江西省宜春市奉新县第一中学2019-2020学年高二物理下学期第一次月考试题[含答案]

江西省宜春市奉新县第一中学2019-2020学年高二物理下学期第一次月考试题第I卷（选择题）一、选择题 (本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ） A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应 B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的 C. 图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D. 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性2.下列说法正确的是（ ） A.发射光谱一定是连续谱 B. 衰变为要经过4次衰变和6次衰变 C. 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大 D. 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷3用如图所示装置做光电效应实验，下述正确的是（） A光电效应现象是由爱因斯坦首先发现的 B实验现象揭示了光具有波动性 C实验中，光电子从锌板逸出，验电器带正电 D实验中，若用可见光照射锌板，也能发生光电效应4.图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.23eV的某金属，则（） A. 这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子 B. 这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变 C. 这些氢原子辐射出的所有光中有四种光子能使该金属发生光电效应 D. 该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV5.用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A甲、乙两种单色光的强度相同 B单色光甲的频率大于单色光丙的频率 C三种单色光在真空中传播时，丙的波长最短 D三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小6利用金属晶格（大小约10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是( ) A该实验说明了电子具有粒子性 B实验中电子束的德布罗意波的波长为 C加速电压U越大，电子的衍射现象越明显 D若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显7.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R44 ，电流表A1的示数为0.20 A下列判断中正确的是() A. 初级线圈和次级线圈的匝数比为21 B. 初级线圈和次级线圈的匝数比为51 C. 电流表A2的示数为0.1 A D. 电流表A2的示数为0.4 A8.如图所示区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为 ( )A. B. C. D. 9.如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5 T的匀强磁场，匝数为5的矩形线框ab边长为 0.5m,ad边长为0.4 m.线框绕垂直磁场方向的转轴OO匀速转动，转动的角速度为 20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为10的电阻R构成闭合回路。t=0时刻线圈平面与 磁场方向平行。不计线框及导线电阻，下列说法正确的是 ( ) A. 线圈中的最大感应电动势为10 VB. 电阻R两端电压的瞬时值表达式u=10sin20t (V)C. 电阻R消耗的电功率为5 WD. 电阻R中电流方向每秒变化20次10研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极。已知该光电管阴极K的极限频率为0，元电荷电量为，普朗克常量为。现用频率为（vv0）的光照射阴极K，则下列说法正确的是（）A将滑片P向右滑动，可增大光电子的最大初动能B若两电极间电压为，则到达阳极A的光电子最大动能为（vC将滑片P向右滑动，则电流表的示数一定会不断增大D将电源正负极对调，当两电极间的电压大于时，电流表的示数为011.将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下图表示射线偏转情况中正确的是（）A. B. C. D. 12.核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.UnBaKraX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，X是某种粒子，a是X粒子的个数，用mU、mBa、mKr分别表示U、Ba、Kr核的质量，mX表示X粒子的质量，c为真空中的光速，以下说法正确的是()AX为中子，a2BX为中子，a3C上述核反应中放出的核能E(mUmBamKr2mX)c2D上述核反应中放出的核能E(mUmBamKr3mX)c2第卷(非选择题共52分)二填空题。（本大题有4小题，每小题4分，共计16分）13.如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.把线圈放在匀强磁场时，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转180，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q，由此可知，被测磁场的磁感应强度B=_. 14.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年该衰变的核反应方程式为 C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的12.5%，则这具遗骸距今约有 年15.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个氢核结合成1个氦核，同时释放出正电子；已知氢核的质量为，氦核的质量为，正电子的质量为，真空中光速为则每次核反应中的质量亏损 及氦核的比结合能 。 16.如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为L；长为L、电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上，以v0向左运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为 三计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，答案中必须明确写出数值和单位。）17.（8分）氢原子基态能量E113.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径r10.531010 m求氢原子处于n4激发态时：(1)原子系统具有的能量；(2)电子在n4轨道上运动的动能；(已知能量关系EnE1，半径关系rnn2r1，k9.0109 Nm2/C2，e1.61019 C)(3)若要使处于n2轨道上的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子？(普朗克常量h6.631034 Js)18.（6分）1 个质子的质量mp=1.007 277u，1 个中子的质量mn=1.008 665u氦核的质量为4.001509u（1u=931.5MeV/c2,c表示真空中的光速）求：（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；（2）计算核子结合成氦核时释放的核能E ； （3）计算氦核的比结合能 E；19.（10分）如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定平行金属导轨MN、PQ间距L=1m , 上端接有阻值R =0.2的电阻，导轨平面与水平面间的夹角=37。在导轨平面上ab、cd间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的宽度也为L=lm,磁感应强度B1随时间的变化规律如图乙所示，导轨cd以下有垂直导轨平 面向下的匀强磁场，磁感应强度B2 = 0.08T, 一质量m=0. 1Kg、阻值r=0. 1的金属棒垂直导轨静止在磁场B2区域内，sin37 = 0. 6, cos37 = 0. 8, g=10m/s2o 求：(1)金属棒与导轨间的最小动摩擦因数;(2) 10s内电阻R产生的焦耳热；(3)把导轨换成光滑导轨，其他条件不变，金属棒运动的最大速度.20.（12分）如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上，下边界的间距为h，磁场的磁感应强度大小为B有一长度为L，宽度为b(b<h)、质量为m的单匝矩形线圈从磁场区域的上边界上方一定距离处由静止下落下落过程中线圈上、下边保持水平，当线圈的下边进入磁场时，线圈恰好开始做匀速运动，当线圈上边穿出磁场时，线圈的加速度恰好为零，重力加速度为，求：(1)线圈初始位置到磁场上边界的距离L；(2)线圈进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量q；(3)线圈穿过磁场区域的整个过程中，线圈产生的热量Q奉新一中2021届高二下学期第一次月考物理答案一、选择题。（共48分）题号123456789101112答案BDCCCBBAACBDADBC二、填空题。（每小题4分，共16分）13. 14. 17190年 15. 16.BLV/3三计算题。（共36分）17.解析：(1)由EnE1得 E40.85 eV(2)由rnn2r1，得r416r1，由圆周运动知识得km所以Ek4mv2 J0.85 eV(3)要使处于n2轨道的氢原子电离，照射光的光子能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为h0 得8.211014 Hz18.（1）22；（2）释放的核能为28.3MeV；（3）氦核的比结合能7.1MeV。解。（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得：22；（2）2个中子和2个质子结合成氦核时质量亏损：m2mn+2mPmHe，根据爱因斯坦质能方程，放出的能量为：Emc2（2mn+2mPmHe）c20.030375931.5 MeV28.3MeV；（3）氦核的比结合能为：7.1MeV19.解（1）感应电动势 感应电流 安培力 对导体棒受力分析有 联立解得 （2） 电阻R产生的焦耳热 解得 （3）金属棒最终匀速运动，受力分析有 ， ， 联立解得20.（1）；（2）；（3）解（1）线圈匀速进入磁场的过程中，回路中产生的感应电动势为：，回路中通过的电流为：，线圈受到竖直向上的安培力的大小为：，由平衡条件，有：，线圈进入磁场前做自由落体运动，有：，解得：；（2）设线圈进入磁场所用的时间为t