2021-2022学年四川省遂宁二中高二（下）第三次月考物理试卷（理科）（含答案解析）

这是一份2021-2022学年四川省遂宁二中高二（下）第三次月考物理试卷（理科）（含答案解析），共18页。试卷主要包含了 氢原子能级示意图如图所示，09eV，20eV，07V等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年四川省遂宁二中高二（下）第三次月考物理试卷（理科）
1. 氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63eV∼3.10eV的光为可见光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为(    )
A. 12.09eV
B. 10.20eV
C. 1.89eV
D. 1.51eV


2. 在核反应方程 24He+714N→817O+X中，X表示的是(    )
A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 粒子
3. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示。比较内芯中的a、b两束光，a光的(    )

A. 频率小，发生全反射的临界角小 B. 频率大，发生全反射的临界角小
C. 频率小，发生全反射的临界角大 D. 频率大，发生全反射的临界角大
4. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是(    )

A. 该波沿+x方向传播，波速为1m/s B. 质点a经4s振动的路程为4m
C. 此时刻质点a的速度沿−y方向 D. 质点a在t=2s时速度为零
5. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ=60∘时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则(    )


A. 玻璃砖的折射率为1.5 B. OP之间的距离为22R
C. 光在玻璃砖内的传播速度为33c D. 光从玻璃到空气的临界角为30∘
6. 如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：2，变压器原线圈两端所接电压U按图乙正弦规律变化，定值电阻R=5Ω，相同的灯泡L1、L2电阻恒为10Ω，下列说法正确的是(    )

A. 当开关S闭合时，理想电压表示数为7.07V
B. 当开关S闭合时，理想电流表示数为1A
C. 当开关S由闭合到断开，L1变亮，L2变暗
D. 当开关S由闭合到断开，原线圈输入功率变大
7. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则(    )
A. 释放瞬间金属棒的加速度大于重力加速度g
B. 金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
C. 金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F=B2L2vR
D. 电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
8. 如图1所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，图中电表均为理想电表。在a、b端加上交流电源如图2所示，当向下调节滑动变阻器R2的滑片P时(    )

A. 电压表示数减小 B. 电流表示数减小
C. R1消耗的功率减小 D. 电源的输出功率减小
9. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示。则(    )
A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
B. 该波从P传到Q的时间可能为7s
C. 该波的传播速度可能为2m/s
D. 该波的波长可能为6m
10. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机(内阻不计)输出的正弦交流电压的有效值为250V，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻R0=4Ω，降压变压器的原、副线圈匝数之比n3：n4=4：1，降压变压器的副线圈与阻值R=11Ω的电阻及电压表组成闭合电路，理想电压表的示数为220V。变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是(    )

A. 通过R0的电流的有效值为5A
B. 升压变压器的原、副线圈匝数之比n1：n2=1：4
C. 输电线电阻R0两端电压的最大值为202V
D. 发电机的输出功率为4500W
11. 如图所示，线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只灯泡均能正常发光。则(    )

A. 从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e=EmcosωtV
B. 增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变
C. 增大电容器C两极板间的正对面积时，灯泡A1变亮
D. 抽去电感器L的铁芯时，灯泡A2变亮
12. 如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d，固定在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。两质量都为m、电阻都为r的导体棒L1、L2垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，L1静止，L2以初速度v0向右运动，不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场，则(    )
A. 导体棒 L1的将做匀减速直线运动
B. 导体棒 L2的速度逐渐减小为0.5v0，这个过程中L2产生的焦耳热为18mvC2
C. 导体棒 L1的速度增加为0.5v0时，导体棒L1两端的电势差为0.5Bdv0
D. 当导体棒 L2的速度减小为0.75v0，导体棒Ll的速度增加为0.25v0时，导体棒Ll两端的电势差为0.5Bdv0
13. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。

(1)组装单摆时，应在下列器材中选用______(填选项前的字母)。
A.长度为1m左右的细线
B.长度为30cm左右的细线
C.直径为1.8cm的塑料球
D.直径为1.8cm的铁球
(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=______(用L、n、t表示)。
(3)在某次测量中，若单摆振动50次的时间如图乙所示，则其振动周期为______s。
(4)用多组实验数据做出T2−L图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的T2−L图线的示意图如图丙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是______(填选项前的字母)。
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丁所示，由于家里只有一把量程为0∼30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2，由此可得重力加速度g=______(用l1、l2、T1、T2表示)。
14. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，所用器材有：平行玻璃砖一块，半圆形玻璃砖一块，大头针若干，刻度尺，圆规，铅笔，白纸。
(1)甲同学在画好平行玻璃砖界面两条直线后，不慎误将玻璃砖向上平移至如图甲虚线位置，而其他操作均正确，则测得的折射率将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)；
(2)乙同学用插针法测定另一块半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中乙图实线部分)另一侧垂直纸面揷大头针P3；使P3挡住P1、P2的像，连接O、P3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺只测量其中两个量，则玻璃砖的折射率可表示为n=______；(用测得的量表示)(该同学在揷大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

15. 一个柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率n=2.一细束单色光在O点左侧与O相距32R处垂直于AB从玻璃砖下方入射，不考虑光线射出玻璃砖时从原路返回的情形。求：
①光线发生全反射的临界角C；
②光线从玻璃砖的射出点到B点的距离s。

16. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长为L=10cm的正方形线圈abcd共N=100匝，线圈电阻r=1Ω.线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω。
(1)求交流电表的示数及由图示位置转过60∘时的感应电动势的值；
(2)取π2=10，求线圈转动一周电流产生的总热量；
(3)由图示位置开始，求在线圈转过14周期的时间内通过电阻R的电荷量。


17. 如图所示，间距为L的两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端接有阻值为R的电阻，一根长为L、电阻为3R、质量为m的直导体棒ab垂直放在两导轨上。整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。ab由静止释放后沿导轨运动，下滑位移大小为x时到达cd位置并恰好开始做匀速运动。ab在运动过程中与导轨接触良好，导轨电阻及一切摩擦均不计，重力加速度大小为g。
求：(1)ab棒匀速时的速度大小；
(2)从ab棒由静止释放到开始匀速运动整个过程通过电阻R的电荷量；
(3)从ab棒由静止释放到开始匀速运动的整个过程中电阻R产生的热量Q。
18. 如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨平面与水平面之间的夹角θ=30∘，导轨电阻不计．正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上．甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置．起初甲金属杆位于磁场上边界ab处，乙位于甲的上方，与甲间距也为l.现将两金属杆同时由静止释放，从此刻起，对甲金属杆施加沿导轨的拉力，使其始终以大小为a=12g的加速度向下匀加速运动．已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，求：
(1)乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率；
(2)每根金属杆的电阻；
(3)写出甲金属杆在磁场区域运动的过程中，拉力F随时间t变化的关系式。


答案和解析

1.【答案】A 
【解析】解：氢原子从高能级向基态跃迁时，所辐射光子能量最小值为：E=−3.40eV−(−13.6eV)=10.20eV>3.10eV，
故要产生可见光，氢原子吸收能量后，最起码要跃迁到n>2能级；
由于E′=E3−E2=−1.51eV−(−3.40eV)=1.89eV，有1.63eV