【物理】陕西省咸阳市实验中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题（解析版）

【物理】陕西省咸阳市实验中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题（解析版）

物理 一．选择题 ‎1.关于布朗运动，下列说法正确的是　　‎ A. 布朗运动是无规则的，反映了大量液体分子的运动也是无规则的 B. 微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动 C. 布朗运动是由于悬浮微粒受周边其它微粒撞击的不平衡性引起的 D. 悬浮微粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越剧烈 ‎【答案】A ‎【解析】布朗运动是无规则的，是由外界条件无规律的不断变化引起的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的，故A正确；布朗微粒运动是微粒分子做无规则运动的反映，不是微粒内部分子是不停地做无规则运动的反应，故B错误；布朗运动是由于悬浮微粒受周边液体分子撞击的不平衡性引起的，故C错误；形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，悬浮颗粒越小，温度越高，颗粒的受力越不均衡，布朗运动就越明显故D错误．所以A正确，BCD错误．‎ ‎2.如图所示,一绝热容器与外界没有热交换被隔板K隔开成a、b两部分,a内有一定量的稀薄气体,b内为真空抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态在此过程中　　‎ A. 气体对外界做功，内能减少 B. 气体对外界做功，内能增加 C. 气体不做功，内能不变 D. 外界对气体做功，内能增加 ‎【答案】C ‎【解析】稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0；绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0，W=0，则根据热力学第一定律得知内能不变，故C正确，ABD错误．‎ ‎3.如图所示，是氧气分子在和的速率分布图，下列说法正确的是　　‎ A. 在同一速率区间内，温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例大 B. 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 C. 随着温度的升高，曲线的最大值向右偏移 D. 随着温度的升高，速率小的分子所占的比例增高 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由图知，在同一速率区间内，温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例不一定大，故A错误；由图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占比例变低，氧气分子的平均速率增大，故B错误；随着温度的升高，曲线的最大值向右偏移，故C正确；由图可知，随着温度的升高，速率小的分子所占的比例减少，故D错误．故C正确，ABD错误．‎ ‎4.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】ABCD. 根据分子间作用力F、分子势能与分子间距离关系可知，当 分子力为零，分子势能最小，由此可知ACD错误，B正确；故选B。‎ ‎5.如图所示为氢原子能级示意图．下列有关氢原子跃迁的说法正确的是（ ）‎ A. 大量处于激发态的氢原子，跃迁时能辐射出4种频率的光 B. 氢原子从能级向能级跃迁时，辐射出的光子能量为 C. 用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D. 用能级跃迁到能级辐射出光照射逸出功为的金属铂能发生光电效应 ‎【答案】D ‎【解析】A.大量处于激发态的氢原子，跃迁时可以选2条高低轨道进行跃迁，所以发出种光，A错误 B.氢原子从能级向能级跃迁时，辐射出的光子能量为，B错误 C.光子照射发生跃迁，光子能量必须等于两能级能量差，故基态氢原子跃迁到激发态所需光子能量，C错误 D.能级跃迁到能级辐射出的光子能量故可以发生光电效应，D正确 ‎6.如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转．则以下说法正确的是（　　）‎ A. 将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大 B. 如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数 C. 将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大 D. 将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示数的变化．发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，而光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，当将电源的正负极调换，即加反向电压，则电流表可能没有示数，也可能有示数．‎ ‎【详解】A．滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但若已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A错误；‎ B．如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表一定有示数，故B错误；‎ C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，故C错误；‎ D．电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，故D正确．‎ ‎【点睛】本题考查光电效应基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记并理解这些基础知识点和基本规律，注意饱和电流的含义，及掌握紫光与绿光的频率高低．理解饱和电流与反向截止电压的含义，注意光电子最大初动能与入射光的频率有关．‎ ‎7.为估算雨水对伞面产生的平均撞击力，小明在大雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得10分钟内杯中水位上升了‎45mm，当时雨滴竖直下落速度约为‎12m/s。设雨滴撞击伞面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为，伞面的面积约为‎0.8m2‎，据此估算当时雨水对伞面的平均撞击力约为（　　）‎ A. 0.1‎N B. 1.0N C. 10N D. 100N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对雨水由动量定理得 则 所以B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎8.如图，倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的小物块A和B（质量均为m），弹簧的劲度系数为k，B靠着固定挡板，最初它们都是静止的。现沿斜面向下正对着A发射一颗质量为m、速度为的子弹，子弹射入A的时间极短且未射出，子弹射入后经时间t，挡板对B的弹力刚好为零。重力加速度大小为g。则（　　）‎ A. 子弹射入A之前，挡板对B的弹力大小为2mg B. 子弹射入A的过程中，A与子弹组成的系统机械能守恒 C. 在时间t内，A发生的位移大小为 D. 在时间t内，弹簧对A的冲量大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．子弹射入A之前，AB系统所受合力为0，挡板对B的弹力大小为2mgsinθ，故A错误； B．弹射入A的过程中，A与子弹之间的摩擦生热，组成的系统机械能不守恒，故B错误； C．子弹射入A前弹簧为压缩状态，压缩量为 挡板对B的弹力刚好为零时弹簧处于伸长状态，伸长量为 则在时间t内，A发生的位移大小为 故C正确； D．选沿斜面向上为正，时间t初态A的动量为-mv0，在时间t的末态，对于系统弹性势能相同，重力势能增加，则动能变小，即此位置A动量大小P要小于mv0，时间t内由动量定理有 I弹-2mgtsinθ=P-（-mv0）＜2mv0‎ 即为 I弹＜2mv0+2mgtsinθ．‎ 故D错误故选C。‎ ‎9.如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想电表。闭合开关S，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电流表A1的示数减小 B. 电流表A2的示数增大 C. 电压表V1的示数减小 D. 电压表V2的示数减小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】C．闭合开关S，由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变，所以变压器的输入电压和输出的电压始终不变，即电压表V1的示数不变，所以C错误；‎ BD．当S接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，电流表A2的示数增大，所以电阻R上消耗的电压变大，由于输出的电压不变，所以电压表V2的示数减小，所以BD正确；‎ A．当S接通后，副线圈电路的总电阻减小，输出的电压不变，总电流变大，根据 得副线圈输出功率变大，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，所以原线圈的输入功率变大，电流表A1的示数增大；所以A错误。故选BD。‎ ‎10.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆 1 和 2 的径迹照片(如图所示)，已知两个相切圆半径分别为r1、r2.下列说法正确的是( )‎ A. 原子核可能发生的是α衰变，也可能发生的是β衰变 B. 径迹 2 可能是衰变后新核的径迹 C. 若衰变方程是，则r1：r2 = 1：45‎ D. 若是α衰变，则 1 和 2 的径迹均是顺时针方向 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析．‎ ‎【详解】A．原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则知：若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以为电性相同的粒子，可能发生的是衰变，但不是衰变，故A错误；‎ BC．核反应过程系统动量守恒，原子核原来静止，初动量为零，由动量守恒定律可知，原子核衰变后生成的两核动量P大小相等、方向相反，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于P、B都相同，则粒子电荷量q越大，其轨道半径r越小，由于新核的电荷量大于粒子的电荷量，则新核的轨道半径小于粒子的轨道半径，则半径为的圆为放出新核的运动轨迹，半径为的圆为粒子的运动轨迹，：：：45，故B错误，C正确；‎ D．若是衰变，生成的两粒子电性相同，图示由左手定则可知，两粒子都沿顺时针方向做圆周运动，故D正确．‎ ‎【点睛】知道原子核衰变过程动量守恒是本题解题的前提与关键，分析清楚图示运动轨迹、应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可解题．‎ ‎11.如图甲所示，理想变压器原副线图的匝数之比。电阻，L1、L2、L3为三个完全相同的小灯泡，S1、S2为开关，变压器原线圈输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1闭合，S2断开，此时L1正常发光。下列说法正确的是（　　）‎ A. 输入电压u的瞬时值表达式为 B. R消耗的电功率为0.1W C. 若S1、S2均闭合，三个小灯泡均正常发光 D. 若S1、S2均断开，三个小灯泡均正常发光 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知周期 则有 所以输入电压u的表达式应为 故A错误；‎ B．将S1闭合，S2断开，此时原线圈两端电压为 根据变压器的电压与匝数关系，可知电阻R电压有效值为 R消耗的电功率为 故B正确；‎ CD．将S1闭合，S2断开时，小灯泡L2与L3短路，此时小灯泡L1两端电压等于 正常发光；若S1、S2均闭合，三个小灯泡并联，此时三个小灯泡两端电压都等于，正常发光；若S1、S2均断开，三个小灯泡串联，此时三个小灯泡两端电压都等于 不能正常发光，故C正确，D错误故选BC。‎ ‎12.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和．图乙为它们碰撞前后的图象．已知，规定水平向右为正方向．由此可知 A. m1=‎5kg ‎B. 碰撞过程对的冲量为 C. 两小球碰撞过程损失的动能为1.5J D. 碰后两小球的动量大小相等、方向相反 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图知碰撞前m2位置不变，则m2静止，vm1=‎4 m/s，碰撞后vm2′= m/s=‎5 m/s，而vm1′= m/s=‎2 m/s，由动量守恒知m1vm1=m1vm1′+m2vm2′，代入数据得m1＝‎1.5 kg.故A错误；‎ B．根据动量定理，对的冲量I1= m1vm1′- m1vm1=1.5×2-1.5×4=-3，故B错误；‎ C．碰撞前后，系统损失的动能 =1.5J，故C正确； ‎ D．碰后两小球的动量方向都沿正方向，故D错误．故选：C 点睛：由s-t图像可知碰撞前后两物体的速度．根据碰撞过程动量守恒定律可得m1的质量．根据动量定理，可求对的冲量．求出碰撞前后的动能，可得系统损失的动能．碰后两小球的速度都为正，动量方向都沿正方向．‎ 三．实验题 ‎13.(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图甲为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力_____（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更敏感；‎ ‎(2)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图乙所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U-I关系图线；‎ a．实验室提供器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A（阻值范围0~10Ω）、滑动变阻器B（阻值范围0~100Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是_____（选填“A”或“B”）；请在图丙的方框中完成该实验的电路图__________________；‎ b．将该小灯泡接入如图丁所示的电路中，已知电流传感器的示数为‎0.3A，电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为_____W，电源的内阻为_____Ω。（各保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 增强 (2). A (3). (4). 0.69 (5). 2.3‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】(1)[1]由图1所示图象可知，热敏电阻阻值随温度升高而减小，由此可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力增强。‎ ‎(2)[2]a．为方便实验操作，滑动变阻器可以选A；‎ ‎[3]‎ 小灯泡电阻较小，电流传感器应采用外接法，描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示 ‎[4]b．由图乙可知，通过灯泡的电流是‎0.3A时，灯泡两端电压是2.3V，则灯泡功率 ‎[5]电源电动势是3V，过点（‎0.3A，2.3V）和纵轴上3V的点作一直线，该直线是电源的U-I图象，如图所示 该直线斜率绝对值等于电源的内阻 四．计算题 ‎14.光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。我们知道光子的能量，动量，其中为光的频率，h为普朗克常量，λ为光的波长。由于光子具有动量，当光照射到物体表面时，会对物体表面产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示。一台发光功率为P0的激光器发出一束频率为的激光，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收（即光子的末动量变为0）。求：‎ ‎(1)该激光器在单位时间内发出的光子数N；‎ ‎(2)该激光作用在物体表面时产生的光压I。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)时间内，该激光器发出的光子数 单位时间该激光器发出的光子数 ‎(2)该激光作用在物体表面，有动量定理 且 ‎，‎ 产生的光压 解得 ‎15.为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程中某水电站发电机组设计为：水以速度流入水轮机后以的速度流出。流出水位比流入水位低‎10m，水流量为。水轮机效率为75%，发电效率为80%。发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户。发电机的输出电压是500V，升压变压器原副线圈的匝数之比，输电线上功率损失为5%，用户需要电压为220V，则：‎ ‎(1)画出远距离输电的原理图；‎ ‎(2)该发电机组的输出功率是多少？‎ ‎(3)输电线的电阻为多少？‎ ‎(4)降压变压器的匝数比为多少？‎ ‎(5)若有60kW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么，可装25W的电灯多少盏？‎ ‎【答案】(1)；(2)6.24×105W；(3)2Ω；(4)；(5)21312‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)远距离输电的原理图如图所示 ‎(2)根据能量守恒得，发电机组的输出功率 已知，水的密度为 则 ‎(3)输出电压 其中 输送电流 根据 得，电阻 ‎(4)输电线上的电压损失 则降压变压器的输入电压 则降压变压器的匝数比 ‎(5)输电线上损失的功率 则可装25W的电灯的盏数为 ‎16.如图所示，长为L＝‎1m、质量为M＝‎1kg的长木板静止在光滑的水平平台上，质量为m＝‎0.5kg的小物块放在长木板上表面（水平）的左端，在平台右侧边缘固定一个定滑轮，绕过定滑轮的细线一端系在物块上，细线保持水平，另一端用大小为F＝5N的拉力向下拉，使物块由静止开始向右做加速运动。已知物块由静止开始与长木板间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g＝‎10m/s2，长木板右端离定滑轮距离足够远，平台离地面足够高，求：‎ ‎(1)物块在长木板上运动的时间；‎ ‎(2)若不用拉力，而在细线上悬挂一个重为G＝5N的物块，释放物块，则物块滑离长木板时，长木板运动的距离为多少；‎ ‎(3)若(2)问中物块运动到长木板正中间时，细线断开，试判断此后物块能否滑离长木板。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）物块刚好不滑离长木板 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块在长木板上运动的加速度 长木板运动的加速度 设物块在长木板上运动的时间为t1，根据运动学关系有 解得 ‎（2）释放悬挂重物后，设物块的加速度为，根据牛顿第二定律有 解得 设物块滑离的时间为t2，根据运动学公式有 解得 此过程，长木板运动的位移 ‎（3）在（2）问中，设物块运动到长木板正中间的时间为t3，根据运动学公式有 解得 此时物块的速度 长木板的速度 此时细线断开，设此后物块不会滑离长木板，物块与长木板的共同速度为v，根据动量守恒定律有 解得 设此后物块在长木板上滑行的距离为x，根据功能关系有 解得 因此物块恰未沿离长木板。‎