2018-2019学年高二物理下学期第八周半月考试题清北组.doc

2018-2019学年高二物理下学期第八周半月考试题清北组1、 单选题（每题3分）1用如图所示的光电管研究光电效应，当滑动变阻器的滑片位于某一位置，开关S闭合时，用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，用单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，则（）Aa光的强度一定大于b光的强度Ba光的频率一定大于阴极K的极限频率Cb光的频率一定小于阴极K的极限频率D开关S断开后，用单色光a照射光电管阴极K电流计G的指针一定不会发生偏转2据报道，到xx，我国“北斗三号”将完成其35颗卫星组网。这些卫星都采用星载氢原子钟。图示为氢原子的能级图，下列判断正确的是A一个氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，能产生3种频率的光子B氢原子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，其能量减少C从氢原子的能级图可知，氢原子发射光子的频率是连续的D氢原子从n=3能级跃迁到n=5能级时，要吸收一定频率的光子3两个氘核以相等的动能Ek对心碰撞发生核聚变，核反应方程为H+HHe+n，其中氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，中子的质量为m3。假设核反应释放的核能E全部转化为动能，下列说法正确的是A核反应后氮核与中子的动量相同B该核反应释放的能量为E=(m1m2m3)c2C核反应后氮核的动能为D核反应后中子的动能为4国产科幻大片流浪地球讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事。据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为，方程中X表示某种粒子，是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是AX粒子是B若使的温度降低，其半衰期会减小C经过2T，一定质量的占开始时的D“核燃烧”的核反应是裂变反应5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r1、r2，则下列说法正确的是A原子核可能发生衰变，也可能发生衰变B径迹2可能是衰变后新核的径迹C若衰变方程是，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117：2D若衰变方程是，则r1：r21：456下列说法不正确的是（ ）A卢瑟福粒子散射实验说明了原子核内部具有复杂结构B普朗克的能量子假说是对经典思想与观念的一次突破C汤姆孙发现电子使人们认识到原子本身也具有结构D贝可勒尔对天然放射现象的发现开启了人类研究原子核结构的序幕7真空中一个静止的镭原子核经一次衰变后变成一个新核，衰变方程为，下列说法正确的是A衰变后核的动量与粒子的动量相同B衰变后核的质量与粒子的质量之和等于衰变前镭核的质量C若镭元素的半衰期为，则经过的时间，8个核中有4个已经发生了衰变D若镭元素的半衰期为，是经过的时间，的核中有已经发生了衰变8如图所示，两个宽度均为L的匀强磁场垂直于光滑水平桌面，方向相反，磁感应强度大小相等高为L上底和下底长度分别为L和2L的等腰梯形金属框水平放置，现使其匀速向右穿过磁场区域，速度垂直梯形底边，从图示位置开始x=0，以逆时针方向为电流的正方向，下列四幅图中能够反映线框中电流随金属框向右移动距离x关系的是( )ABCD9下图的甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中不正确的是 ()A它们的原理都是自感B线圈匝数n 1 n2 ，n3 n4C甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路D乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路10在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，b两端接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，图中电压表和电流表均为理想电表，D为理想二极管，R0为定制电阻，L为电阻恒定的指示灯，Rr为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是A电压表的示数为22VB若Rr处出现火灾时，电压表示数将变大C若Rr处出现火灾时，电流表示数将变大D若Rr处出现火灾时，指示灯L将变亮二、多选题（每题4分）11如图，质量为kg的木板静止在光滑水平面上，一个质量为kg的滑块以初速度m/s从木板的左端向右滑上木板，滑块始终未离开木板。下面说法正确的是A滑块和木板的加速度大小之比是12B整个过程中因摩擦产生的内能是1.5 JC可以求出木板的最小长度是1.5 mD从开始到滑块与木板相对静止这段时间内，滑块与木板的位移之比是5212如图所示。是某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象。则由图象可知（ ）A遏止电压与入射光的频率无关B该金属的逸出功等于hv0C图象的斜率表示普朗克常量hD入射光的频率为3v0时，产生的光电子的最大初动能为2hv013“超导托卡马克” (俗称“人造太阳”)是我国自行研制的可控热核反应实验装置。设该实验反应前氘核()的质量为m1，氚核()的质量为m2，反应后氦核()的质量为m3，中子()的质量为m4，光速为c。下列说法中正确的是A这种装置中发生的核反应方程式是B该核反应类型为核裂变反应C由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4D核反应放出的能量等于(m1+m2-m3-m4)c214下列说法正确的有()A如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射这种金属不一定发生光电效应B粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大D在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变长三、实验题15(10分）如图1所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向在图1中用实线代替导线把它们连成实验电路（_）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相同的实验操作是_A.插入铁芯F拔出线圈AC.使变阻器阻值R变小断开开关S已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图示电路，当条形磁铁按如图2所示所示的方向运动时，电流表偏转的方向向_填“左”或“右”如图3所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡。起初，开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开的瞬间，a、b两点电势相比，_填“”或“”；这个实验是用来演示_现象的。16（10分）如图所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S 由静止滚下，与 B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置。实验中，直接测定小球碰撞前后的速度足不容易的。但是，可以通过仪测量_，间接地解决这个问题。A小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C小球做平抛运动的射程以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是 _（多选）A刻度尺 B天平 C游标卡尺 D秒表关于本实验，下列说法正确的是_。A.斜槽轨道必须光滑 B斜槽轨道末端必须水平C实验过程中，复写纸和白纸都可以移动在实验误差允许范围内，若满足关系式_，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。A m1OP= m1OM+ m2ON B.mcOP=m1.ON+ m2OMC m1OM= m1OP+ m2ON D.m1ON=mlOP+m2OM在实验中，为了让A球碰后沿原方向运动，应满足A球的质量m1大于B球的质量m2，请推理说明_。四、解答题17（8分）如图所示，矩形线圈abcd的匝数为 n50匝，线圈ab的边长为L10.2 m，bc的边长为L20.25 m，在磁感应强度为B0.4 T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴匀速转动，转动的角速度rad/s，试求：(1)穿过线圈平面的最大磁通量m；(2)线圈在题图所示位置(线圈平面与磁感线平行)时，感应电动势e的大小；(3)若线圈在中性面位置开始计时，写出此交变电流电动势瞬时值表达式。18（10分）如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上现有滑块A以初速度v0从右端滑上B，一段时间后，以滑离B，并恰好能到达C的最高点A、B、C的质量均为m.求：（1）A刚滑离木板B时，木板B和圆弧槽C的共同速度；（2）A与B的上表面间的动摩擦因数；（3）圆弧槽C的半径R19（16分）如图所示装置由水平轨道、倾角=37的倾角轨道连接而成，轨道所在空间存在磁感应强度大小为B=0.1T、方向竖直向上的匀强磁场.质量m=0.035、长度L=0.1m、电阻R=0.025的导体棒ab置于倾斜轨道上，刚好不下滑；质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上，用恒力F=2.0N拉棒cd，使之在水平轨道上向右运动.棒ab、cd与导轨垂直，且两端与导轨保持良好接触，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s. （1）求棒ab与导轨间的动摩擦因数； （2）求当棒ab刚要向上滑动时，cd棒速度v的大小； （3）若从cd棒刚开始运动到ab棒刚要上滑的过程中，cd棒在水平轨道上移动的距离里x=0.55m，求此过程中ab棒上产生的热量Q.1B【解析】【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，即影响光电流的大小。【详解】A项：用某种光照射金属能否发生光电效应与光的强度无关，所以无法判断a、b光的强度，故A错误；B项：用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，知a光频率大于金属的极限频率，故B正确；C项：由于在光电管两端加了反向电压，有b光照射时，电流计G指针不发生偏转，所以无法判断是否发生光电效应，即无法判断b光的频率与阴极K的极限频率大小，故C错误；D项：由于在光电管两端加了反向电压时，电流计G的指针发生偏转即电子能从阴极运动到阳极，所以断开开关即不加反向电压时，电子一定能从阴极运动到阳极即电流计G一定发生偏转，故D错误。故应选：B。【点睛】解决本题的关键知道光电效应的条件，知道光的强度影响单位时间内发出光电子的数目。2D【解析】【详解】A. 一个氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只可能产生从n=3能级跃迁到n=1能级一种频率的光子；或者产生从n=3能级跃迁到n=2能级，再从n=2能级跃迁到n=1能级两种频率的光子。故A错误；B. 氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，属于低能级向高能级跃迁，将吸收能量，原子的能量增大，故B错误；C. 从氢原子的能级图可知原子发射光子的能量是不连续的，所以光子的频率也是不连续的，故C错误；D. 当氢原子从n=3的状态跃迁到n=5的状态时，属于低能级向高能级跃迁，将吸收能量。要吸收一定频率的光子。故D正确。故选：D3C【解析】【分析】根据电荷数守恒和质量数守恒写出聚变后的产物。在核反应中质量数守恒。轻核聚变在高温、高压下才可以发生。根据质能方程求核能，根据动量守恒定律和能量关系求出中子的动能。【详解】A项：核反应前后两氘核动量和为零，因而反应后氦核与中子的动量等大反向，故A错误；B项：该核反应前后释放的能量，故B错误；C、D项：由能量守恒可得：核反应后的总能量为，由动能与动量的关系，且 可知，核反应后氦核的动能为 ，核反应后中子的动能为：故C正确，D错误。故选：C。【点睛】解决本题的关键知道轻核聚变的实质，知道核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，会利用质能方程求核能。4A【解析】【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，X粒子的质量数为4，电荷数为2，为 ，选项A正确；温度不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；经过2T，一定质量的占开始时的，选项C错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选项D错误；故选A.5D【解析】【详解】A项：原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子的动量方向相以，粒速度方向相反，由左手定则可知，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，所以为电性相同的粒子，故A错误；B项：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相同，则粒子电荷量q越大，轨道半径越小，由于新核的电荷量大，所以新核的半径小于粒子的轨道半径，所以r2为粒子的运动轨迹，故B错误；C项：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，原子核衰变生成的两核动量P大小相等，方向相反，由动能与动量的关系，所以动能之比等于质量的反比，即为2：117，故C错误；D项：由B项分析知，故D正确。故选：D。6A【解析】【详解】卢瑟福通过粒子散射实验提出原子核式结构模型，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，故A说法错误；普朗克的能量子假说是对经典思想与观念的一次突破，故B说法正确；汤姆逊发现电子使人们认识到原子本身也具有结构，故说法C正确；贝克勒尔对天然放射现象的发现开启了人类研究原子核结构的序幕，故D说法正确。所以选A。7D【解析】【详解】根据动量守恒可知，核与粒子的动量大小相等，方向相反，所以二者动量不同，因此A错误。镭核衰变成核过程中，存在质量亏损，导致衰变后核的质量与粒子的质量之和小于衰变前镭核的质量，所以B错误。少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于8个放射性元素，无法准确预测其衰变的个数，所以C错误。的，符合统计规律，经过的时间，已有发生衰变，所以正确。综上所述，选项D正确。8C【解析】【详解】x在0-L内，由楞次定律判断知感应电流的方向沿逆时针，为正。线框有效的切割长度在均匀增大，由公式E=BLv，知产生的感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大。x在L-2L内，线框的左右两边都切割磁感线，均产生感应电动势，两个感应电动势串联，且均匀增大，感应电流方向沿顺时针方向，为负。x在2L-3L内，由楞次定律判断知感应电流的方向沿逆时针，为正。线框有效的切割长度在均匀增大，由公式E=BLv，知产生的感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，而且感应电流变化情况与线框进入磁场的过程相同，故C正确。ABD错误；故选C。9A【解析】【详解】AB、由图可知，甲并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，因为电压之比等于线圈匝数比，所以；由图可知，乙串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表测量，因为电流之比等于线圈匝数的倒数比，所以，故A错误，B正确；C、甲图中的电表是电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路，故C正确；D、乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路，故D正确；不正确的故选A。10C【解析】【详解】A、设原线圈两端电压为U1，根据热效应可得：，解得，则副线圈的电压，故A错误；B、输入端的电压不变，匝数比不变，则电压表示数不变，故B错误；C、若RT处出现火灾时，RT电阻变小，输出的总功率变大，则输入端的电功率变大，电压不变，则电流表的示数变大，故C正确；D、若RT处出现火灾时，RT电阻变小，输出的总功率变大，电流强度变大，R0两端电压变大，则灯泡两端电压变小，灯泡变暗，故D错误；故选C。11AD【解析】【详解】A.水平面光滑，则滑块和木板受到的合力大小相等，所以加速度比与质量成反比，所以滑块和木板的加速度大小之比是12，故A正确。B.滑块和木板相对静止是，取向右的方向为正，根据动量守恒可得：，解得，根据能量守恒，整个过程中因摩擦产生的内能为，故B错。C.由于不知道动摩擦因数和滑块与木板的相对运动时间，故不能求出木板的最小长度。故C错误。D.从开始到滑块与木板相对静止的过程，滑块与木板的位移之比为，故D正确。本题正确选项为AD12BD【解析】【分析】根据光电效应方程Ekm=hv-W和eUc=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断【详解】A、根据光电效应方程Ekm=h-W，对照图象可知，该金属的逸出功W=h0，由于eUc=EKm，所以遏止电压Uc=-，当入射光的频率大于极限频率0时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，故A错误，B正确。C、因为Uc=-，知图线的斜率等于，故C错误。D、从图上可知，逸出功W=h0，根据光电效应方程，Ekm=hv-h0可知，入射光的频率为3v0时，产生的光电子的最大初动能为2hv0，故D正确。故选：B、D13AD【解析】【详解】可控热核反应装置中发生的核反应方程式是：，故A正确；这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它们的核反应原理不相同，故B错误；核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此m1+m2m3+m4，故C错误；核反应过程中的质量亏损m=m1+m2-m3-m4，释放的核能E=mc2=（m1+m2-m3-m4）c2，故D正确。所以AD正确，BC错误。14ABD【解析】【详解】A、紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光，因绿光的频率小于紫光，则照射这种金属不一定发生光电效应，故A正确；B、卢瑟福用粒子散射实验现象，提出原子核式结构模型，故B正确；C、玻尔理论可知，核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故C错误；D、康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，光子的动量变小，由可知，光子散射后的波长变长，故D正确；故选ABD。15 BD 右 自感 【解析】【分析】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。由楞次定律可知，感应电流磁场总是阻碍原磁通量的变化，当原磁通量变大时，感应电流磁场与原磁场方向相反；根据楞次定律确定电流的方向，判断指针的偏转；线圈的特点是闭合时阻碍电流的增大，断开时产生一自感电动势相当于电源，与A组成闭合回路，L的右端电势高。【详解】解：将电源、电键、变阻器、小螺线管A串联成一个回路，再将电流计与大螺线管B串联成另一个回路，电路图如图所示。、插入铁芯F时，穿过线圈B的磁通量变大，感应电流磁场与原磁场方向相反，故A错误；B、拔出线圈A，穿过线圈B的磁通量变小，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，故B正确；C、使变阻器阻值R变小，原电流变大，原磁场增强，穿过线圈B的磁通量变大，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，故C错误；D、断开开关，穿过线圈B的磁通量减小，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，故D正确；当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，当条形磁铁按如图所示所示的方向运动时，磁通量增加，依据楞次定律，感应磁场向上，再由右手螺旋定则，感应电流盘旋而下，则电流从正接线柱流入，所以灵敏电流计的指针将右偏。在K断开前，自感线圈L中有向右的电流，断开K后瞬间，L的电流要减小，于是L中产生自感电动势，阻碍自身电流的减小，但电流还是逐渐减小为零。原来跟L并联的灯泡A，由于电源的断开，向右的电流会立即消失。但此时它却与L形成了串联的回路，L中维持的正在减弱的电流恰好从灯泡A中流过，方向由b到a，即因此，灯泡不会立即熄灭，而是渐渐熄灭，将这称为自感现象。这个实验是用来演示自感现象的。【点睛】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；做好本类题目的关键是弄清线圈与哪种电器相配，结合线圈特点分析新组成的闭合回路的电流流向。16C AB B A 答案见解析 【解析】【详解】（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中运动的时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，所以可以用小球的水平位移代替小球的初速度。故选C（2）本实验需要验证的是：，有因为可以用小球的水平位移代替小球的初速度，所以可验证：,实验需要测量小球的质量、小球落地的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要刻度尺。故选AB。（3）A.轨道的是否光滑，对本实验没有任何的影响。故A错误。B.本实验要求小球从轨道末端做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平。故B正确。C.本实验要测量小球做平抛运动的水平位移，所以实验过程中，复写纸和白纸都可以移动（4）本实验需要验证的是：，有因为可以用小球的水平位移代替小球的初速度，所以可验证：。故选A。（5）设碰前A球的动量为，动能为，碰后A球的动量为，动能为，B球动量为，动能为。取碰前A球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：，假设碰后A球反弹或静止，则，即，又因为，所以，碰撞过程中损失的机械能，不符合实际，假设不成立，即碰后A球的运动方向不改变。17(1)0.02Wb (2) (3) 【解析】【详解】(1)穿过线圈平面的最大磁通量(2)线圈在图示位置时感应电动势最大，此时感应电动势的值(3)感应电动势的最大值，线圈转动的角速度，若从中性面位置开始计时，此交变电流电动势瞬时值表达式18（1） （2） （3）【解析】【详解】(1)对A在木板B上的滑动过程，取A、B、C为一个系统，根据动量守恒定律有：mv0m2mvB解得vB(2)对A在木板B上的滑动过程，A、B、C系统减少的动能全部转化为系统产生的热量 解得(3)对A滑上C直到最高点的作用过程，A、C系统动量守恒，mvB2mv A、C系统机械能守恒解得R19（1）0.75，（2）6m/s ，（3）0.235J【解析】【分析】对棒ab分析，根据平衡条件可求出动摩擦因数的大小；根据导体棒切割磁感线的规律即可求出电动势，再根据闭合电路欧姆定律求出电流，再求出安培力，由平衡条件列式即可求出cd棒的速度；根据功能关系列式即可求出ab棒上产生的热量。【详解】解：当ab刚好不下滑，静摩擦力沿导轨向上达到最大，由平衡条件得：则设ab刚好要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有：设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有设ab所受安培力为，有此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有代入数据解得：又，代入数据解得设ab棒的运动过程中电路中产生的总热量为，由能量守恒有解得代入数据得：。【点睛】本题考查电磁感应定律中的功能关系以及共点力平衡条件的应用，关键要把握导体棒刚要滑动时的临界条件：静摩擦力达到最大值，运用力平衡条件和能量守恒定律求解即可。