河北省唐山市龙华中学2020年高二物理月考试卷含解析

河北省唐山市龙华中学2020年高二物理月考试卷含解析
一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 已知氢原子的基态能量为E1 激发态能量En=E1/n2其中n=2，3，4…。

用h 表示普郎克常量，c 表示真空中的光速。

能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长错误的为
A ．-4hc/3E1，
B 、-2hc/E1
C 、-4hc/ E1，
D 、-9hc/ E1 。

参考答案：
ABD
2. （单选）利用发波水槽得到的水面波形如图a 、b 所示，则下列说法中正确的是 （ ）
A ．图a 、图b 均显示了波的干涉现象
B ．图a 、图b 均显示了波的衍射现象
C ．图a 显示了波的干涉现象，图b 显示了波的衍射现象
D ．图a 显示了波的衍射现象，图b 显示了波的干涉现象
参考答案：
D
3. 由交流电动势的瞬时值表达式e=10sin4tV ，可知（ ）
A 、此交流电的频率是4πHz
B 、此交流电的周期是0.5s
C 、当t=0.5s 时，此交流电动势有最大值
D 、当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合 参考答案： BD
4. 下表为一只电热器铭牌上的一部分。

由此可以判定（ ）
A ．此电热器必须在周期是0.02s ，在电压有效值是220V 的交流电路上使用
B ．此电热器必须在周期是0.02s ，在电压有效值是156V 的交流电路上使用
C ．此电热器必须在频率是50Hz ，在电压有效值是311V 的交流电路上使用
D ．若将此电热器接在电压小于220V 的交流电路中，其实际消耗的电功率还是700W 参考答案：
5. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转过1800的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为：
A ．
B ．2π
C ．π
D ．
参考答案：
D
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 发电机输出功率为40kW ，输出电压为400V ，用变压比(原、副线圈匝数比)为1:5
的理想变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，到达用户后再用理想变压器降为220V
，则输电线上损失的
电功率是_______W ，降压变压器的变压比是_______。

参考答案：
2000 ， 95：11
7. 理想模型是物理学中重要的思想方法之一，在解决实际问题中有重要意义，例如质点是物理学中的一个理想模型，请再举出一例： 。

比值法是物理学中经常用来定义物理量的一种方法，例如定义加速度就用了这种方法，请再举出用这种方法定义的一个物理量： 。

参考答案：
8. 某同学利用如图所示的电路测量电源的电动势和内电阻。

他利用测量出来的几组电压和电流值画出了U-I图线。

根据图线求出的电源电动势E=______，电源的内电阻r =______。

参考答案：
U0，
9. 如图所示电路中，已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，则通过电流表的电流方向为向，电流的大小为 A.
参考答案：
右，0.5
10. （4分）在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的点电荷，它受到的电场力为2×10-5N，则P点场强为 N／C，把放在P点的点电荷电荷量减为2×10-9C，则P点的场强为 N／C，把该点电荷移走，此时P点的场强又为 N／C。

参考答案：
5×103，5×103，5×103
11. 如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场。

在此过程中，线圈的磁通量将（选填“变大”或“变小”）。

若上述过程所经历的时间为0.1s，线圈中产生的感应电动势为0.2V，则线圈中的磁通量变化了Wb。

参考答案：
12. 一个“200V、40W”的灯泡，当两端电压为200V时，则通过的电流为 A，电阻
为Ω，若灯泡电阻不随温度变化，当两端电压为100V时，通过的电流为 A此时实际功率为 W。

参考答案：
0.2A，1000，0.1A，10W
13. 小颖在田径场绕200m圆形跑道跑了5圈，则她的位移大小是________m，路程是
________m。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：
（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．
（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？
（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？
参考答案：
解：（1）如果分子间距离约为10﹣10 m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．
从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．
（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．
（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．
答案如上．
【考点】分子势能；分子间的相互作用力．
【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．
15. （12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比
r p:r Q=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是
_______________________________。

参考答案：
(1) 两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子，问：
（1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？
（2）请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。

参考答案：
解：（1）氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率
应满足：
hv=En－E2=2.55eV
En=hv+E2=﹣0.85eV
所以，n=4 4分
基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供的能量为
△E=E4-E1=12.75eV 4分
(2) 辐射跃迁图如图所示。

4分
17. （14分）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱．氢光谱线的波长 可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示
n，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数。

，对于每一个k，有
，R称为里德伯常量，是一个已知量。

对于的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系。

用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1，当用巴耳末系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U2。

已知电子电量的大小为，真空中的光速为，试求：普朗克常量和该种金属的逸出功。

参考答案：
解析：
由巴耳末—里德伯公式
可知赖曼系波长最长的光是氢原子由n = 2→ k = 1跃迁时发出的，其波长的倒数
(1)
对应的光子能量为 (2)
式中h为普朗克常量。

巴耳末系波长最短的光是氢原子由n = ∞→ k = 2跃迁时发出的，其波长的倒数 (3)
对应的光子能量 (4)
用A表示该金属的逸出功，则和分别为光电子的最大初动能．由爱因斯坦光电效应方程得 (5)
(6)
解得 (7)
（8）
评分标准：本题14分。

(1)式2分，(2)式2分， (3)式2分，(4)式2分， (5)、 (6)式各2分。

(7)、(8)式各1分。

18. （12分）如图所示为一种加速度仪的示意图。

质量为m的振子两端连有劲度系数均为k 的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时理想电压表指针恰好在刻度盘正中。

求：
（1）系统的加速度a（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式。

（2）将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？
（3）若电压表指针指在满刻度的1/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？
参考答案：
（1），，
（2）均匀的，因为a与U成一次函数关系。

（3）当滑动触头移至最左端时，电压表示数最大为，现在电压表示数为
，将U代入（1）得到，方向向左。