四川省2017-2018学年高二下学期第一次月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

下列史实正确的是（　　）

A. 约里奥.居里夫妇首次发现了放射性元素钋和镭

B. 卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出了氢离子，并由此发现了质子

C. 查德威克通过实验证实了原子核内存在质子

D. 玻尔提出了自己的原子结构假说，并由此解释了所有的原子发光现象

2. 难度：中等

铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应： ，则a+b可能是（  ）。

A.

B.

C.

D.

3. 难度：中等

氢原子的能级如图所示,下列说法正确的是(      )

A. 用能量为12.11 eV的光照射一个基态氢原子,最多能辐射出2种不同频率的光子

B. 用能量为12.09 eV的光照射一群基态氢原子,最多能辐射出4种不同频率的光子

C. 用能量为12.75 eV的光照射一个基态氢原子,最多能辐射出3种不同频率的光子

D. 用能量为12.75 eV的光照射一群基态氢原子,最多能辐射出5种不同频率的光子

4. 难度：简单

自从英国物理学家狄拉克提出磁单极子以来，寻找磁单极子一直是人类的一个追求．如图设想一个磁N单极子从远处沿一个闭合金属线圈的轴线匀速通过，设从右向左观察顺时针方向电流为正，则和该线圈串联的仪表中记录到的线圈中感生电流的i-t图像是（     ）

5. 难度：中等

某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中,安装好如图所示的装置.向杯内加入冷水,温度计的示数为 ,多用电表选择适当的倍率,读出热敏电阻的阻值 .然后向杯内加入热水,温度计的示数为 ,发现多用电表的指针偏转角度较大,则下列说法正确的是(    )

A. 多用电表应选用电流挡,温度升高换用大量程测量

B. 多用电表应选用电流挡,温度升高换用小量程测量

C. 多用电表应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率大的档

D. 多用电表应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率小的档

6. 难度：简单

如图所示，光滑的水平地面上放着一个光滑的凹槽，槽两端固定有两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把槽、小球和弹簧视为一个系统，则在运动过程中 （    ）

A．系统的动量守恒，机械能不守恒

B．系统的动量守恒，机械能守恒

C．系统的动量不守恒，机械能守恒

D．系统的动量不守恒，机械能不守恒

7. 难度：中等

如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t₁、t₂分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻，线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO＇平行，线框平面与磁场方向垂直，设OO＇下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（  ）

A.

B.

C.

D.

8. 难度：中等

如图所示的电路中，理想变压器原线圈接图示正弦交变电压。闭合S后，额定电压为20V的用电器正常工作，理想交流电流表A的示数为0.1A。已知图中元件D具有正向电流导通、反向电流截止的作用，下列判断不正确的是（     ）。

A. 交变电流的频率为50HZ

B. 变压器原副线圈匝数比为

C. 用电器额定功率为22W

D. 在用电器电阻不变的情况下断开开关S，用电器功率将变为原来的一半

二、多选题

9. 难度：中等

根据如图所给图片及课本中有关历史事实 , 结合有关物理知识 , 判断下列说法正确的是 (  )

 

A. 图 1 是发生光电效应现象的示意图，发生光电效应现象的条件是入射光的波长大于金属的“极限波长”

B. 图 2 是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于等于临界体积

C. 图 3 是氢原子能级图，一个处于 n=4 能级的氢原子，跃迁可以产生 6 种光子

D. 图 4 是衰变规律的示意图，原子序数大于 83 的元素都具有放射性，小于 83 的个别元素，也具有放射性

10. 难度：中等

根据如图所给图片及课本中有关历史事实 , 结合有关物理知识 , 判断下列说法正确的是 (  )

 

A. 图 1 是发生光电效应现象的示意图，发生光电效应现象的条件是入射光的波长大于金属的“极限波长”

B. 图 2 是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于等于临界体积

C. 图 3 是氢原子能级图，一个处于 n=4 能级的氢原子，跃迁可以产生 6 种光子

D. 图 4 是衰变规律的示意图，原子序数大于 83 的元素都具有放射性，小于 83 的个别元素，也具有放射性

【答案】BD

【解析】A、根据光电效应方程，入射光的波长必须小于极限波长，才能发生光电效应，故A错误；

B、当不是临界体积时，不会发生持续的裂变链式反应，有利于裂变燃料的贮存；当超过临界体积，则可发生持续的裂变反应，故B正确；

C、处于能级的氢原子向较低能级跃迁，最终跃迁到基态，跃迁情况可能是： ，释放1种频率的光子， ， ，释放2种频率的光子， ，释放3种频率的光子，故C错误；

D、原子序数大于83的元素都具有放射性，小于83的个别元素，也具有放射性，故D正确。

点睛：解决本题的关键熟练掌握光电效应发生条件，同时要知道原子的能级跃迁是原子物理中的基础知识，要熟练掌握，同时明确能级和产生光子种类之间关系，注意临界体积与放射元素的原子序数范围，最后理解一个原子与大量原子跃迁的光子种类的区别。

【题型】多选题
【结束】
10

用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示.已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W₀，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是

A. 甲光的强度大于乙光的强度

B. 甲光的频率大于乙光的频率

C. 甲光照射时产生的光电子的初动能均为eUc

D. 乙光的频率为

11. 难度：中等

用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示.已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W₀，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是

A. 甲光的强度大于乙光的强度

B. 甲光的频率大于乙光的频率

C. 甲光照射时产生的光电子的初动能均为eUc

D. 乙光的频率为

【答案】AD

【解析】根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大；选项A正确；由光电效应方程mv²=hν-W₀，mv²=U_ce，由图可知，甲乙的截止电压相同，故甲乙的频率相同，选项B错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eU_c，选项C错误；根据 ，可得，选项D正确；故选AD.

【题型】多选题
【结束】
11

如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h 高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为 0.8h,不计空气阻力.下列说法正确的是(   )

A. 在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒

B. 小球离开小车后做竖直上抛运动

C. 小球离开小车后做斜上抛运动

D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为

12. 难度：中等

如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h 高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为 0.8h,不计空气阻力.下列说法正确的是(   )

A. 在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒

B. 小球离开小车后做竖直上抛运动

C. 小球离开小车后做斜上抛运动

D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为

【答案】BD

【解析】A、小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，但系统所受的合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；

BC、小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零，小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做竖直上抛运动，故B正确，C错误；

D、小球第一次车中运动过程中，由动能定理得： ，W_f为小球克服摩擦力做功大小，解得： ，即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.2mgh，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小球需要的向心力减小，则小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于0.2mgh，机械能损失小于0.2mgh，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，同时小于0.8h．故D正确；

故选BD。

【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，分析清楚小球与小车的运动过程是解题的关键，要知道系统水平方向动量是守恒，但总动量并守恒．应用动量守恒定律与能量守恒定律可以解题。

【题型】多选题
【结束】
12

如图所示，电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止，当MN下滑的距离为S时，速度恰好达到最大值Vm，则下列叙述正确的是(    )   

 

A. 导体棒MN的最大速度Vm=

B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为

C. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，通过其横截面的电荷量为

D. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，导体棒MN中产生的热量为

三、实验题

13. 难度：简单

如图所示，电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止，当MN下滑的距离为S时，速度恰好达到最大值Vm，则下列叙述正确的是(    )   

 

A. 导体棒MN的最大速度Vm=

B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为

C. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，通过其横截面的电荷量为

D. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，导体棒MN中产生的热量为

【答案】AC

【解析】A、导体棒MN速度最大时做匀速直线运动，由平衡条件得： ，解得，故A正确；

B、在EF下滑的过程中，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断知，EF受到沿导轨向下的安培力，根据平衡条件得：导体棒EF所受的静摩擦力，故B错误；

C、当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，通过其横截面的电荷量为，故C正确；

D、根据能量守恒得：导体棒MN中产生的热量为，故D错误；

故选AC。

【题型】多选题
【结束】
13

如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向．

（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路___________．

（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是_______

A．插入铁芯F             B．拔出线圈A

C．使变阻器阻值R变小    D．断开开关S

（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大．

14. 难度：中等

如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向．

（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路___________．

（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是_______

A．插入铁芯F             B．拔出线圈A

C．使变阻器阻值R变小    D．断开开关S

（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大．

【答案】

【解析】（1）连线如下图所示

（2）根据楞次定律可知，当B中磁通量增大时，线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反，插入铁芯F会使A磁性增强，则B中磁通量增加，故A正确

拔出线圈A，使B中磁通量减小，B错误

使变阻器阻值R变小，电路中电流增大，B中磁通量增加，故C正确

断开开关S，使B中磁通量减小，D错误

故选AC

（3）感应电动势与磁通量的变化率成正比，滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度大，原因是线圈中的磁通量变化率第一次比第二次的大

【题型】实验题
【结束】
14

如图，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）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．

A小球开始释放高度h

B小球抛出点距地面的高度H

C小球做平抛运动的射程

（2） 图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m₁多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m₁从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复．接下来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m₁、m₂

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m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E．测量平抛射程OM，ON

(3) 若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____________（用第(2)小题中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为 _______________ （用第(2)小题中测量的量表示）。

四、解答题

15. 难度：简单

如图，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）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．

A小球开始释放高度h

B小球抛出点距地面的高度H

C小球做平抛运动的射程

（2） 图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m₁多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m₁从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复．接下来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m₁、m₂

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m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E．测量平抛射程OM，ON

(3) 若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____________（用第(2)小题中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为 _______________ （用第(2)小题中测量的量表示）。

【答案】  C;  ADE;  ;  ;

【解析】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度，故答案是C；

（2）实验时，先让入射球m_l多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m_l从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复；测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必须的，而且D要在E之前；至于用天平秤质量先后均可以；所以答案是ADE或DEA；

（3）设落地时间为t，则， ， ；

而动量守恒的表达式是

动能守恒的表达式是

所以若两球相碰前后的动量守恒，则成立；

若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有成立；

【题型】实验题
【结束】
15

两个动能均为  的氘核对心正碰,聚变后生成氦  ,同时放出一个中子.已知氘核的质量为  ,氦3的质量为  ,中子的质量为  .求: 

(1)写出上述核反应方程; 

(2)核反应中释放的核能;

16. 难度：中等

两个动能均为  的氘核对心正碰,聚变后生成氦  ,同时放出一个中子.已知氘核的质量为  ,氦3的质量为  ,中子的质量为  .求: 

(1)写出上述核反应方程; 

(2)核反应中释放的核能;

【答案】(1) （2）

【解析】解:(1)聚变的核反应方程:

(2)核反应过程中的质量亏损:

释放的核能:

【题型】解答题
【结束】
16

如图所示，面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动的角速度为，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。求：

（1）线圈中感应电动势的表达式；

（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；

（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率。

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17. 难度：中等

如图所示，面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动的角速度为，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。求：

（1）线圈中感应电动势的表达式；

（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；

（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率。

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【答案】（1）  （2）   （3）

【解析】 (1)感应电动势的最大值E_m＝nBSω＝100××0.02×100V＝100V，

线圈中感应电动势的表达式为e＝100cos100tV。

(2)线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势

(3)电压表示数为电压的有效值，则 ，

电阻R两端的电压

则电阻R上消耗的功率

点睛：解题时要掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，掌握感应电动势最大值的求法，理解有效值与最大值的关系．

【题型】解答题
【结束】
17

如图所示，一根足够长的粗金属棒MN固定放置，它的M端连一个定值电阻R，定值电阻的另一端连接在金属轴O上，另外一根长为l的金属棒ab，a端与轴O相连，b端与MN棒上的一点接触，此时ab与MN间的夹角为。空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动半周，角速度大小为ω，转动过程中与MN棒接触良好，两金属棒及导线的电阻都可忽略不计。

（1）求出电阻R中有电流存在的时间；

（2）求出这段时间内流过电阻R的总电量；

（3）写出这段时间内电阻R两端的电压随时间变化的关系式。

18. 难度：中等

如图所示，一根足够长的粗金属棒MN固定放置，它的M端连一个定值电阻R，定值电阻的另一端连接在金属轴O上，另外一根长为l的金属棒ab，a端与轴O相连，b端与MN棒上的一点接触，此时ab与MN间的夹角为。空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动半周，角速度大小为ω，转动过程中与MN棒接触良好，两金属棒及导线的电阻都可忽略不计。

（1）求出电阻R中有电流存在的时间；

（2）求出这段时间内流过电阻R的总电量；

（3）写出这段时间内电阻R两端的电压随时间变化的关系式。

【答案】（1）

（2）

（3）

【解析】

试题分析：（1）当金属杆转动90⁰时，电阻R上有电流，故时间为：；

（2）流过电阻R的总电量 ；

（3）当导体棒转过角度时，由正弦定理，有，又，得

考点：法拉第电磁感应定律

【题型】解答题
【结束】
18

如图甲所示,物块 A、 B的质量分别是 m _A=4.0 kg和 m _B=3.0 kg。用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块 B右侧与竖直墙相接触。另有一物块 C从 t=0时以一定速度向右运动,在 t=4 s时与物块 A相碰,并立即与 A粘在一起不再分开,物块 C的 v-t图像如图乙所示。求:

(1) 物块 C的质量 m _C;

(2)从物块 C与 A相碰到 B离开墙的运动过程中弹簧对 A物体的冲量大小。

(3) B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能？