家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为(　　)‎ A．光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的 B．光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的 C．大量光子表现光具有粒子性 D．光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性 ‎5．一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m.铀发生一系列衰变，最终生成物为铅．已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有(　　)‎ A．经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了 B．经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变 C．经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8‎ D．经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2‎ ‎6．在核反应方程式U＋n→Sr＋Xe＋kX中(　　)‎ A．X是质子，k＝9 B．X是质子，k＝10‎ C．X是中子，k＝9 D．X是中子，k＝10‎ ‎7．现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构．为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中n＞1.已知普朗克常量为h、电子质量为m和电子电荷量为e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为(　　)‎ A. B. C. D. ‎8．下列叙述中符合物理史实的有(　　)‎ A．爱因斯坦提出光的电磁说 B．卢瑟福提出原子核式结构模型 C．麦克斯韦提出光子说 D．汤姆孙发现了电子 ‎9．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．核外电子受力变小 B．原子的能量减少 C．氢原子要吸收一定频率的光子 D．氢原子要放出一定频率的光子 ‎10．下列关于布朗运动的叙述，正确的是(　　)‎ A．悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的 B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢．当液体的温度降到零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止 C．被冻结的冰块中的小炭粒不能做布朗运动，是因为在固体中不能发生布朗运动 D．做布朗运动的固体颗粒越小，布朗运动越明显 E．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫热运动 ‎11．如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，由图像可知(　　)‎ A．该金属的逸出功等于E B．该金属的逸出功等于hν0‎ C．入射光的频率为ν0时，产生的光电子的最大初动能为E D．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E ‎12．如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10～12.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是(　　)‎ A．照射光中只有一种频率的光子被吸收 B．照射光中有三种频率的光子被吸收 C．氢原子发射出三种不同波长的光 D．氢原子发射出六种不同波长的光 二、实验题(共2小题，共14分)‎ ‎13．(8分)有一种测量压力的电子秤，其原理图如图14所示。E是内阻不计、电动势为6 V的电源。R0是一个阻值为300 Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：‎ 压力F/N ‎0‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎150‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎…‎ 电阻R/Ω ‎300‎ ‎280‎ ‎260‎ ‎240‎ ‎220‎ ‎200‎ ‎180‎ ‎…‎ ‎(1)利用表中的数据可知电阻R随压力F变化的函数表达式为：________________。‎ ‎(2)若电容器的耐压值为5 V，则该电子秤的最大称量值为______N。‎ ‎(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度是________的。(选填“均匀”或“不均匀”)‎ ‎14．(6分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，按照油酸与酒精的体积比为m∶n配制油酸酒精溶液，用注射器滴取该溶液，测得k滴溶液的总体积为V，将一滴溶液滴入浅盘，稳定后将油酸膜轮廓描绘在坐标纸上，如图712所示．已知坐标纸上每个小正方形的边长为a.‎ ‎(1)求油膜面积 ‎(2)估算油酸分子的直径 ．‎ 二、计算题(本题有4小题，共38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. (8分)如图所示，小车的质量M＝‎2.0 kg，带有光滑的圆弧轨道AB和粗糙的水平轨道BC，且两轨道相切于B点。一小物块(可视为质点)质量为m＝‎0.5 kg，与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.10，BC部分的长度L＝‎0.80 m，重力加速度g取‎10 m/s2。‎ ‎(1)若小车固定在水平面上，将小物块从AB轨道的D点静止释放，小物块恰好可运动到C点。试求D点与BC轨道的高度差；‎ ‎(2)若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从AB轨道的D点静止释放，试求小物块滑到BC中点时的速度大小。‎ ‎16．(8‎ 分)如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量为e.求：‎ ‎(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子，到达A板时的动能；‎ ‎(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间．‎ ‎17. (10分)如图所示，PM、QN是两根半径为d的光滑的圆弧轨道，其间距为L，O、P连线水平，M、N在同一水平高度，圆弧轨道电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端PQ处由静止开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg，求：‎ ‎(1)棒到达最低点时金属棒两端的电压；‎ ‎(2)棒下滑过程中金属棒产生的热量；‎ ‎(3)棒下滑过程中通过金属棒的电荷量。‎ ‎18．(12分)一个静止的氮核N俘获一个速度为2.3×‎107 m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核．设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是‎106 m/s，B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比为RB∶RC＝11∶30.求：‎ ‎(1)C核的速度大小；‎ ‎(2)根据计算判断C核是什么核；‎ ‎(3)写出核反应方程．‎ 参考答案 ‎1. B 2. C 3.C　4. D 5. C 6. D 7.D 8.BD 9.BD 10. ACD 11. AB 12.BD ‎13答案：(1)R＝(300－‎0.4F) Ω(3分)　(2)600　(3分) (3)不均匀(2分)‎ 解析：(1)由表中数据可知k＝＝＝0.4 Ω/N。‎ 所以电阻R随压力F变化的函数表达式为R＝(300－‎0.4F)Ω。‎ ‎(2)R上受到的压力越大，R的阻值越小，电容器两端电压越大，但不能超过5 V，所以＝，解得R＝60 Ω，‎ 又因为R＝(300－‎0.4F)Ω，得出F＝600 N。‎ ‎(3)电流表中的电流I＝＝，‎ 电流I与压力F不是线性关系，则该测力显示器的刻度不均匀。‎ ‎14答案：　(1)‎31a2　(3分) (2) mV/‎31a2k（m+n） (3分)‎ ‎(1)估算油膜面积时以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出31格，则油酸薄膜面积为S＝‎31a2.‎ ‎(2)根据公式V油酸＝dS可得d＝＝mV/31a2k（m+n）‎ ‎15(8分)答案：(1)8.0×10－‎2 m　(2)‎0.80 m/s 解：(1)设D点与BC轨道的高度差为h，根据动能定理有mgh＝μmgL，(2分)‎ 解得：h＝8.0×10－‎2 m。(1分)‎ ‎(2)设小物块滑到BC中点时小物块的速度为v1，小车的速度为v2，对系统，水平方向动量守恒有：mv1－Mv2＝0；(2分)‎ 根据功能关系有：μmg＝mgh－；(2分)‎ 由以上各式，解得：v1＝‎0.80 m/s。(1分)‎ ‎15(8分)答案：1 100 N，方向竖直向上 解析：人下落为自由落体运动，下落到底端时的速度为：‎ v＝2gh，(2分)v0＝＝‎10 m/s(1分)‎ 取人为研究对象，在人和安全带相互作用的过程中，人受到重力mg和安全带给的冲力F，取F方向为正方向，由动量定理得： (F－mg)t＝0－m(－v0)(2分)‎ 所以F＝mg＋＝1 100 N，(2分)方向竖直向上．(1分)‎ ‎16(8分)答案：(1)eU＋－W　(2)d 解析：(1)根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W，光子的频率为ν＝.(2分)‎ 所以，光电子的最大初动能为Ek＝－W.(1分)‎ 能以最短时间到达A板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子，设到达A板的动能为Ek1，由动能定理，得eU＝Ek1－Ek，‎ 所以Ek1＝eU＋－W.(1分)‎ ‎(2)能以最长时间到达A板的光电子，是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光电子．‎ 则d＝at2＝，(3分) 得t＝d .(1分)‎ ‎17(10分)答案：(1)BL　(2)　(3) 解析：(1)在轨道的最低点MN处，金属棒对轨道的压力FN＝2 mg，轨道对金属棒的支持力大小为FN′＝FN＝2mg，则FN′－mg＝m，(1分)‎ 解得：v＝。‎ 金属棒切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv，(1分)‎ 金属棒到达最低点时两端的电压U＝E＝BL。(1分)‎ ‎(2)棒下滑过程中，由能量守恒定律得，mgd＝Q＋mv2，(1分)‎ 解得Q＝mgd(1分)‎ 金属棒产生的热量Qr＝Q＝。(1分)‎ ‎(3)由q＝IΔt，I＝，E＝，ΔΦ＝BLd，联立解得q＝。(3分)‎ ‎18(12分)答案：(1)3×‎106 m/s　(2)He　(3)N＋n→B＋He 解析：(1)设中子的质量为m，则氮核的质量为‎14m，B核的质量为‎11m，C核的质量为‎4m，根据动量守恒可得：mv0＝11mvB＋4mvC，(2分)‎ 代入数值解得vC＝3×‎106 m/s.(2分)‎ ‎(2)根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式：R＝可得：＝＝(2分)‎ 所以＝(1分)‎ 又qC＋qB＝7e，解得：qC＝2e，qB＝5e，所以C核为He.(2分)‎ ‎(3)核反应方程N＋n→B＋He.(3分)‎