【物理】四川省宜宾市叙州区第二中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题（解析版）

【物理】四川省宜宾市叙州区第二中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题（解析版）

‎2020年春四川省叙州区第二中学高二第二学月考试 物理试题 一、选择题 ‎1.氢原子能级图如图所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. 氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nm B. 氢原子从n＝4跃迁到n＝3的能级辐射光的波长小于656 nm C. 一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D. 用波长为633 nm的光照射，能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级 ‎【答案】C ‎【解析】氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时的能级差大于氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级差，则辐射光子的频率大于从n＝3跃迁到n＝2辐射光的频率，则波长小于656 nm，选项A错误；同理，氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时的能级差大于氢原子从n＝4跃迁到n＝3的能级差，则辐射光子的频率大于从n＝4跃迁到n＝3辐射光的频率，则氢原子从n＝4跃迁到n＝3的能级辐射光的波长大于656 nm，选项B错误；一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生种谱线，选项C正确；氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级，只能吸收波长为656 nm的光子，不能吸收波长为633 nm的光子，选项D错误．‎ ‎2.已知矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是（）‎ A. t=0时刻线圈平面与中性面垂直 B. t=0.01s时刻变化率达最大 C. t=0.02s时刻感应电动势达到最大 D. 该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示 ‎【答案】B ‎【解析】A.t=0时刻磁通量最大，线圈位于中性面位置，故A错误；‎ B.t=0.01s时刻磁通量为零，线圈位于垂直中性面的位置，电动势最大，磁通量的变化率最大，故B正确；‎ C.t=0.02s时刻磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故C错误；‎ D.感应电动势与磁通量的变化率成正比，电动势随时间变化的图象为正弦曲线，D错误．‎ ‎3.如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是 A. a代表的电阻丝较粗 B. b代表的电阻丝较粗 C. a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 D. 图线表示电阻丝的阻值与电压成正比 ‎【答案】B ‎【解析】ABC．根据欧姆定律：‎ 可得：‎ 可知伏安特性曲线的斜率是电阻的倒数，因此a代表的电阻较大，b的较小；‎ 根据电阻定律：‎ 可知a的电阻丝较细，b的较粗，故A错误、B正确、C错误。‎ D．一段金属丝电阻是由本身的因素决定的，与所加电压和所通过的电流无关，故D错误。‎ 故选B.‎ ‎4.如图所示电路，水平放置的平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端P相连接。电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场。在保证电子始终能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑动端P向下移动，则关于电容器极板上所带电量q 和电子穿越平行板所需时间t的说法正确的是 A. 电量q增大，时间t不变 B. 电量q不变，时间t增大 C. 电量q增大，时间t减小 D. 电量q不变，时间t不变 ‎【答案】A ‎【解析】当滑动变阻器的滑动端C下移时，跟电容器并联的阻值增大，所以电容器的电压U增大，根据：‎ q=UC 得电量q增大；‎ 电子在平行板电容器中做类平抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，所以运动时间：‎ 与电压的变化无关，所以时间t不变．故选A.‎ ‎5. 一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：对A、对于正弦式电流，有效值：．‎ 根据焦耳定律得：；‎ 对B、对于正弦式电流，有效值：．‎ 根据焦耳定律得：；‎ 对C、根据焦耳定律得：Q3＝I2RT＝2．25RT 对D、对于方波，根据焦耳定律得：；故选D．‎ ‎6.如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方，有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，起始高度为h，最后落在水平地面上．若不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法中正确的是 A. 磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向(俯视圆环)‎ B. 磁铁在整个下落过程中，圆环受到它的作用力总是竖直向下的 C. 磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变 D. 磁铁落地时的速率一定等于 ‎【答案】B ‎【解析】A、由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故选项A错误；‎ B、由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁间的相对运动，在磁铁靠近圆环的过程中为阻碍磁铁的靠近，圆环对磁铁的作用力竖直向上，在磁铁穿过圆环远离圆环的过程中，为阻碍磁铁的远离，圆环对磁铁的作用力竖直向上，则在整个过程中，圆环对磁铁的作用力始终竖直向上，根据牛顿第三定律可知圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下，故选项B正确；‎ C、在磁铁下落过程中，圆环中产生感应电流，圆环中有电能产生，磁铁在整个下落过程中，磁铁的机械能转化为电能，由能量守恒定律可知，磁铁的机械能减少，故选项C错误；‎ D、磁铁做自由落体运动时，则有，磁铁落地时的速度，由于磁铁下落时能量有损失，磁铁落地速度小于，故选项D错误；‎ 故选选项B．‎ ‎7.某实验小组制作一个金属安检仪原理可简化为图示模型.正方形金属线圈abed平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界宽度也为L的矩形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，且边界与 线圈bc边平行.已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反 B. 线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反 C. 线进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量为 D. 线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为 ‎【答案】AC ‎【解析】A．线圈进入磁场时与穿出磁场时的磁通量变化相反，据愣次定律知感应电流的磁场方向相反，感应电流的方向相反.故A正确；‎ B．线圈进入磁场时 回路中感应电流的方向与穿出时相反，据左手定则知，线圈进入磁场时所受安培 力的方向与穿出时相同，由线圈的受力平衡知静摩擦力的方向相同.故B错误；‎ C．线圈进入磁场过程中，通过导线某一横截面的电荷量 q=‎ 故C正确；‎ D．线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率 P= Fv= BILv=B=‎ 故D错误。故选AC。‎ ‎8.一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定向里为正方向，在磁场中有一金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图所示.现令磁感应强度B随时间变化，先按如图所示Oa图线变化，后来又按照图线bc、cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则（ ）‎ A. E1＞E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B. E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 C. E1＜E2，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向 D. E3＝E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向 ‎【答案】BC ‎【解析】根据，所以图像的斜率越大，感应电动势越大，所以，根据右手定则判断I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向，AD错误BC正确．‎ ‎9.如图所示，一圆柱形筒内存在匀强磁场，该筒横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面向里，图中直径MN的两端分别开有小孔，在该截面内，有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入筒內，射入时的速度方向与MN成角．当圆筒绕其中心轴以角速度w顺时针转动角时，该粒子恰好飞出圆筒．不计粒子重力，粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则下列说法正确的是　　‎ A. 筒内磁场的磁感应强度大小为 B. 筒内磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子飞入的速度大小为 D. 粒子飞入的速度大小为Rw ‎【答案】BC ‎【解析】根据题意，粒子运动的时间为，带负电的粒子的轨迹图象如图所示：‎ 根据几何关系可知粒子运动的圆心角为，粒子在磁场运动的时间，根据牛顿第二定律，圆周运动公式，解得：，联立解得：，故B正确，A错误．根据几何关系可知粒子的半径为R，根据牛顿第二定律，解得半径为，结合B的大小得到：，故C正确，D错误．‎ 二、实验题 ‎10.在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学把两根轻质弹簧I、II按图甲所示连接进行探究．‎ ‎(1)某次测量刻度尺的示数如图乙所示，则刻度尺的示数为__________cm．‎ ‎(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如下表．用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为__________N/m（g取10m/s2，计算结果保留两位小数）．由表中数据______（填“能”或“不能”）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数．‎ 钩码数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ LA/cm ‎15.76‎ ‎19.71‎ ‎23.66‎ LB/cm ‎29.96‎ ‎3576‎ ‎41.51‎ ‎【答案】 (1). 16.00（15.97～16.00）； (2). 12.66N/m； (3). 能 ‎【解析】（1）刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为16.00cm． （2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=0.5N时，弹簧形变量的变化量为△x=3.95cm，根据胡克定律知：． 结合L1和L2示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．‎ ‎11.为了测量某一未知电阻Rx(阻值约为6 Ω)的阻值，实验室里准备了以下器材：‎ A．电源，电动势E＝3.0 V B．电压表V1，量程3 V，内阻约5 kΩ C．电压表V2，量程15 V，内阻约25 kΩ D．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 Ω E．电流表A2，量程3 A，内阻约0.04 Ω F．滑动变阻器R1，最大阻值5 Ω，最大电流为3 A G．滑动变阻器R2，最大阻值200 Ω，最大电流为1.5 A H．开关S、导线若干 ‎（1）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选________；电流表应选________；滑动变阻器应选________．(填器材前面的字母代号)‎ ‎（2）请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图_______．‎ ‎（3）请根据电路图将下列实物图补充完整__________．‎ ‎【答案】（1）B D F （2）（3）‎ ‎【解析】（1）因为电动势只有3V，所以电压表原则B；通过待测电阻的最大电流：，所以电流表选择D；电压要求从零开始调节，所以选择分压式电路，滑动变阻器选择总阻值较小的F ‎（2）该实验选择分压电路，因为：，所以电流表选择外接法，电路图如下：‎ ‎（3）根据电路图连接实物图：‎ 三、解答题 ‎12.如图所示，质量m＝2 kg的物体A在倾角θ＝30°的足够长的固定斜面上，在沿斜面向上的推力F作用下，A从底端开始以初速度v0＝8 m/s 向上运动，已知A与斜面之间的动摩擦因数为μ＝，F＝5 N．经过一段时间t，物体A有沿斜面向下的速度2 m/s.重力加速度取g＝10 m/s2.求：‎ ‎(1)时间t；‎ ‎(2)F在时间t内的平均功率．‎ ‎【答案】(1) 4 s (2) 7.5 W ‎【解析】解：(1)物体上滑阶段根据牛顿第二定律有：‎ 解得：‎ 物体上滑到最高点时间：‎ 物体下滑阶段，根据牛顿第二定律有：，　‎ 解得：‎ 下滑时间为：‎ 故：‎ ‎(2) 物体上滑阶段：，‎ 物体下滑阶段：，‎ 在时间内的平均功率：‎ ‎13.如图所示，水平放置的两根平行金属导轨相距L=0.6m，上面有一金属棒PQ垂直导轨放置，并处于竖直向上匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小B=1T，与导轨相连的电源电动势E=4.5V，内阻r=1.0Ω，电阻R=8.0Ω，其他电阻不计．闭合开关S后，金属棒PQ仍然静止不动．求：‎ ‎①金属棒PQ所受的安培力；‎ ‎②金属棒PQ所受的静摩擦力的大小 ‎【答案】①0.3N；②0.3N ‎【解析】①根据闭合电路欧姆定律： ‎ 根据安培力公式：F=BIL=1×0.5×0.6=0.3N； ②根据平衡条件：f=F=0.3N ‎14.如图，ABCD为竖直放在场强为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2m，把一质量m＝0.1kg、带电荷量的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动．(g取)求：‎ ‎(1)小球到达C点时的速度是多大？‎ ‎(2)小球到达C点时对轨道压力是多大？‎ ‎(3)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？‎ ‎【答案】（1）2 m/s （2）3 N （3）0.5 m ‎【解析】(1)由A点到C点应用动能定理有：Eq(AB＋R)－mgR＝mvC2 解得：vC＝2 m/s ‎(2)在C点应用牛顿第二定律得：FN－Eq＝m 得FN＝3 N 由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力为3 N.‎ ‎(3)小球要安全通过D点，必有mg≤m.‎ 设释放点距B点距离为x，由动能定理得：Eqx－mg·2R＝mvD2‎ 以上两式联立可得：x≥0.5 m.‎