【物理】江西省宜春市靖安中学2019-2020学年高二下学期第一次月考试题（解析版）

【物理】江西省宜春市靖安中学2019-2020学年高二下学期第一次月考试题（解析版）

‎2019~2020学年度下学期高二年级第一次月考物理试题 时 间:100分钟 分 值:100分 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分，1~7单选题，每小题有一个正确选项；8~12题为多选题，每小题有多个选项）‎ ‎1．PM2.5是指空气中直径小于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。下列说法中不正确的是（ ）‎ A．气温越高，PM2.5运动越剧烈 B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C．PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动 D．倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度 ‎2．如图所示，在O点正下方有一个有理想边界的匀强磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B两点在同一水平线 B．A点高于B点 C．A点低于B点 D．铜环将做等幅摆动 ‎3．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（　　）‎ A．该交流电的电压有效值为100V B．该交流电的频率为50Hz C．该交流电的电压有效值为V D．若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W ‎4．如图所示，把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上，三个电流表示数相同，保持电源电压不变，而将频率增大，则三个电表的示数、、的大小关系是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．如图甲所示，带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接．圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示（规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向）．图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E（规定电场方向由P板指向Q板为正方向）随时间t变化情况的是（　　）‎ ‎ ‎ ‎ A B C D ‎6．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是（　　）‎ A．从a到b B．从b到c C．从b到d D．从c到d ‎7．利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压UC与入射光频率ν的关系如图乙所示，图乙中U1、ν0、ν1均已知，电子电荷量用e表示。入射光频率为ν1时，下列说法正确的是（　　）‎ A．光电子的最大初动能 B．由图象可求得普朗克常量 C．滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增加 D．把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定直增加 ‎8．“嫦娥二号”的任务之一是利用经技术改进的γ射线谱仪探测月球表面多种元素的含量与分布特征。月球表面一些元素（如钍、铀）本身就有放射性，发出γ射线；另外一些元素（如硅、镁、铝）在宇宙射线轰击下会发出γ射线。而γ射线谱仪可以探测到这些射线，从而证明某种元素的存在。下列关于γ射线的说法正确的是（　　）‎ A．γ射线经常伴随α射线和β射线产生 B．γ射线来自原子核 C．如果元素以单质存在其有放射性，那么元素以化合物形式存在不一定其有放射性 D．γ射线的穿透能力比α射线、β射线都要强 ‎9．用多用电表的同一挡位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列正确的是(　　)‎ A．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大 B．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小 C．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大 D．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小 ‎10．氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，可以给氢原子提供的能量为（　　）‎ A．1.89eV B． 10.2eV C．12.09eV D．12.75eV ‎11．如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，为加在原线圈上的电压，为通过原线圈的电流，则（ ）‎ A．保持及P的位置不变，K由a合到b时，将增大 B．保持P的位置及不变，K由b合到a时，R消耗的功率将减小 C．保持不变，K合在a处，使P上滑，R消耗的功率将增大 D．保持P的位置不变，K合在a处，若增大，将增大 ‎12．边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位置图象规律与这一过程不相符的是(　　)‎ ‎ ‎ ‎ A B C D 二、实验题(共17分)‎ ‎13．(8分)某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触。上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为40Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。‎ ‎(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱____相连（均选填“A”或“B”）；‎ ‎(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将_______，继电器的磁性将_________（均选填“增大”减小”或“不变”），当环境温度达到______时，警铃报警；‎ ‎(3)(3分)如果要使报警电路在更低的温度就报警，下列方案可行的是________‎ A．适当减小U1 B．适当增大U1 C．适当减小U2 D．适当增大U2‎ ‎14．(9分)物体是由大量分子组成的，分子非常微小。在“用油膜法估测分子的大小”的实验中利用油酸能在水面上铺开，会形成厚度为一个分子的表面膜的特性，将微观量的测量转化为宏观量的测量。‎ ‎(1)实验中，如果油酸酒精溶液体积浓度为b，N滴油酸酒精溶液的总体积为V，如果1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为S，则估算油酸分子直径大小的表达式为d=______。‎ ‎ (2)实验中，把玻璃板盖在浅盘上描出油酸膜的轮廓，如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积是______ cm2已知油膜酒精溶液中油酸浓度为0.04%，100滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2mL，则油酸分子的直径为_____m。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎(3) (3分)同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是________。‎ A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 三、计算题(共35分)‎ ‎15．(8分)2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳取代石油成为可能．假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10－6g的水分解为氢气和氧气．已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)‎ ‎(1)被分解的水中含有水分子的总数N；‎ ‎(2)一个水分子的体积V 。‎ ‎16．(8分)放射性同位素被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古代生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。‎ ‎(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的后，会形成，很不稳定，易发生衰变，其半衰期为5720年，放出β射线，试写出有关核反应方程。‎ ‎(2)若测得一古生物体遗骸中含量只有活体中的12.5%，则此遗骸的年代约有多少年？‎ ‎17．(9分) 如图为理想变压器，原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈匝，匝，L1是“6V，2W”的小灯泡，L2是额定功率为4W的小灯泡，当接上交流电压时，L1、L2都正常发光，求：‎ ‎(1)交流电源的输出功率；‎ ‎(2)原线圈中的电流；‎ ‎(3)L2的额定电压。‎ ‎18．(10分)如图甲所示，一对足够长的平行光滑轨道固定在水平面上，两轨道间距l=0.5m，左侧接有一定值电阻R。一金属棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的磁感应强度为1T的匀强磁场中。T=0时，用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使金属棒以加速度a=0.2m/s2 做匀加速运动，外力F与时间t的关系如图乙所示。‎ ‎(1)求金属棒的质量m；‎ ‎(2)当力F达到某一值时，保持F不再变化，金属棒继续运动3s，速度达到1.6m/s 且不再变化，测得在这3s内金属棒的位移s=4.7 m，求这段时间内电阻R 消耗的电能。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1．C 2．B 3．D 4．D 5．D 6．D 7．B ‎ ‎8．ABD 9．AD 10．CD 11．ABD 12．ACD ‎13．B A 减小 增大 100 B ‎ ‎14． 59或60 8.1×10-10或8.0×10-10 ACD ‎ ‎15．【答案】（1）水分子数为：个；（2）水分子体积为：‎ ‎【解析】（1）水分子数：个------------------4’‎ ‎（2）水的摩尔体积为：‎ 水分子体积：------------------4’‎ ‎16．【答案】（1），；（2）17160年 ‎【解析】（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得 ‎------------------2’‎ ‎------------------2’‎ ‎（2）经过一个半衰期，有半数发生衰变；测得一古生物遗骸中含量只有活体中的12.5%，‎ 由半衰期公式m＝m0()n------------------2’‎ 得n＝3------------------1’‎ 则t＝3T＝5720×3＝17160年------------------1’‎ ‎17．【答案】(1)6W；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)交流电源的输出功率------------------2’‎ ‎(2)灯泡正常发光，可知副线圈2的电压为，根据电压与匝数成正比知原线圈两端电压为------------------2’‎ 根据输入功率等于输出功率知------------------1’‎ 解得------------------1’‎ ‎(3)根据电压与匝数成正比知------------------1’‎ 解得------------------2’‎ 即L2的额定电压为。‎ ‎18．【答案】（1）0.5kg；（2）1.6J ‎【解析】由图乙知------------------1’‎ ‎（1）由牛顿第二定律得 ‎--------------1’‎ 又因--------------------------------------1’‎ 所以 与对比可知 ma=0.1N N/s 解得：m=0.5kg R=1Ω------------------------2’‎ ‎（2）F变为恒力后，金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动，经过3s后，速度达到最大，此后金属棒做匀速运动。‎ 时 ‎ ‎------------------1’‎ 将F=0.4N代入 求出金属棒匀加速持续的时间为t=6s------------------1’‎ 该时刻金属棒的速度为------------------1’‎ 这段时间内电阻R消耗的电能--------1’‎ 解得：E=1.6J ------------------1’‎ 详细答案 ‎1．【答案】C ‎【解析】A.气温越高，空气分子热运动越剧烈，布朗运动越剧烈，故PM2.5运动越剧烈，故A正确；‎ B.布朗运动是固体颗粒的运动，PM2.5在空气中的运动是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，故B正确；‎ C.PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，热运动是指分子的运动，C错误；‎ D.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确。‎ 本题选错误的，故选：C。‎ ‎2．【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由于铜环刚进入和要离开磁场过程中，会产生感应电流，一部分机械能转化为电能，所以铜环运动不到与A点等高点，即B点低于A点，故B正确。‎ 考点：考查了感应电流产生条件 ‎3．【答案】D ‎【解析】AC．由图象可知交流电的最大值为Um=100V，因此其有效值为 故AC错误；‎ B．由图可知，周期T=4×10-2s，则频率 故B错误；‎ D．若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为 故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4．【答案】D ‎【解析】电感线圈的特点是通低频阻高频，电容器的特点是通高频阻低频，所以当频率增大时通过线圈的电流减小，通过电容器的电流增大，而通过电阻的电流不变，D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎5．【答案】D ‎【解析】BC．在0至时，磁感应强度B 减小，故圆环中产生的磁场向里，圆环中的感应电流沿顺时针，故极板P带正电，电场方向由P指向Q，即电场方向是正方向，故选项BC错误；‎ AD．又因为这段时间内磁场的变化是均匀的，故产生的感应电动势大小不变，所以PQ两极板间的电压不变，电场强度不变，所以A错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎6．【答案】D ‎【解析】A．乙分子由a到b一直受引力，分子力增大，分子力做正功，分子势能减小，故A错误； B．从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，分子力做正功，分子势能减小，故B错误； C．从b到d分子力先减小后增大，分子力先是引力后是斥力，分子势能先减少后增大，故C错误； D．从c到d分子力是斥力，增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。 故选D。‎ ‎7．【答案】B ‎【解析】A．依题得，光电子的最大初动能为 故A错误；‎ B．根据光电效应 其中 可得普朗克常量为 故B正确；‎ CD．无论电源正负极如何，电流表示数不能一直增加，故CD错误。‎ 故选B。‎ ‎8．【答案】ABD ‎【解析】AB.γ射线是原子核发生变化时伴随α射线和β射线放出来的，故AB正确；‎ C.元素的放射性与其为单质还是化合物无关，故C错误；‎ D. γ射线本质是高速光子流，穿透能力比α射线、β射线都要强，故D正确。‎ 故选ABD。‎ ‎9．【答案】AD ‎【解析】温度越高，热敏电阻阻值越小；光照强度越大，光敏电阻阻值越小；对同一档位，欧姆表指针偏角越大，所测电阻越小．‎ AB．测热敏电阻（NTC）时，温度越高，热敏电阻越小，多用电表指针偏角越大，故A正确，B错误；‎ CD．测光敏电阻时，光照越弱，光敏电阻阻值越大，多用电表指针偏角越小，故D正确，C错误；‎ 故选AD．‎ ‎10．【答案】AB ‎【解析】氢原子从高能级向基态跃迁时，所辐射光子能量最小值为 因此可见要产生可见光，氢原子吸收能量后最起码要跃迁到能级。由于 即从能级和能级退激发到能级释放的光子能量在可见光范围内。‎ 因此要使氢原子辐射可见光光子，需要到达能级，因此至少给基态氢原子提供 能量，使其激发到能级。此时处于能级的氢原子退激发到能级时，可以释放可见光。‎ 同理，要使氢原子辐射可见光光子，需要到达能级，因此至少给基态氢原子提供 能量，使其激发到能级。此时处于能级的氢原子退激发到能级时，可以释放可见光。‎ 故AB正确，CD错误。‎ 故选AB。‎ ‎11．【答案】ABD ‎【解析】A．K由a合到b时，减小，若及P的位置不变，由，可知，副线圈上的电压增大，流过负载R的电流增大，增大，又由于，故增大，A项正确；‎ B．同理K由b合到a时，减小，B项正确；‎ C．P上滑时，负载电阻R连入电路中的阻值增大，而、均不变，由可知减小，又由于、均不变，由可知将减小，故C项错误；‎ D．当增大时，由可知也增大，，增大，再由可知将增大，故D项正确.‎ 故选ABD。‎ ‎12．【答案】ACD ‎【来源】2012-2013学年河北省滦南一中高二下学期期末考试物理试题（带解析)‎ ‎【解析】感应电动势 ，则E与x成正比，故A错误，B正确；线框匀速运动F外=F安=BIL，感应电流为：，感应电动势为：E=BLv，得到外力为：, 有效长度为：，可得：，B、R、v一定，则F外∝x2，故C错误；外力的功率为：，P外∝x2 ，故D错误．所以B正确，ACD错误．‎ ‎13．【答案】B A 减小 增大 100 B ‎ ‎【解析】 (1)[1]由题意可知，当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触。上触点分离，警铃响，所以图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连；‎ ‎[2]由题意知，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮，所以指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。‎ ‎(2)[3]由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小；‎ ‎[4]热敏电阻阻值减小，电压不变，电流将增大，对应继电器的磁性将增大；‎ ‎[5]由题意可知，当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。当电流等于50mA时，热敏电阻的阻值为 则由图乙可知，当热敏电阻阻值为，温度为。‎ ‎(3)[6]AB．由图乙可知，温度越低，对应热敏电阻的阻值越大，则由 可知，电流不变，要使R增大，U1需要适当增大，所以耍使报警电路在更低的温度就报警，应当适当增大U1，故B正确，A错误；‎ CD．U2是为指示灯提供电能，所以改变报警器的报警温度与U2无关，故CD错误。‎ 故选B。‎ ‎14．【答案】 60 8.0×10-10 ACD ‎ ‎【解析】 (1)[1] 纯油酸体积为：‎ 油膜面积为：S，油酸分子直径 ‎(2)[2][3] 油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有60个方格，故油膜面积为：‎ S=nS0=60×1cm×1cm=60cm2‎ 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：‎ 油酸分子的直径：‎ ‎(3)[4]同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，发现自己所测数据偏大，根据以上分析可知出现这种结果的原因可能是公式中的体积偏大或计算的油膜的面积偏小的原因：‎ A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，V偏大，故A正确；‎ B．计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的面积偏大，故B错误；‎ C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则油膜的面积偏小，故C正确；‎ D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则油膜的面积偏小，故D正确。‎ 故选：ACD；‎ ‎15．【答案】（1）水分子数为：个；（2）水分子体积为：‎ ‎【解析】（1）水分子数：个 ‎（2）水的摩尔体积为：‎ 水分子体积：‎ ‎16．【答案】(1)，；(2)17160年 ‎【解析】 (1)根据电荷数守恒、质量数守恒得 ‎(2)经过一个半衰期，有半数发生衰变；测得一古生物遗骸中含量只有活体中的12.5%，由半衰期公式 m＝m0()n n＝‎ ‎＝()n ‎＝()n 得 n＝3‎ 则 t＝3T＝5720×3＝17160年 ‎17．【答案】△P =6×103 W；‎ ‎【解析】（1）根据变压器电压关系: = 得，U2=5×103 V，变压器功率关系：P2=P1 ，输电线上的电流I2= =10 A ，输电线上的功率损失：△P=I22R=6×103 W ‎（2）降压变压器的输入电压：U3=U2﹣I2R=4400 V 根据降压变压器电压关系： = = ‎ ‎18．【答案】（1）0.5kg；（2）1.6J ‎【解析】由图乙知 ‎（1）金属棒受到的合外力 当t=0时 由牛顿第二定律代入数值得 ‎（2）F变为恒力后，金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动，经过3s后，速度达到最大，此后金属棒做匀速运动。‎ 时 将F=0.4N代入 求出金属棒做变加速运动的起始时间为t=6s（该时间即为匀加速持续的时间）‎ 该时刻金属棒的速度为 这段时间内电阻R消耗的电能