【物理】湖南省邵阳市武冈市第二中学2019-2020学年高二第二次月考试卷

【物理】湖南省邵阳市武冈市第二中学2019-2020学年高二第二次月考试卷

邵阳市武冈市第二中学2019-2020学年高二第二次月考 物理试题 一选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1．用如图所示的装置研究光电效应现象, 当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时, 电流表G的读数为0.2mA. 移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0. 则（ ）‎ A电键k断开后,没有电流流过电流表G B光电管阴极的逸出功为1.8eV ‎ C．光电子的最大初动能为2.5eV ‎ D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小 ‎【答案】B ‎2、 关于核反应方程Th→Pa＋X＋ΔE（ΔE为释放出的核能，X为新生成粒子），已知Th的半衰期为T，则下列说法正确的是（　　）‎ A．Pa没有放射性 B．Th的比结合能为 C．N0个Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0ΔE（N0数值很大）‎ D．Pa比Th多1个中子，X粒子是从原子核中射出的，此核反应为β衰变 ‎【答案】C ‎3、两根固定的相互平行的直导线A和B，相距为L，电流方向如图所示．导线C用轻绳悬挂在A、B导线的中间上方，距离为L，三根导线中的电流都为I.下列说法正确的是（　　）‎ A．从上往下看，导线C顺时针转动，同时绳子的张力变小 B．从上往下看，导线C逆时针转动，同时绳子的张力变小 C．当C转到与A、B平行时，A、B和C单位长度所受的磁场作用力大小之比为∶∶1‎ D．当C转到与A、B平行时，A、B和C单位长度所受磁场作用力大小之比为1∶1∶1‎ ‎【答案】D　‎ ‎4、如图是 “电磁炮”模型的原理结构示意图．光滑水平金属导轨M、N的间距L＝0.2 m，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝100 T．装有弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒ab（含弹体）的质量m＝0.2 kg，在导轨M、N间部分的电阻R＝0.8 Ω，可控电源的内阻r＝0.2 Ω.在某次模拟发射时，可控电源为导体棒ab提供的电流恒为I＝4×103 A，不计空气阻力，导体棒ab由静止加速到4 km/s后发射弹体，则（　　）‎ A．导体棒ab所受安培力大小为1.6×105 N B．光滑水平导轨的长度至少为10 m C．该过程系统产生的焦耳热为3.2×106 J D．该过程系统消耗的总能量为1.76×106 J ‎【答案】D ‎5、如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点，开始时沙袋处于静止状态，一弹丸以水平速度击中沙袋后未穿出，二者共同摆动。若弹丸质量为m，沙袋质量为5m，弹丸和沙袋形状大小忽略不计，弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　）‎ A. 弹丸打入沙袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变 B. 弹丸打入沙袋过程中，弹丸对沙袋的冲量大小大于沙袋对弹丸的冲量大小 C. 沙袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为 D. 弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为 ‎【答案】C ‎6、如图所示，用粗细均匀、总电阻为的导线围成一个边长为的等边三角形闭合线框，线框以速度匀速穿过一个水平方向宽度为，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为。线框在匀速穿过磁场区域过程中边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（ ） ‎ A．导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为 B．导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为 C．导线框边刚进入和刚离开磁场时两间的电势差相等 D．导线框从边进入磁场的水平距离为时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为 ‎【答案】BD ‎7、如图所示，半圆柱体放在水平地面上，表面光滑的圆柱体放在和墙壁之间，的轴线与墙壁之间的距离为，已知与地面间的动摩擦因数，横截面半径均为的质量是的2倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.均处于静止状态，则（ ）‎ A．L越大，间的作用力越大 B．越大，对墙壁的压力越小 C．L越大，受到地面的摩擦力越小 D．的取值不能超过 ‎【答案】AD ‎8、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射能量。下列说法正确的是（　　）‎ A．这群氢原子能发出三种频率不同的光 B．从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光子能量最大 C．从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光子动量最大 D．从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，产生的光电子初动能一定为9.60eV ‎【答案】ABC 二、实验题 ‎9、（6分）某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律．钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g.‎ ‎（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D＝ cm.‎ ‎（2）要验证机械能守恒，只要比较 ．‎ A．D2与gh是否相等 B．D2与2gh是否相等 C．D2与gh是否相等 D．D2与2gh是否相等 ‎（3）钢球通过光电门的平均速度 ‎ ‎（填“>”或“<”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差 （填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小．‎ ‎【答案】（1）0.945（2分）　（2）D（1分）　（3）＜（1分）　不能（2分）‎ ‎10、（9分）甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2阻值．‎ 实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5 V，‎ 内阻很大），电阻箱R（0～99.99 Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．‎ ‎（1）先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：‎ A．闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1.‎ B．保持电阻箱示数不变， ，读出电压表的示数U2.‎ C．则电阻R1的表达式为R1＝ .‎ ‎（2）甲同学已经测得电阻R1＝4.80 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的－图线，则电源电动势E＝ V，电阻R2＝ Ω（保留三位有效数字）．‎ ‎【答案】（1）将S2切换到b（2分）　R0（3分）　（2）1.43（2分）　1.20（2分）‎ ‎【解析】（1）保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，由于R0和R1串联，所以通过R1的电流I＝，R1两端的电压为U2－U1，所以R1＝＝R0.‎ ‎（2）根据闭合电路欧姆定律，E＝（4.8＋R2＋R），所以＝·（4.8＋R2）＋，由此式看出，－图线的截距为＝0.7，斜率k＝·（4.8＋R2）＝＝4.2，由此两式得，E＝1.43 V，R2＝1.20 Ω.‎ 三、计算题 ‎11、（10分）如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ＝37°角，在斜面上虚线aa′和bb ′与斜面底边平行，在aa′、bb′围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B＝1 T；现有一质量为m＝10 g、总电阻为R＝1 Ω、边长为d＝0.1‎ ‎ m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）求：‎ ‎（1）线圈进入磁场区域时，受到的安培力大小；‎ ‎（2）线圈释放时，PQ边到bb′的距离；‎ ‎（3）整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热。‎ ‎【答案】：　（1）2×10－2 N　（2）1 m　（3）4×10－3 J ‎【解析】：　（1）对线圈受力分析有：F安＋μmgcos θ＝mgsin θ 代入数据得F安＝2×10－2 N。‎ ‎（2）F安＝BId，E＝Bvd，I＝ 解得F安＝。‎ 代入数据得v＝2 m/s 线圈进入磁场前做匀加速运动，‎ a＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s2‎ 线圈释放时，PQ边到bb′的距离x＝＝1 m。‎ ‎（3）由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d＝0.1 m，‎ 由功能关系得Q＝－W安＝F安·2d 解得Q＝4×10－3 J ‎12、（12分）如图所示，质量为m1＝0.2 kg的小物块A，沿水平面与小物块B发生正碰，小物块B的质量为m2＝1 kg。碰撞前，A的速度大小为v0＝3 m/s，B静止在水平地面上。由于两物块的材料未知，将可能发生不同性质的碰撞，已知A、B与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2，试求碰后B在水平面上滑行的时间。‎ ‎【答案】：　0.25 s≤t≤0.5 s ‎【解析】：　假如两物块发生的是完全非弹性碰撞，碰后的共同速度为v1，则由动量守恒定律有m1v0＝（m1＋m2）v1‎ 碰后，A、B一起滑行直至停下，设滑行时间为t1，则由动量定理有 μ（m1＋m2）gt1＝（m1＋m2）v1‎ 解得t1＝0.25 s 假如两物块发生的是弹性碰撞，碰后A、B的速度分别为vA、vB，则由动量守恒定律有 m1v0＝m1vA＋m2vB 由机械能守恒有 m1v＝m1v＋m2v 设碰后B滑行的时间为t2，则μm2gt2＝m2vB 解得t2＝0.5 s 可见，碰后B在水平面上滑行的时间t满足0．25 s≤t≤0.5 s ‎13、（15分）如图所示，究竟中有一直角坐标系，在y轴的右侧有一宽度为L的匀强电场，电场强度的方向沿y轴正方向。在电场的右侧以点为圆心、从O1点的正下方沿着半径的方向射入匀强磁场，经过磁场偏转和电场偏转之后，带电粒子最终从y轴上的点以速度v0垂直y轴射出，不计粒子的重力，求：‎ ‎（1）电场强度的大小；‎ ‎（2）带电粒子从进入磁场到离开电场所用的时间。‎ 解：（1）研究粒子的逆运动，电子在电场中做类平抛运动，设位移方向与水平方向夹角为，速度与水平方向夹角为，有：‎ 又 又 求得 由，求得。‎ ‎（2）粒子在电场中运动时间为，‎ 由 粒子做匀速运动时间为，‎ 粒子在磁场中运动时间为，‎ 又 求得 则