河南省普通高中2017-2018学年高二下学期3月月考物理试题

河南省普通高中20172018学年高二下学期3月月考物理试卷一.选择题1.卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】试题分析：本题比较简单，正确理解α粒子散射实验的结果即可解答．实验结果是：离金原子核远的α粒子偏转角度小，离金原子核近的α粒子偏转角度大，正对金原子核的α粒子被返回，故ABC错误，D正确．故选D．考点：粒子散射实验．点评：本题考查离α粒散射实验的结果，对于类似基础知识要熟练掌握．2.氢原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氮离子。已知基态的氢离子能量为，氢离子能级的示意图如图2所示，在具有下列能量的光子中，不能被基态氢离子吸收而发生跃迁的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】光子如要被基态氦离子吸收而发生跃迁，光子能量必须等于两能级间的能量差，B不符合条件；故ACD错误，B正确；故选B。3.有关近代物理知识，下列说法正确的是（）A.碘131的半衰期大约为8天，1g碘131经过64天后，未衰变的大约为B.比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定C.铀235的裂变方程可能为D.氢原子的发射光谱是连续谱【答案】A【解析】A.碘131的半衰期大约为8天，1g碘131经过64天后，即经过8个半衰期，未衰变的质量，故A正确；B、比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，故B错误；C、裂变不能自发进行，故C错误；D、处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定等于吸收光子的频率，故D错误；故选A。【点睛】经过一个半衰期有半数发生衰变，结合衰变的次数求出未衰变的质量；比结合能越大，原子核越稳定；重核裂变不能自发进行；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差。4.如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副线圈上(灯泡电阻不随温度变化)，已知原、副线圈的匝数比，电源电压为U，则()A.通过A、B灯泡的电流之比为B.灯泡A、B两端的电压之比为C.灯泡A、B两端的电压分别为、D.两灯泡A、B消耗的功率相等【答案】C【解析】A.通过电灯的电流分别为变压器原、副线圈的电流，故，A错误；B、因为是相同的两只灯泡,所以两端的电压比等于电流比，故；故B错误；C、因为B灯电压为副线圈输出电压，则原线圈电压是，而A灯电压，由于A灯跟原线圈串联在电源电压U上，即，所以，，故C正确；D、因为是相同的两只灯泡，消耗的功率比等于电流的平方比，D错误；故选C。【点睛】变压器的电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率，结合闭合电路欧姆定律中电压分配即可解决。5.一个匝数为100匝，电阻为的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图所示规律变化，则线圈中产生交变电流的有效值为()A.B.C.6AD.5A【答案】B【解析】试题分析：内的磁通量变化率为：，则感应电动势，内的磁通量变化率为：，则感应电动势，对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量：根据有交流电有效值的定义：，得：，故ACD错误，B正确。考点：有效值【名师点睛】根据每段时间内磁通量的变化率求出每段时间内的感应电动势，结合热量的公式求出在一个周期内产生的热量．抓住交流电和直流电在相同时间内、通过相同电阻，产生相同的热量，求出电流的有效值；求解电流的有效值时抓住三个相同，即相同时间，相同电阻，产生相同热量。6.电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是()A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交变电流后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差D.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用【答案】B【解析】试题分析：电磁炉就是采用涡流感应加热原理；其内部通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生涡流，使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。故A错误B正确；电磁炉工作时需要在锅底产生感应电流，陶瓷锅或耐热玻璃锅不属于金属导体，不能产生感应电流，C错误；由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用．D错误；考点：考查了电磁炉工作原理7.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有（）A.光电效应现象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等【答案】AB【解析】光电效应和康普顿效应现象揭示了光的粒子性，选项A正确；电子束射到晶体上产生的衍射图样说明电子具有波动性，选项B错误；黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释，选项C错误；根据可知，动量相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等，选项D错误；故选A.8.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则()A.时物块的速率为B.时物块的动量大小为C.时物块的动量大小为D.时物块的速度为零【答案】AB【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点，也是难点。F–t图线与时间轴所围面积表示冲量。9.如图6甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合。一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为的带正电的小球，小球所带电荷量。小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的图象如图乙所示。小球运动到B点时，图象的切线斜率最大(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是()A.在O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为B.由C到A的过程中，小球的电势能先减小后增大C.由C到A电势逐渐降低D.C、B两点间的电势差【答案】ACD【解析】由乙图可知，小球在B点的加速度最大，故所受的电场力最大，加速度由电场力产生，故B点的电场强度最大，小球的加速度：，又：，解得，故A正确；从C到A小球的动能一直增大，说明电场力一直做正功，故电势能一直减小，电势一直减小，故B正确，C错误；由C到B电场力做功为WCB=mvB20，CB间电势差为，故D正确．故选ABD.点睛：该题结合vt图象考查常见的电场，解答本题关键要明确图象的斜率等于加速度，抓住电场力做正功时电势能减小，进行分析即可．10.如图7所示，一根足够长的水平滑杆上套有一质量为的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道，穿过金属环的圆心。现使质量为M的条形磁铁以水平速度沿绝缘轨道向右运动，则（）A.磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来B.磁铁将不会穿越滑环运动C.圆环可能获得的最大速度为D.整个过程最多能产生热量【答案】CD【解析】A.金属环是光滑的,足够长的水平的绝缘轨道PP′是光滑的，在磁铁穿过金属环后，二者由于不受摩擦力的作用，两者将不会停下来，故A错误；C.选取磁铁与圆环组成的系统为研究的系统，系统在水平方向受到的合力为0，满足动量守恒；选取磁铁M运动的方向为正方向，则最终可能到达共同速度时：，得：，故C正确；D、磁铁若能穿过金属环，运动的过程中系统的产生的热量等于系统损失的动能，二者的末速度相等时损失的动能最大，为：，故D正确；故选CD。【点睛】金属圆环光滑，一足够长的水平的绝缘轨道光滑，所以圆环与磁铁组成的系统水平方向受到的合力为0，满足动量守恒，根据动量守恒定律与能量的转化与守恒定律即可解答。二、实验题11.为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程。但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图实1所示。（1）为了测量遏止电压与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向____闭合。（填“ab”或“cd”）（2）如果实验所得图象如图实2所示，其中、、为已知量，元电荷带电量为e，那么：①只需将____与普朗克常量h进比较，若在误差许可的范国内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的。②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为_________。【答案】(1).cd(2).(3).【解析】(1)测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合，即实验中双刀双掷开关应向cd闭合；(2)①根据爱因斯坦光电效应方程：，由动能定理得：，结合图象知：，解得,普朗克常量：；②截止频率为v0,则该金属的逸出功：【点睛】测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，由此判断即可；根据光电效应方程得出遏止电压与入射光频率的关系，通过图线的斜率求出普朗克常量；遏止电压为零时，入射光的频率等于截止频率。12.用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值，已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可选用的实验器材有：电流表A1(量程)电流表A2(量程)电压表V(量程)滑动变阻器R1(阻值)滑动变阻器R2(阻值)开关S一个,导线若干条某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图实2甲所示的电路图，正确连接电路；Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录，以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线；Ⅲ.断开开关，将改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变，重复Ⅱ的步骤，得到另一条图线，图线与横轴I的交点坐标为，与纵轴U的交点坐标为；回答下列问题：(1)电流表应选用__________，滑动变阻器应选用____________；(2)由图乙的图线，得电源内阻_______；(3)用、和表示待测电阻的关系式=_______，代入数值可得；(4)若电表为理想电表，接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围____，电压表示数变化范围_____。（选填“相同”或“不相同”）【答案】(1).A2(2).R2(3).25(4).(5).相同(6).不同【解析】（1）由题意可知，电动势为6V，而电阻约为数十欧姆，为了保证实验的安全，电流表应选择A2；由电路图可知，滑动变阻器起调节电流的作用，5Ω的电阻小于待测电阻较多，故只能选择R2；（2）图象的斜率表示电源的内阻，则可知，内阻为：；（3）接Rx改接在B、C之间，由题意可知，等效内阻为：R0+r=；解得：RX=r；（4）由于在调节滑动变阻器时，闭合电路中电阻不变，故电流表的变化范围相同；而由于电压表测量的是路端电压，由于等效内电阻不同，故电压表的变化范围不同；点睛：本题考查测量电源内阻及电阻的实验，关键在于明确电路结构，认清实验方法及步骤；再由欧姆定律或闭合电路欧姆定律进行分析求解．三、计算题13.如图所示，在真空中坐标平面的区域内，有磁感应强度的匀强磁场，方向平面垂直，在x轴上的P(10，0)点，有一放射源，在平面内向各个方向发射速率的带正电的粒了，粒子的质量为，电荷量为，求带电粒子能打到y轴上的范围。【答案】【解析】试题分析：带电粒子在磁场中运动时有洛伦兹力提供向心力即则如图所示，当带电粒子打到y轴上方的A点与P连线正好为其圆轨迹的直径时，A点即为粒子能打到y轴上方的最高点．因则当带电粒子在圆轨迹正好与y轴下方相切于B点时，若圆心再向左偏，则粒子就会从纵轴离开磁场而运动不到一个圆周，所以B点即为粒子能打到y轴下方的最低点，易得．综上所述，带电粒子能打到y轴上的范围为．考点：带电粒子在匀强磁场中的圆周运动14.如图甲所示，MN、PQ是相距足够长的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨电阻不计，整个导轨处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置，且始终与导轨接触良好，已知金属棒ab的质量，其接入电路的电阻，小灯泡电阻，重力加速度g取，现断开开关S，将棒ab由静止释放并开始计时，时刻闭合开关S，图乙为ab的速度随时间变化的图像，求：(1)金属棒ab开始下滑时的加速度大小、斜面倾角的正弦值：(2)磁感应强度B的大小。【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（1）S断开时ab做匀加速直线运动，根据图乙可得：根据牛顿第二定律可得：，所以（2）时S闭合，ab先做加速度减小的加速运动，当速度达到最大后做匀速直线运动，根据平衡条件有：，又因为，,,联立解得：考点：考查了导体切割磁感线运动，15.如图所示在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车，一个质量为m的小铁块以速度沿水平槽口滑去，如图所示，求：(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度H（设m不会从左端滑离M）；(2)小车的最大速度是多大?(3)若，则铁块从右端脱离小车后将做什么运动?【答案】（1）（2）（3）铁块将做自由落体运动【解析】试题分析：(1)铁块滑至最高处时，有共同速度V，由动量守恒定律得：①由能量守恒定律得：②由①②解得：(2)铁块从小车右端滑离小车时，小车的速度最大为，此时铁块速度为，由动量守恒定律