江西省宜市高安二中高二物理下学期4月月考试卷（含解析）.doc

2014-2015学年江西省宜春 市高安二中高二（下）4月考物理试卷一、选择题（每题8分，共56分）1 太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（h）结合成1个氦核（he），同时释放出正电子（e）已知氢核的质量为mp，氦核的质量为m，正电子的质量为me，真空中光速为c下列关于氢核聚变的说法正确的是（）a 聚变反应的核反应方程是4hheb 核聚变反应也叫链式反应c 反应后核子的平均质量大于反应前核子的平均质量d 每次核反应释放的能量为（4mpm2me）c22 35如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的二种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是 （）a b c d 3 如图，真空中m、n处放置两等量异种点电荷，a、b、c表示电场中的三条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于m、n 已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（）a m点处放置的是正电荷b 若将带正电的试探电荷沿图中虚线de由d点移动到e点，则电场力先做正功、后做负功c d点的电势高于f点的电势d d点的场强与f点的场强完全相同4 如图1所示，一个带正电的物块m，由静止开始从斜面上a点下滑，滑到水平面bc上的d点停下来已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过b处时的机械能损失，现在abc所在空间加竖直向下的匀强电场，如图2，第二次让物块m从a点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的d点停下后又撤去电场，在abc所在空间加水平向里的匀强磁场，如图3，再次让物块从a点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的d点停下来则下列说法中正确的是（）a d点一定在d点左侧b d点一定与d点重合c d点一定在d点右侧d d点一定与d点重合5 （2008海淀区二模）如图所示，长木板静止在光滑的水平面上，长木板的左端固定一个档板，档板上固定一个长度为l的轻质弹簧，长木板与档板的总质量为m，在木板的右端有一质量为m的铁块现给铁块一个水平向左的初速度v0，铁块向左滑行并与轻弹簧相碰，碰后返回恰好停在长木板的右端根据以上条件可以求出的物理量是（）a 铁块与轻弹簧相碰过程中所具有的最大弹性势能b 弹簧被压缩的最大长度c 长木板运动速度的最大值d 铁块与长木板间的动摩擦因数6 （2014吉林一模）如图所示，在坐标系xoy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点o处在y轴的右侧的、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行t=0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差uab随时间t变化的图线是下图中的（）a b c d 7 （2014蚌山区校级模拟）如图所示，在水平地面上有个表面光滑的直角三角形物块 m，长为 l 的轻杆下端用光滑铰链连接于o点（o点固定于地面上），上端连接小球 m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力 f 施于物块，整个装置静止撤去力 f后，下列说法正确的是（）a 物块先做匀加速运动，后做匀速运动b 因为地面光滑，所以整个系统在水平方向上动量守恒c 小球与物块分离时，小球一定只受重力作用d 小球一直对物块有作用力，直到小球落地的瞬间与物块分离为止二、实验题（12分）8（12分）为了探究额定功率为4w、额定电压为4v的小灯泡消耗的功率与电压的关系，提供了如下的实验器材：a电压表v1（02v，内阻2k） b电压表v2（015v，内阻15k）c电流表a（01a，内阻约1） d定值电阻r1=2k e定值电阻r2=16kf滑动变阻器r（15，2a）g学生电源（直流6v，内阻不计）h开关、导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选用，定值电阻应选用（均用序号字母填写）；（2）在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，在图1方框中画出满足要求的电路图；（3）根据设计的电路图，写出电压表读数uv与小灯泡两端电压u的关系若小灯泡的电功率为p，则关系图线可能正确的是图2中的三、计算题（12分+20分=28分）9（12分） a、b两种光子的能量之比为2：l，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为 ea、eb求a、b两种光子的动量之比和该金属的逸出功10（20分）如图所示（俯视），mn和pq是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨两导轨间距为l=0.2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场b1=5.0t导轨上nq之间接一电阻r1=0.40，阻值为r2=的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触两导轨右端通过金属导线分别与电容器c的两极相连电容器c紧靠着带小孔a（只能容一个粒子通过）的固定绝缘弹性圆筒圆筒内壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场b2，o是圆筒的圆心，圆筒的内半径为r=0.40m（1）用一个大小恒为10n，平行于mn水平向左的外力f拉金属杆，使杆从静止开始向左运动求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小；（2）当金属杆处于（1）问中的匀速运动状态时，电容器c内紧靠极板且正对a孔的d处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器c加速后从a孔垂直磁场b2并正对着圆心o进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒已知粒子的比荷=5107（c/kg），该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子重力和空气阻力，则磁感应强度b2多大（结果允许含有三角函数式）2014-2015学年江西省宜春市高安二中高二（下）4月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题8分，共56分）1 太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（h）结合成1个氦核（he），同时释放出正电子（e）已知氢核的质量为mp，氦核的质量为m，正电子的质量为me，真空中光速为c下列关于氢核聚变的说法正确的是（）a 聚变反应的核反应方程是4hheb 核聚变反应也叫链式反应c 反应后核子的平均质量大于反应前核子的平均质量d 每次核反应释放的能量为（4mpm2me）c2考点：爱因斯坦质能方程专题：爱因斯坦的质能方程应用专题分析：书写核反应方程注意质量数和电荷数守恒，由反应前后质量亏损，根据质能方程可求出释放的能量解答：解：ab、根据氢核的聚变过程中，质量数和电荷数守恒可知其反应方程为：4hhe+2e，核聚变反应也叫热核反应，而裂变反应也叫链式反应，故ab错误；cd、反应过程中的质量亏损为：m=4mpm2me，导致反应后核子的平均质量小于反应前核子的平均质量，根据质能方程可得：e=（4mpm2me）c2，故c错误，d正确故选：d点评：该题考查了质能方程与核反应方程的书写，是考查基础知识的好题，注意聚变反应与裂变反应的区别，及热核反应与链式反应的不同2 35如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的二种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是 （）a b c d 考点：氢原子的能级公式和跃迁专题：原子的能级结构专题分析：能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，根据比较出波长的大小解答：解：从能级图可知，e3e1e2e1e3e2，根据知，acb故c正确，a、b、d错误故选c点评：解决本题的关键知道频率与波长的关系，以及知道3 如图，真空中m、n处放置两等量异种点电荷，a、b、c表示电场中的三条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于m、n 已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（）a m点处放置的是正电荷b 若将带正电的试探电荷沿图中虚线de由d点移动到e点，则电场力先做正功、后做负功c d点的电势高于f点的电势d d点的场强与f点的场强完全相同考点：等势面分析：由电场力对正电荷做功可得电势的高低，再由电场线与电势的关系分析电场的方向进而判断电荷的受力情况通过电荷电势能的变化得出电场力做功情况，根据电荷周围的电场线分布比较场强的大小和方向解答：解：a、因正电荷由d到f电场力做正功，电势能增加，则电势升高故f点电势高于d点电势则n点为正电荷，故a错误，c错误b、将带正电的试探电荷沿直线由d 点移动到 e 点，电势能先减小再增大到原来值，故电场力先做正功、后做负功故b正确d、d点与f点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故d错误；故选：b点评：在电场中根据带电粒子运动轨迹和电场线关系判断电场强度、电势、电势能、动能等变化是对学生基本要求，也是重点知识，要熟练掌握4 如图1所示，一个带正电的物块m，由静止开始从斜面上a点下滑，滑到水平面bc上的d点停下来已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过b处时的机械能损失，现在abc所在空间加竖直向下的匀强电场，如图2，第二次让物块m从a点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的d点停下后又撤去电场，在abc所在空间加水平向里的匀强磁场，如图3，再次让物块从a点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的d点停下来则下列说法中正确的是（）a d点一定在d点左侧b d点一定与d点重合c d点一定在d点右侧d d点一定与d点重合考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：根据动能定理分别对不加电场和加电场两种情况进行研究：不加电场时，整个过程中重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理列出表达式；加电场时，重力和电场力做正功，摩擦力做负功，再由动能定理列出表达式，分析物体在水平上滑行的位移关系，判断d点与d点的位置关系解答：解：设物体的质量为m，电量为q，电场强度大小为e，斜面的倾角为，动摩擦因数为根据动能定理a、不加电场时：mgsabsinmgsabcosmgsbd=0加电场时：（mg+qe）sabsin（mg+qe）sabcos（mg+qe）sbd=0将两式对比得到，sbd=sbd，则d点一定与d点重合故a错误，b正确；c、加磁场时，mgsabsinsab（mgcosbqv）（mgbqv）sbd=0比较两式可得sbdsbd，所以d点一定在d点右侧，故c正确，d错误故选：bc点评：本题考查运用动能定理处理问题的能力，也可以应用等效的思维方法进行选择：加电场时相当于物体的重力增加，而物体在水平面滑行的距离与重力无关5 （2008海淀区二模）如图所示，长木板静止在光滑的水平面上，长木板的左端固定一个档板，档板上固定一个长度为l的轻质弹簧，长木板与档板的总质量为m，在木板的右端有一质量为m的铁块现给铁块一个水平向左的初速度v0，铁块向左滑行并与轻弹簧相碰，碰后返回恰好停在长木板的右端根据以上条件可以求出的物理量是（）a 铁块与轻弹簧相碰过程中所具有的最大弹性势能b 弹簧被压缩的最大长度c 长木板运动速度的最大值d 铁块与长木板间的动摩擦因数考点：动量守恒定律；弹性势能；机械能守恒定律专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：a、铁块从木板的右端端沿板面向左滑行，当铁块与木板的速度相同时，弹簧压缩最短，其弹性势能最大根据能量守恒列出此过程的方程从两者速度相同到铁块运动到木板的右端过程时，两者速度再次相同，根据能量守恒定律再列出整个过程的方程根据系统动量守恒可知，两次速度相同时，铁块与木板的共同速度相同，根据动量守恒定律求出共同速度，联立求解弹簧具有的最大弹性势能b、由于不知道弹簧的劲度系数和长木板的长度，因此不能求出弹簧被压缩的最大长度、长木板运动速度的最大值、铁块与长木板间的滑动摩擦力解答：解：a、设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为v，铁块相对木板向左运动时，滑行的最大路程为s，摩擦力大小为f根据能量守恒定律得： 铁块相对于木板向左运动过程：铁块相对于木板运动的整个过程：又根据系统动量守恒可知，mv0=（m+m）v联立得到：ep=fs=故a正确b、，由于不知道弹簧的劲度系数，所以不能求出弹簧被压缩的最大长度故b错误c、由于不知道弹簧的劲度系数k和长木板的长度（或是铁块滑行的最大路程s），所以求不出长木板运动速度的最大值故c错误d、由a得分析可知，可以求出fs，但是不知道s，所以不知道f，因此求不出铁块与长木板间的动摩擦因数故d错误故选a点评：本题是系统的动量守恒和能量守恒问题，分析两个过程进行研究，要抓住铁块与木板两次共同速度相同6 （2014吉林一模）如图所示，在坐标系xoy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点o处在y轴的右侧的、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行t=0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差uab随时间t变化的图线是下图中的（）a b c d 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则专题：压轴题；电磁感应与图像结合分析：线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域时，开始ab边切割磁感线，切割的有效长度均匀减小，当ab边切割的有效长度刚减为0cd边又开始切割，切割的有效长度均匀减小到0，根据右手定则判定感应电动势及感应电流的方向从而判断出ab间的电势差uab的变化解答：解：a、在d点运动到o点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向，电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0；然后cd边开始切割，感应电流的方向为顺时针方向，即负方向，电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0故a正确，b错误c、d点运动到o点过程中，ab边切割磁感线，ab相当于电源，电流由a到b，b点的电势高于a点，ab间的电势差uab为负值，大小等于电流乘以bcda三条边的电阻，并逐渐减小ab边出磁场后后，cd边开始切割，cd边相当于电源，电流由b到a，ab间的电势差uab为负值，大小等于电流乘以ab边得电阻，并逐渐减小故c错误，d正确故选ad点评：解决本题的关键掌握切割产生感应电动势的大小e=blv，以及会用右手定则判定感应电流的方向7 （2014蚌山区校级模拟）如图所示，在水平地面上有个表面光滑的直角三角形物块 m，长为 l 的轻杆下端用光滑铰链连接于o点（o点固定于地面上），上端连接小球 m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力 f 施于物块，整个装置静止撤去力 f后，下列说法正确的是（）a 物块先做匀加速运动，后做匀速运动b 因为地面光滑，所以整个系统在水平方向上动量守恒c 小球与物块分离时，小球一定只受重力作用d 小球一直对物块有作用力，直到小球落地的瞬间与物块分离为止考点：动量守恒定律专题：动量定理应用专题分析：小球一方面随物块向右运动，另一方面竖直向下运动；再对小球和物块整体在水平方向运用牛顿第二定律列式分析解答：解：a、物块受球的作用力向右，故速度增加，但小球对物块的作用力是逐渐减小，故物块加速度逐渐减小，不是匀加速，故a错误；b、虽然地面光滑，但是球受杆的作用力，即球与物块组成的系统水平方向受合外力不为零，故不满足动量守恒，b错误；c、对小球和物块整体受力分析，受重力、杆的弹力t、支持力，在水平方向运用牛顿第二定律，有：tcos=（m+m）ax，刚分离时加速度的水平分量为零，故杆的弹力为零，故小球只受重力，故c正确；d、如果立方体和地面之间有摩擦力，若摩擦力太大，则小球不会推动立方体运动，如摩擦力太小，立方体会在小球落在水平地面上之前离开小球；若摩擦力适中，小球恰好在落到水平地面的后与立方体分离由于没有摩擦，故立方体会在小球落在水平地面上之前离开小球；故d错误；故选：c点评：本题关键是找到小球的分运动和合运动，然后正交分解得到小球的水平分加速度的表达式进行讨论二、实验题（12分）8（12分）为了探究额定功率为4w、额定电压为4v的小灯泡消耗的功率与电压的关系，提供了如下的实验器材：a电压表v1（02v，内阻2k） b电压表v2（015v，内阻15k）c电流表a（01a，内阻约1） d定值电阻r1=2k e定值电阻r2=16kf滑动变阻器r（15，2a）g学生电源（直流6v，内阻不计）h开关、导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选用a，定值电阻应选用d（均用序号字母填写）；（2）在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，在图1方框中画出满足要求的电路图；（3）根据设计的电路图，写出电压表读数uv与小灯泡两端电压u的关系u=2uv若小灯泡的电功率为p，则关系图线可能正确的是图2中的c考点：描绘小电珠的伏安特性曲线；电功、电功率专题：实验题；恒定电流专题分析：（1）根据灯泡额定电压选择电压表（2）根据题目要求确定滑动变阻器与电流表接法，然后作出实验电路图（3）根据电路图，应用串联电路特点分析答题，根据电功率公式分析答题解答：解：（1）灯泡额定电压是4v，两电压表量程分别是：2v、15v，2v量程太小，15v量程太大，为准确测量电压，应该用电压表v1（02v，内阻2k）与定值电阻r1=4k串联组成新电压表测电压，故电压表选a，定值电阻选d（2）电压从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻r=4，电压表内阻为4k，电流表内阻为1，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示（3）电压内阻与定值电阻阻值相等，流过它们的电流相等，则电压表两端电压和定值电阻两端电压相等，电压表读数uv与小灯泡两端电压u的关系为：u=2uv；灯泡实际功率p=，由于灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡两端电压越大，灯泡实际功率约为，灯丝温度越高，灯泡电阻随灯泡两端电压增大而增大，则随电压增大而减小，则灯泡实际功率p与u2的函数图象斜率随u2增大而减小，故c正确，故选c故答案为：（1）a；d；（2）电路图如图所示；（3）u=2uv；c点评：本题考查灯泡的伏安特性曲线的描给方法；正确设计实验电路的关键是：确定滑动变阻器与电流表的接法，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法三、计算题（12分+20分=28分）9（12分） a、b两种光子的能量之比为2：l，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为 ea、eb求a、b两种光子的动量之比和该金属的逸出功考点：光电效应专题：压轴题；光电效应专题分析：由光子能量公式和动量公式判断动量之比，由光电效应方程求逸出功解答：解：由光子能量公式和动量公式知，a、b两种光子的动量之比等于a、b两种光子的能量之比为2：l；由ea=e1w和eb=e2w联立得w=ea2eb答：a、b两种光子的动量之比为2：l；金属的逸出功为w=ea2eb点评：本题考查的知识点较偏，特别是光子的能量和动量方程要记住10（20分）如图所示（俯视），mn和pq是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨两导轨间距为l=0.2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场b1=5.0t导轨上nq之间接一电阻r1=0.40，阻值为r2=的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触两导轨右端通过金属导线分别与电容器c的两极相连电容器c紧靠着带小孔a（只能容一个粒子通过）的固定绝缘弹性圆筒圆筒内壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场b2，o是圆筒的圆心，圆筒的内半径为r=0.40m（1）用一个大小恒为10n，平行于mn水平向左的外力f拉金属杆，使杆从静止开始向左运动求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小；（2）当金属杆处于（1）问中的匀速运动状态时，电容器c内紧靠极板且正对a孔的d处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器c加速