2020-2021学年广东省佛山市顺德区十一校联盟高二（下）第二次月考物理试卷

2020-2021学年广东省佛山市顺德区十一校联盟高二（下）第二次月考物理试卷

1. 在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献。下列说法中正确的是

A. 玻尔提出所有实物粒子都有一个与之对应的波
B. 爱因斯坦提出能量子假说，从此把物理学带进了量子世界
C. 法拉第发现了电磁感应现象
D. 居里夫人发现了天然放射性现象

2. 如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则

A. 若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥
B. 若导体棒向左加速运动时，B被A排斥
C. 若导体棒向右加速运动时，B被A吸引
D. 若导体棒向右匀速运动时，B被A吸引

3. 如图1所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。时，乙球以的初速度向静止的甲球运动，之后，它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动整个运动过程中没有接触。它们运动的图像分别如图2中甲、乙两曲线所示。由图线可知

A. 乙球的质量是甲球质量的2倍
B. 时刻，两球相距最近且速度方向相反
C. 时刻，甲球的速度为
D. 时间内，两球间的电势能先减小后增大

4. A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出粒子，另一个放出粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是

A. 磁场方向一定垂直纸面向里
B. a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量大
C. a为粒子运动轨迹，d为粒子运动轨迹
D. A放出的是粒子，B放出的是粒子

5. 图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压随入射光频率变化的函数关系图像。下列判断正确的是

A. 入射光的频率不同，遏止电压相同
B. 入射光的频率不同，光照强度不同，图像的斜率相同
C. 只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同
D. 图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流

6. 下列的若干叙述中，正确的是

A. 对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系
B. 一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
C. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小了
D. 一个处于的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出6条谱线

7. 下列说法正确的是

A. 射线是原子的核外电子电离后形成的电子流
B. 发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2
C. 核反应方程中的x为中子
D. 聚变反应中粒子的比结合能变小

8. 如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为2：1，原线圈接交流电压，电压表和电流表为理想电表，为负温度系数的热敏电阻当温度升高时阻值减小，则正确的是

A. 交流电的周期为
B. 电压表示数是110V
C. 当处温度降低时，电压表示数不变
D. 当处温度降低时，此变压器的输入功率将变小

9. 如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，车长。现有质量可视为质点的物块，以水平向右的速度从左端滑上小车。已知物块与车上表面间的动摩擦因数，取，则物块滑上小车后

A. 经过一段时间后，滑块从小车右端滑下
B. 滑块和小车组成的系统机械能守恒
C. 小车最终的速度为
D. 整个过程中系统产生的热量为6J

10. 下列说法正确的是

A. 是光电效应实验，光电效应说明光具有粒子性
B. 为某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为E
C. 中，用光子能量分别为和的两种单色光同时照射大量处于能级的氢原子，有可能使这些氢原子电离
D. 中汤姆孙通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型

11. 小明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，其电阻为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。
    
    由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为______。
    由图乙可知，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”。
    图甲中警铃的接线柱C应与接线柱______相连。均选填“A”或“B”。
    图甲中线圈下端P的磁极是______极选填“N”或“S”。
    请计算说明，环境温度在______范围内时，警铃报警。
12. 如图所示，在水平桌面的左端固定一个圆弧槽滑道，滑道的末端与水平桌面相切。桌面的右端附近固定一个光电门。直径为d、质量为的小球1从圆弧槽上某处由静止释放。下滑到水平桌面向右运动通过光电门后与静止在桌面右边缘的质量为的小球2发生正碰，碰后小球1向左弹回，小球2离开桌面做平抛运动。测出小球1连续两次通过光电门的时间分别为、光电门与球心等高，桌面离水平地面高度为h，小球2碰后做平抛运动的水平距离为x。忽略一切摩擦和空气阻力
    若两球发生弹性碰撞，则两球的质量大小关系______填“<”“>”或“=”。
    小球1与小球2碰撞前速度大小______，碰撞后小球1速度大小______。
    碰撞后小球2速度大小______。用题给物理量符号表示
    若两小球在碰撞过程中动量守恒，取水平向右为正方向，则需要满足的关系式为______；若是弹性碰撞，则还需要满足关系式______用、、、、表示。

13. 如图所示，静止在光滑水平地面上的三个小物块A、B、C，质量相等都为，物块C左端固定一轻质弹簧，某时刻给物块A一水平向右的速度，物块A和物块B碰撞后粘在一起，A、B整体运动一段时间后压缩弹簧，求：
    物块A和物块B碰撞后的速度；
    物块A和物块B碰撞过程中损失的机械能；
    物块AB压缩弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能。

14. 如图所示，某装置由AB、BC、CD三部分组成，AB与BC两轨道平滑连接，CD为直径竖直半圆弯管轨道。现将1号球从AB轨道上的P点静止释放，其下滑到最低点与静止在B点的2号球发生弹性碰撞，2号球通过弯管后从D点抛出，恰好落在B点。已知两球质量均为，水平轨道BC长度，弯管半径，重力加速度不计一切摩擦求：
    号球从D点抛出时的速度为多大？
    号球运动到D点时对管壁的作用力F的大小；
    点距水平轨道BC的竖直高度H。

15. 如图甲所示，平行的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属杆ab垂直导轨放置，金属棒与导轨间的动摩擦因数为。现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取，导轨足够长。求：
    
    运动过程中a、b哪个电势高，恒力F的大小；
    从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：A、德布罗意提出所有实物粒子都有一个与之对应的波，故A错误；
B、普朗克提出能量子假说，从此把物理学带进了量子世界，故B错误；
C、根据物理学史可知，法拉第经过十年的研究，发现了电磁感应现象，故C正确；
D、贝克勒尔发现了天然放射性现象，故D错误。
故选：C。
本题根据玻尔、德布罗意、普朗克、法拉第等人的物理学成就进行答题即可。
对于物理学上著名科学家、重要理论和经典学说要记牢，不要张冠李戴。这也高考考查内容之一。
 

2.【答案】B
 

【解析】解：AD、导体棒向左或向右匀速运动时，切割磁感线产生的感应电动势恒定，感应电流不变。电磁铁A产生的磁场不变，所以金属环B的磁通量不变，因此A和B间无相互作用力，故AD错误；
BC、导体棒向左加速或向右加速时，导体棒切割磁感线产生的电动势越来越大，电流越来越大，电磁铁A产生的磁场越来越强，金属环B的磁通量变大，根据楞次定律，A和B间有排斥力。C错误，B正确。
故选：B。
由导体棒的运动性质确定线圈A中的电流大小变化情况，从而即可知穿过线圈B的磁通量的变化情况，结合根据楞次定律即可分析A、B两线圈间的作用力情况。
本题考查楞次定律的应用，理解楞次定律的实际物理意义是关键，本题为基础题。
 

3.【答案】C
 

【解析】解：A、甲、乙两电荷组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向左为正方向，在时间内，由动量守恒定律得
由图2所示图象可知，
代入数据解得：：1，故A错误；
B、由图2可知，时刻两球相距最近，但速度仍都是大于零，速度方向相同，故B错误；
C、甲、乙两电荷组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向左为正方向，在时间内，由动量守恒定律得
解得：，即时刻，甲球的速度为，故C正确；
D、由图象看出，时间内两球间距离减小，电场力做负功，电势能增大，时间内两球间距离增大，电场力对系统做正功，两球间的电势能减小，故D错误；
故选：C。
由题干条件可知甲、乙两个点电荷先相互靠近，后又相互远离，甲、乙两电荷组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒。时间内，甲的动能一直增大，乙的动能先减小后增大，根据电场力做功情况判断电势能如何变化。
两点电荷组成的系统动量守恒，根据图示图象分析清楚点电荷的运动过程，应用动量守恒定律即可解题。注意由电场力做功来判断电势能变化。
 

4.【答案】D
 

【解析】解：A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子旋转的方向相反，由于a粒子和粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向。故A错误；
B、根据动量守恒定律可知a轨迹中粒子和b轨迹中的粒子动量大小相等。故B错误。
C、根据带电粒子在磁场中的运动的半径计算公式可得，其中发出的粒子与反冲核的动量相等，而反冲核的电荷量大，故轨迹半径小，故b为粒子运动轨迹，c为粒子运动轨迹，故C错误；
D、放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆。而放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆。故B放出的是粒子，A放出的是粒子。故D正确。
故选：D。
放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动。放射性元素放出粒子，动量守恒，根据洛伦兹力充当向心力分析粒子和粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆，判是哪种衰变。
本题考查原子核衰变以及带电粒子在磁场中的运动规律，注意明确放射性元素放射后，两带电粒子的动量是守恒。正好轨迹的半径公式中也有动量的大小，所以可以研究半径与电荷数的关系。
 

5.【答案】B
 

【解析】解：A、逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由，可知，入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又根据，可知入射光的频率不同，遏止电压不同，故A错误；
B、由，以及可得，故图线的斜率，k为相同的常量，入射光的频率不同，光照强度不同，图像的斜率相同，故B正确；
C、由爱因斯坦光电效应方程可知在入射光频率不同的情况下，光电子的最大初动能不同，最大初动能与光照强度无关，故C错误；
D、图甲中光电管两端加的是反向电压，必须使图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压表增大到一定数值时电流计将达到饱和电流，故D错误。
故选：B。
根据光电效应方程和得出遏止电压与入射光频率的关系式，分析遏止电压的关系以及光电子的最大初动能的关系。结合数学知识分析图象的斜率关系。饱和光电流与入射光的强度有关。
解决本题的关键要掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系，注意图象斜率的含义。
 

6.【答案】A
 

【解析】解：A、根据光电效应方程可知，逸出光电子的最大初动能 与照射光的频率成线性关系，故A正确；
B、一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，有半数发生衰变，不是总质量仅剩下一半，故B错误；
C、据玻尔理论可知：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要吸收能量，所以原子的总能量增大，根据得，可知电子的动能减小，故C错误；
D、一个处于 的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光，分别是从跃迁，再从跃迁，最后从跃迁，故D错误。
故选：A。
根据光电效应方程可知最大初动能 与照射光的频率的关系；经过一个半衰期以后，有一半质量发生衰变；氢原子核外电子轨道半径越大则原子的能量越大，核外电子的动能越小；一个激发态的氧原子，向低能级跃迁时最多能发射出3条谱线.
本题考查了光电效益、原子核衰变、能级跃迁等知识点。对于原子物理部分知识很多是属于记忆部分的，因此需要注意平时的记忆与积累。
 

7.【答案】C
 

【解析】解：A、衰变中产生的射线实际上是原子核中的中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来形成的电子流，故A错误；
B、粒子为氦核，故发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，电荷数少2，故B错误；
C、根据质量数守恒和电荷数守恒可知：x的质量数，电荷数，所以x为中子，故C正确；
D、在聚变反应中，两个轻核结合成质量较大的核要释放能量，所以核子的比结合能增大，故D错误。
故选：C。
根据衰变的实质分析；根据衰变的本质结合质量数守恒和电荷数守恒判断；聚变反应中释放能量，核子的比结合能增大。
解决本题的关键知道衰变的实质，知道衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒。
 

8.【答案】ACD
 

【解析】解：A、原线圈接交流电压，则该交流电的周期为：，故A正确；
B、原线圈电压有效值为：，由电压之比等于匝数之比，可知副线圈电压即电压表的示数为，故B错误；
C、输出电压取决于输入电压和匝数之比，故电压表示数不会随温度的变化面而变化，故C正确；
D、温度降低时，电阻增大，输出电流减小，则输出功率减小，而输出功率决定了输入功率，故输入功率减小，故D正确。
故选：ACD。
根据电压表达式求解周期；由变压器原理可得电压表的示数；输出电压取决于输入电压和匝数之比；处温度降低时，阻值增大，根据负载电阻的变化，可知电流、电功率的变化。
解答本题应明确输出电压由输入电压决定，而输出功率决定了输入功率；故输出电流变化时，输入电流也要变化。
 

9.【答案】CD
 

【解析】解：AC、假设物块最终与小车共速，共同速度为v，取向右为正方向，由动量守恒定律得：，
根据能量守恒定律得：。
解得，共同速度：，滑块相对于小车滑行的距离为：，所以物块不会小车右端滑下，故A错误，C正确；
B、由于滑块和小车间有摩擦力，要产生内能，所以滑块和小车构成的系统机械能不守恒，故B错误；
D、整个过程中系统产生的热量为，故D正确。
故选：CD。
分析系统的合外力，确定动量是否守恒。根据能量的转化情况分析系统的机械能是否守恒。假设物块最终与小车共速，根据动量守恒定律求得共同速度，由能量守恒定律求出物块相对于小车滑行的距离，从而判断物块能否从小车上滑下。由能量守恒定律求整个过程中系统产生的热量。
本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。关键要掌握动量守恒定律和功能关系这些物理规律的运用，要知道摩擦生热与相对位移有关。
 

10.【答案】AB
 

【解析】解：A、图甲属于光电效应现象，证明光具有粒子性，故A正确；
B、由爱因斯坦光电效应方程，由图乙得逸出功为，截止频率为，其中，当入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能，故B正确；
C、处于能级的氢原子，若想电离，需要的最小能量为，因此和的两种单色不可能使能级的氢原子电离，故C错误；
D、卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故D错误。
故选：AB。
利用光电效应的规律作答AB选项。
利用玻尔理论中关于能级跃迁的知识解答C选项。
卢瑟福发现了原子的核式结构。
该题考查了光电效应、氢原子能级、粒子散射实验，属于理解能力的考查，作答时应清楚这三个物理模型分别对应的物理观点，此类问题注意理解和记忆。
 

11.【答案】70 减小  增大  B S 环境温度大于等于
 

【解析】解：由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值；
由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，通过线圈的电流变大，磁性增强；
当过热时，电阻减小，电流增大，吸合后要报警，则警铃的C接线柱要与B相连才发出警报；
先弄清绕法，由右手螺旋定则可以判定图甲中线圈下端P的磁极是S极；
由题意知：甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为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。即：，解得结合图象可以看出。
故答案为：酌情给范围减小增大环境温度大于等于时，警铃报警。
由题干中“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”确定警铃和指示灯的连接情况；
分清电路的连接情况根据欧姆定律求出未知量；
本题是继电器的工作原理与欧姆定律的相关计算，最关键的是要从电路图和函数关系图获取有用信息。
 

12.【答案】      
 

【解析】解：小球1与小球2发生弹性碰撞后小球1反弹，取向右为正方向，由动量守恒定律结合机械能守恒定律可得：


解得：，
碰后小球1向左弹回，则，所以；
小球1的碰前速度大小为，碰后速度大小为
小球2碰后做平抛运动，根据平抛运动的规律有，，
解得小球2的碰后速度；
根据可得若碰撞前后动量守恒，则有，
若是弹性碰撞，还应满足机械能守恒，则有
整理可得：。
故答案为：；；；；；。
为使两球发生正碰，两球直径应相等，碰撞后入射球反弹，则入射球质量小于被碰球质量；
根据光电门的测速原理计算小球1的碰前和碰后速度；
根据平抛运动规律求解小球2的碰后速度；
根据动量守恒定律得出动量守恒表达式，若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失。
本题主要是考查验证动量守恒定律实验，关键是弄清楚实验原理、速度的测定方法，能够根据动量守恒定律和机械能守恒定律进行解答。
 

13.【答案】解：物块A和物块B过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：
解得：；
物块A和物块B碰撞过程中损失的机械能：
解得：；
设弹簧最短时三个物块的速度为。取向右为正方向，由A、B、C系统动量守恒得：

解得：
A与B碰撞后，由A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒得弹簧的弹性势能最大为：

代入数据解得：。
答：物块A和物块B碰撞后的速度为；
物块A和物块B碰撞过程中损失的机械能为1J；
物块AB压缩弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能为。
 

【解析】对于物块A和物块B过程，由动量守恒定律求出碰后二者的共同速度；
物块A和物块B碰撞过程中损失的机械能等于碰撞前后动能的损失；
物块AB压缩弹簧过程中，当三个物块的速度相同，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，对A、B、C系统，运用动量守恒定律求出三者的共同速度，由机械能守恒定律求弹簧的最大弹性势能。
本题运用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题。应用动量守恒定律解题时，要注意过程的选择与研究对象的选择。在AB碰撞的过程中机械能损失，所以不能对整个过程运用机械能守恒定律列方程。
 

14.【答案】解：小球离开轨道后在空中做平抛运动，设小球在空中运动时间为t，则有：
根据小球水平方向做匀速直线运动可得：
解得：；
取向下为正方向，根据D点受力情况可知：
代入得：；
对2号球从C到D过程中，由能量守恒定律，有：
解得：，则碰撞后2号球的速度大小为：，
1号球和2号球发生弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律可得：
由机械能守恒定律可得：
解得：
1号球下落过程中，由机械能守恒定律可得：
解得：。
答：号球从D点抛出时的速度为；
号球运动到D点时对管壁的作用力F的大小为30N；
点距水平轨道BC的竖直高度为。
 

【解析】小球离开轨道后在空中做平抛运动，根据平抛运动的规律求解；
取向下为正方向，在D点根据牛顿第二定律结合向心力的计算公式求解；
对2号球从C到D过程中，由能量守恒定律求解碰撞后2号球的速度大小；1号球和2号球发生弹性碰撞，由动量守恒定律、机械能守恒定律列方程求解1号球碰撞前的速度大小，对于1号球下落过程中，由机械能守恒定律求解下落的高度。
本题主要是考查了动量守恒定律和机械能守恒定律；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程，再根据能量关系列方程求解。
 

15.【答案】解：由右手定则可判断感应电流由a流向b，b相当于电源的正极，故b端电势高；
当金属棒匀速运动时，由平衡条件得
其中
由乙图可知：
联立解得：
从金属棒开始运动到达稳定，由功能关系可得：
两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属杆上产生的焦耳热为
联立解得：
答：运动过程中b点的电势高，恒力F的大小为；
从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热为。
 

【解析】当金属棒匀速运动时，根据平衡条件求解恒力F；
从金属棒开始运动到达稳定，由动能定理、功能关系、焦耳定律求解金属杆上产生的焦耳热。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。