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2016-2017学年湖北省沙市高二下学期第二次双周考物理A卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:简单

物理学重视逻辑推理,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上,下列说法正确的是(    )

A. 电子的发现使人们认识到原子具有核式结构

B. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的

C. 粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的

D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的

 

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2. 难度:简单

下列说法正确的是(    )

A. 质子和中子的质量不等,但质量数相等

B. 质子和中子构成原子核,原子核的质量数等于质子和中子的质量总和

C. 同一种元素的原子核有相同的质量数,但中子数可以不同

D. 中子不带电,所以原子核的总电量等于质子和电子的总电量之和

 

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3. 难度:中等

如图所示为水平放置的两根等高固定长直细导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,ab是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流。下列说法正确的是(    )

A. 两导线之间存在相互吸引的安培力    B. O点的磁感应强度为零

C. O点的磁感应强度方向竖直向下    D. ab两点的磁感应强度大小相等、方向相反

 

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4. 难度:中等

如图,一带负电荷的油滴在竖直的匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内。忽略空气阻力。由此可知(    )

A. Q点的电势比P点低    B. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

C. 油滴在Q点的电势能比它在P点的大    D. 油滴在Q点的动能比它在P点的大

 

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5. 难度:中等

如图甲所示,正三角形导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。t=0时刻磁场方向垂直纸面向里,在0~4s时间内,线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系(规定水平向左为力的正方向)可能是下图中的  (    )

A.     B.     C.     D.

 

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6. 难度:中等

如图所示,矩形闭合导线框ABCD处于可视为水平方向的匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的轴匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接有一只“11V33W”的灯泡。当灯泡正常发光时,变压器输入电压.下列说法正确的是(    )

A. 图示位置可能是计时起点    B. 图示位置线框中产生的磁通量变化率最小

C. 变压器原、副线圈匝数之比为    D. 通过电流表A的电流为

 

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7. 难度:中等

100多年前的1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文,其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象.关于光电效应,下列说法正确的是(    )

A. 当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应

B. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

C. 若保证入射光的强度不变,入射光频率越大,饱和光电流越小

D. 某单色光照射一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应

 

二、不定项选择题
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8. 难度:中等

如图所示为氢原子能级图,下列说法正确的是(    )

 

A. 一个处于n=4能级的氢原子,最多可以辐射出6种频率的光子

B. 吸收某能量为2.55eV的光子,将使处于n=2能级的氢原子受激跃迁至n=4能级

C. 处于基态的氢原子吸收14eV能量的光子后会电离

D. 处于基态的氢原子受到14eV能量的中子轰击后可能会电离

 

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9. 难度:中等

如图所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电阻,初态滑片P位于变阻器的中点,P由中点向上移动到顶端的过程中(    )

A. 电源的内功率先减小后增大    B. 电源的效率先减小后增大

C. 电流表的示数先减小后增大    D. 电压表的示数先增大后减小

 

三、选择题
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10. 难度:简单

如图所示,AB完全相同的两个小灯泡,L为自感系数较大电阻可以忽略的线圈,则(    )

A. 开关S闭合瞬间,AB同时发光,随后A灯熄灭,B灯变亮

B. 开关S闭合瞬间,B灯亮,A灯不亮

C. 断开开关S瞬间,AB灯同时熄灭

D. 断开开关S瞬间,B灯立即熄灭,A灯亮一下再熄灭

 

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11. 难度:简单

如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,总电阻为R,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场,并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0,并开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图乙所示,则(    )

A. t =0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0

B. 线框进入磁场过程中,流过某一截面的电量为

C. 线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定等于t0时刻线框的速度大小

D. 线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中,线框中产生的电热一定为2Fb

 

四、不定项选择题
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12. 难度:中等

如图所示,充电后与电源断开的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间的距离为d,上板正中有一小孔,质量为m,电荷量为+q的小球从小孔正上方距离上,板高d处由静止开始下落,穿过小孔达到下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为均强电场,极板外电场可视为零,重力加速度为g),下列说法正确的是(    )

A. 小球到达小孔处的速度大小为

B. 极板间电场强度大小为

C. 电容器所带电荷量为

D. 若上极板向上平移一小段距离,小球仍从原初始位置由静止下落后一定不能到达下极板

 

五、实验题
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13. 难度:中等

如图所示,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,为完成实验需满足______

Am1m2r1r2     Bm1m2r1r2 Cm1m2r1=r2   Dm1m2r1=r2

(2)以下是本实验需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1m2碰撞前后平均落地点的位置MPN

E.测量平抛射程OMOPON

(3)若两个小球相碰前后的动量守恒,验证动量守恒的表达式可以表示为__________(利用(2)中所测量的物理量表示)

 

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14. 难度:中等

要测定一个未知电阻,实验室提供以下器材:

待测电阻,阻值约为,额定电流为

电流表量程为,内阻

电流表量程为,内阻r2约为0.1Ω

变阻器,电阻变化范围为

变阻器,电阻变化范围为

定值电阻

定值电阻

电源电动势E约为9V,内阻很小

要求实验时测量尽可能准确,请设计实验电路(请在电路中标注好各器材的符号)

 

六、简答题
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15. 难度:中等

如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.(已知电子电量为e

(1)求此时光电子的最大初动能的大小.

(2)求该阴极材料的逸出功.

 

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16. 难度:困难

一种测定电子比荷的实验装置如图所示.真空玻璃管内,阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后,形成一细束电子流,以平行于平板电容器极板的速度进入两极板CD间的区域,若两极板CD间无电压,电子将打在荧光屏上的O点,若在两极板间施加电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,则电子在荧光屏上产生的光点又回到O.已知极板的长度l=25cmCD间的距离d=5cm,极板右侧到荧光屏的距离为 L=12.5cmU=128VB=1.6×10-4TP点到O点的距离y=10cm,试求电子的比荷.(保留两位有效数字)

 

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17. 难度:困难

如图所示,倾角=30°的两光滑金属导轨abcd平行放置,且导轨足够长,电阻可忽略,其间距L=1m。磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上,一质量为m=0.2kg、电阻R0=1的金属棒MN垂直放置在导轨abcd上且始终与导轨接触良好。将并联的电阻R1=3R2=6通过电键S连接在两导轨顶端。取重力加速度g=10m/s2,闭合开关S后,将金属棒由静止释放,若金属棒下滑位移x=2m时刚好达到收尾速度,则:

(1)请计算导体杆的最终收尾速度;

(2)请计算从静止到刚好达到收尾速度过程中R1上产生的热量;

(3)计算金属棒由静止到收尾速度经历的时间。(第(3)问保留两位有效数字)

 

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18. 难度:困难

如图所示,空间存在着方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于纸面向内,磁感应强度大小为B的匀强磁场,带电量为+q、质量为m的小球Q静置在光滑绝缘的水平高台边缘,另一质量为m不带电的绝缘小球P以水平初速度v0Q运动,V0=,已知小球PQ正碰过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移,已知匀强电场的电场强度E=,水平台面距离地面高度h=,重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)求PQ两球首次发生弹性碰撞后,小球Q的速度大小。

(2)PQ两球首次发生弹性碰撞后,经多少时间小球P落地?落地点与平台边缘的水平距离多大?

 

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19. 难度:中等

如图所示,直线y=xy轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B1,直线x=dy=x间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,另有一半径R=1.0m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B2=0.20T,方向垂直坐标平面向外,该圆与 直线x=dx轴均相切,且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进人圆形磁场区域,经过一段时间进入磁场区域B1,且第一次进入磁场B1时的速度方向与直线y=x垂直。粒子速度大小v0=1.0×105m/s,粒子的比荷为q/m= 5.0×105C/kg,粒子重力不计。求:

(1)坐标d的值;

(2)要使粒子无法运动到x轴的负半轴,则磁感应强度B1应满足的条件;

(3)在(2)问的基础上,粒子从开始进入圆形磁场至第二次到达直线y=x上的最长时间。(第(3)问结果保留两位有效数字,π=3.14)

 

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