山西省长治市夏店中学高二物理月考试题含解析

山西省长治市夏店中学高二物理月考试题含解析
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. （单选）一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对艇的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇相对海岸的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（）
A 、Mv0=（M﹣m）v′+mv
B、Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v0）
C、Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v′）
D、Mv0=Mv′+mv
参考答案：
解：以炮弹与炮艇组成的系统为研究对象，不计水的阻力，系统在水平方向动量守恒，炮弹相对于炮艇的水平速度为v，发射炮弹后炮艇的速度为v，则以地面为参照系，
炮弹的速度为v+v′，由动量守恒定律得：Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v′），故C正确；
故选：C．
2. 如图所示的电路，电源电动势=8V，电阻与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上，最初接1，现突然将接2，结果在计算机屏幕上得到如图所示的曲线，将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出)，电流坐标轴每小格表示0.1，时间坐标轴每小格表示，曲线与所围成的面积约为80个小方格。

则下列说法正确的是：
A．该图象表示电容器的充电过程
B．电源给电容器充电完毕时，电容器所带的电荷量约为
C．电容器的电容约为
D．点的坐标乘积表示此时电容器已放掉的电荷量
参考答案：
BC
3. （10分）固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，边长为l，其中ab边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜线。

匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里现有一段长度、粗细、材料均与ab相同的电阻丝PQ架在线框上，并以恒定的速度v从ad边滑向bc边，如图所示PQ在滑动过程中与导线框
的接触良好，当PQ滑过的距离时，通过aP段电阻丝的电流是多大？方向如何？
参考答案：
解析：
已知ab的电阻为R，则有
总电阻
……………………（2分）
B=BLV…………………………（2分）
总电流………………（2分）
通过ap段电阻丝为电流为…………（2分）
方向从P到a……………………（2分）
4. （多选）如图所示，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中.当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可能为
A．正向， B．正向，
C．负向， D．沿悬线向上，
参考答案：
BC
5. 电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示A．正点电荷在该点所受电场力的方向 B．负点电荷在该点所受电场力的方向
C．正点电荷在该点所受电场力的垂直方向 D．负点电荷在该点所受电场力的垂直方向
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）电感和电容均对交变电流有阻碍作用，且阻碍作用的大小与交变电流的频率有关。

当交变电流的频率增大时，接在该交变电路中的电感对交变电流的阻碍作用，接在该交变电路中的电容对交变电流的阻碍作
用。

（填“增大”、“减小”）
参考答案：
增大（2分）、减小（2分）
7. （填空）三个质量相同，带相同正电荷的小球，从同一高度开始下落。

其中甲直接落地，乙在下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区，丙经过一个水平方向的匀强磁场区。

如图所示，不计空气阻力，则落到同一水平地面上时，_________球的速度最大，_________球最后到达地面。

参考答案：
乙；丙
8. 面积为20cm2的平面线圈放在磁感应强度B＝0.4T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，则穿过线圈平面的磁通量为__________Wb；若线圈平面与磁感线平行，则穿过线圈平面的磁通量为___________Wb；若另一平面线圈也放在同一匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，穿过线圈平面的磁通量为4.0×10－3Wb，则该线圈的面积为_________cm2。

参考答案：
0 100
9. 将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应串联一个Ω。

参考答案：
900
10. 12如图的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻,当有较强的光照在RG上,二极管_________（熄灭或发光）;要想在天更暗时路灯才会亮,应将R1的阻值调__________（大或小）?
参考答案：
熄灭（2分），大（3分）
11. 如图15所示，质量为0.1g的小球，带有5×10－4C的正电荷，套在一根与水平成37o 的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为m/s2，最大速率为多少m/s（g = 10m/s2）
(已知sin37o=0.6,cos37o=0.8)
参考答案：
am = gsin37o = 6m/s2,= 10m/s。

12. 一列向右传播的横波在某一时刻的波形如图13所示，波速为24cm/s，在传播过程中，从该时刻起，质点P在1s内，经过的路程为____．
参考答案：
16CM
13. 如图13是一种风速仪示意图，试回答下列问题：
（1）有水平风吹来时磁体如何转动？(自上往下看)_______________________. （2）电流计示数变小，其风速就变_____________．ks5u
参考答案：
（1）逆时针转动(填“逆时针”也可以) （2分）（2）小
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。

如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。

通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。

请你对上述现象发表看法。

参考答案：
（1）（4分）
（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）
观点一：
银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：
银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）
15. 现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50 mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。

①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W
起的作用。

②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调
整电阻箱的阻值，。

改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图 (b)的图线．则电池的电动势E= ，内阻r= 。

（结果保留两位有效数字）
参考答案：
①防止短路，电流过大，烧坏电源
②读取电压表的示数，10V ，46±2Ω.（漏写单位，没分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－13.6 eV，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，当氢原子在n＝4的激发态时，问：
(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？
(2)能放出的光子的最大能量是多少？
参考答案：
(1)由氢原子的能级公式得：E4＝E1＝－0.85 eV
故要使处在n＝4能级的氢原子电离，入射光子的最小能量为0.85 eV.
(2)由hν＝Em－En可知：hν＝E4－E1＝12.75 eV
即处于n＝4的氢原子跃迁到n＝1时放出光子的能量最大为12.75 eV.
17. 如图所示，光滑水平面上有一块木板，质量M = 1.0 kg，长度L= 1.0 m．在木板的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m = 1.0 kg．小滑块与木板之间的动摩擦因数μ = 0.30．开始时它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加一个F = 8.0 N水平向右的恒力，此后小滑块将相对木板滑动. g取l0m/s2，求：（1）小滑块和木板的加速度大小；
（2）小滑块离开木板时的速度大小；
（3）要使小滑块在木板上滑动时的速度始终是木板速度的2倍，需将恒力F改为多大？
参考答案：
（1）5m/s2 3m/s2 (2)5m/s (3)9N
18. 假设钚的同位素离子Pu静止在某一匀强磁场中，该离子沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子后，变成了铀的一个同位素离子，同时放出能量E＝0.09 MeV的光子．若已知钚核的质量为ml ＝238.999 655u，铀核的质量为m2 ＝234.993 470u，粒子的质量为m3＝4.001 509u.（普朗克常量是h=6.63×10-34J·s，光在真空中的速度为
c=3×108m/s，1u的质量对应于931.5MeV的能量。

）试求：
（1）写出这一过程的核反应方程式是怎样的？
（2）放出的光子的波长是多少？
（3）求α粒子和新核获得的总动能是多少?
参考答案：
铀核相对粒子作反向运动（反冲），在磁场中形成相切的圆轨迹，衰变
中系统的动量及总能量均是守恒的，释放出的结合能，一部分转变成两个生成核的动能，另
一部分以光子的形式辐射出去．
（1）Pu U十He＋E 3分
（2）因 E ＝ h＝h， 2分
所以＝＝1.38 ×10－11（m） 1分。