广东省江门市第二中学2020学年高二物理下学期第二次月考（5月）试题 理（含解析）

广东省江门市第二中学2020学年高二物理下学期第二次月考（5月）试题 理（含解析）

广东省江门市第二中学2020学年高二下学期第二次月考（5月）物理（理）试题 ‎ 一、单项选择题 ‎1. 如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中 A. 通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥 B. 通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥 C. 通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引 D. 通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引 ‎【答案】B ‎【解析】当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向下，所以感应磁场方向向上，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为b→a．根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥．综上所述：线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为b→a，磁铁与线圈相互排斥．故选B.‎ ‎2. 如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．Ubc＝φb－φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：由线圈运动时切割磁感线的长度，由E=BLv可求得感应电动势，则由欧姆定律可得出电流与电压；再由右手定则可得出电流的方向，从而确定电势的高低．‎ 规定以顺时针方向为电流的正方向，，线框在磁场外，力与电流为0．，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度V沿X轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有．，线框全部进入磁场，感应电流为0，但感应电动势BLv，则．，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有．‎ ‎3. 如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡．将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是 A. K闭合瞬间，D2先亮，D1后亮，最后两灯亮度一样 B. K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样 C. K断开时，D2立即熄灭，D1亮一下再慢慢熄灭 D. K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭 ‎【答案】C 点睛：线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈上端是电源正极．当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈下端是电源正极.‎ ‎4. 如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为0.2 A．下列判断正确的是 A. 原线圈和副线圈的匝数比为2∶1‎ B. 原线圈和副线圈的匝数比为5∶1‎ C. 电流表A2的示数为0.1 A D. 电流表A2的示数为0.4 A ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电流与匝数成反比．‎ 变压器的输出功率等于输入功率，则，解得： ，由于原副线圈电流与匝数成反比，所以初级线圈和次级线圈的匝数比 ‎，故B正确．‎ ‎5. 在地震救援中，救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者的具有生命迹象的信息．有一种生命探测仪与自动门、电视机遥控器应用的是同一种类型的传感器，这种生命探测仪应用的传感器是 A. 温度传感器 B. 声音传感器 C. 红外线传感器 D. 压力传感器 ‎【答案】C ‎【解析】一切物体均发出红外线，生命探测仪可利用红外线来探测，和电视机遥控器使用的是同一类型传感器，红外线是一种不可见的光线，红外报警装置就是利用它将光信号转换为电信号的；故C正确，ABD错误；故选C.‎ 点睛：对于传感器我们应该了解它是一种将其它信号转换为电信号，从而实现对电路控制的装置，它的应用也比较广泛，在不同的应用中，它转换的信号不同，我们应具体问题具体分析.‎ ‎6. 在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的 A. 频率 B. 强度 C. 照射时间 D. 光子数目 ‎【答案】A ‎【解析】根据爱因斯坦的光电效应方程：，光电子的最大初动能只与入射光的频率在关，与其它无关。而光照强度，照射时间及光子数目与逸出的光电子数量的关。‎ 视频 ‎7. 如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光子，下列说法正确的是 A. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子 B. 由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小 C. 由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最长 D. 用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应 ‎【答案】D ‎【解析】根据知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，A错误；n=4和n=3间的能级差最小，辐射的光子频率最小，B错误；n=4和n=1间的能级差最大，辐射的光子频率最大，波长最短，C错误；从n=2跃迁到n=1能级辐射的光子能量为10.2eV，大于金属铂的逸出功，可以发生光电效应，D正确．‎ ‎8. 目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些装饰材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是 A. β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱 B. 氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核 C. 衰变成 要经过8次β衰变和8次α衰变 D. 放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的 ‎【答案】D ‎【解析】γ射线是电磁波，β射线不是电磁波，β射线穿透本领远比γ射线弱，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适应，选项B错误；因为β衰变的质量数不变，所以α衰变的次数n=＝8，在α衰变的过程中电荷数总共少16，则β衰变的次数m＝＝6．故C错误。β衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子。故D正确。故选D。‎ 二、多项选择题 ‎9. 下列说法正确的是 A. 把金属块放在变化的磁场中可产生涡流 B. 在匀强磁场中匀速运动的金属块会产生涡流 C. 涡流对于生产和实验，既有有利的一面，也有不利的一面 D. 大块金属中无感应电动势产生,直接产生了涡流 ‎【答案】AC ‎【解析】A、英国物理学家麦克斯韦认为，金属块处于变化的磁场中会产生涡流．故A正确．B、把金属块在匀强磁场中匀速运动，有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流．故B 错误.C、涡流有利有弊，如真空冶炼炉，硅钢片铁心，金属探测器，电磁灶等，故C正确.D、大块的导体在磁场中运动或处在变化的磁场中,都要产生感应电动势,形成涡流,引起较大的涡流损耗，故选项D错误。故选AC.‎ ‎【点睛】本题考查涡流的工作原理，要注意明确只有穿过金属物体的磁通量发生变化，才能产生涡流，掌握产生感应电流的条件．‎ ‎10. 如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0．2 s，第二次用0．4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则 A. 第一次磁通量变化较快 B. 第一次G的最大偏角较大 C. 第二次G的最大偏角较大 D. 若断开S，G均不偏转，故均无感应电动势 ‎【答案】AB ‎【解析】将磁铁插到闭合线圈的同一位置。磁通量的变化量相同，而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同，第一次时间短变化快，感应电动势大，故A、B正确，C错误；若断开S，无感应电流，但有感应电动势，故D错误。‎ ‎11. 下列核反应或核衰变方程中，符号X表示中子的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】设A中X的质量数为m，电荷数为n，根据质量数和电荷数守恒可得：9+4=12+m，4+2=6+n，解得m=1，n=0，故X表示中子，故A错误；同理可得：B中X 表示质子，C中X表示中子，D中X表示正电子，故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎12. 轻质弹簧一端悬挂于天花板，另一端与一小木块相连处于静止状态，一子弹以水平速度v瞬间射穿木块，不计空气阻力 A. 子弹射穿木块的过程中，子弹与木块组成的系统机械能不守恒 B. 子弹射穿木块后，木块在运动过程中机械能守恒 C. 木块在向右摆动过程中，木块的动能与弹簧的弹性势能之和在变小 D. 木块在向右摆动过程中重力的功率在变小 ‎【答案】AC ‎【解析】子弹射穿木块的过程中，将会有热量产生，所以子弹与木块组成的系统机械能不守恒，故A正确；子弹射穿木块后，木块将会做圆周运动，弹簧将被拉长，势能增加，所以木块在运动过程中机械能不守恒，故B错误；把木块和弹簧看成一个系统机械能守恒，弹性势能、动能和重力势能之和保持不变，木块在向右摆动过程中，重力势能增加，所以木块的动能与弹簧的弹性势能之和在变小，故C正确；当木块在最低点时重力的瞬时功率为零，物块到达最高处时重力的瞬时功率也为零，所以重力的功率先增大后减小，故D错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎13. 美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量h 。电子电量用e表示，下列说法正确的是 A. 入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动 B. 由UC-v图像可知，这种金属的截止频率为vc C. 增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大 D. 由UC-v图像可求普朗克常量表达式为 ‎【答案】BD ‎【解析】入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏制电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动，故A错误；根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，故C错误；根据Ekm=hv-W0=eUc，解得：，图线的斜率，则，当遏止电压为零时，v=vc，故BD正确．所以BD正确，AC错误。‎ 三、实验题 ‎14. 如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置。‎ ‎（1）本实验必须满足的条件是________。‎ A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线水平 C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 D．入射小球与被碰球满足ma>mb，ra=rb ‎（2）为了判断动量守恒，需要测量OP间的距离x1，则还需要测量OM间的距离x2，ON间的距离x3，如果动量守恒，须满足的关系式是________________（用测量物理量的字母表示）。‎ ‎【答案】 (1). （1）BCD (2). （2） ‎ ‎【解析】（1）“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，故D正确．‎ ‎（2）要验证动量守恒定律定律，即验证，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得，‎ ‎15. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．‎ ‎(1).将图中所缺的导线补接完整__________；‎ ‎(2).如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：‎ A．将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将________．‎ B．线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针_____．‎ ‎【答案】 (1). （1）‎ ‎ (2). （2）向右偏转一下； (3).‎ ‎ 向左偏转一下 ‎【解析】（1）将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示．‎ ‎（2）闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将右偏转一下．‎ 原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下．‎ 点睛：本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键．‎ 四、计算题 ‎16. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m一端连接R=1Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。求：‎ ‎（1）感应电动势E和感应电流I；‎ ‎（2）拉力F的大小；‎ ‎（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。‎ ‎【答案】（1）2.0A（2）0.8N（3）1.0V ‎【解析】试题分析：根据切割产生的感应电动势公式求出感应电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律求出感应电流；根据导体棒所受的安培力，得出拉力的大小；根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小，结合部分电路欧姆定律求出导体棒两端的电压．‎ ‎17. 如图所示，一质量为3m的足够长木板放在光滑水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块．现给它们大小均为v0、方向相反的初速度，使木块开始向左运动，木板开始向右运动．当木块速度为零的瞬间，有一颗质量为m的子弹以12v0的速度水平向左射进木块，并留在其中，重力加速度为g．‎ ‎（1）求木块速度为零时，木板的速度大小v．‎ ‎（2）若木块与木板间的动摩擦因数为μ，求子弹射入后木块在木板上滑过的距离L．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】试题分析：（ⅰ）木块与木板动量守恒，设向右为正方向 ‎3mv0－mv0＝3mv 解得：‎ ‎（ⅱ）子弹射进木块过程，子弹与木块动量守恒，设它们共同速度为v共，设向左为正方向 m（12v0）＝（m＋m）v共 子弹入射后，子弹、木块和木板三者组成的系统动量守恒，最终达到相同速度v共 ‎（m+m）v共－3mv＝（m＋m＋3m）v共 由能量守恒定律，有 μ·2mgL＝·（m＋m）v2共+·3mv2－·（m＋m＋3m）v共2‎ 解得：‎ 考点：能量守恒定律；动量守恒定律 ‎【名师点睛】此题是对动量守恒定律及能量守恒定律的考查；解题时要清楚物体之间作用的相互过程，选择好作用状态，搞清能量转化关系，列方程求解． ‎