2021-2022学年广西贺州市昭平中学高二（下）第二次月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年广西贺州市昭平中学高二（下）第二次月考物理试卷

1.  关于对下列核反应方程式的描述，正确的是(    )

A. 是人工转变
B. 为铀核裂变的一种方式
C. 为衰变
D. 为轻核聚变

2.  如图所示，a、b、c为某静电场中的电场线，一带电粒子在电场中仅受电场力作用，沿图中的实线运动，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知(    )

A. 该带电粒子一定带正电
B. 该带电粒子在P点的电势能比在Q点的电势能大
C. 该带电粒子在R点的速度大于在Q点的速度
D. 该带电粒子在R点的加速度小于在Q点的加速度
 

3.  在探究碰撞过程中动量守恒的实验时，将两小车A、B放在水平的气垫导轨上，通过调节使两小车不受摩擦力的作用。现给两小车同方向的瞬时冲量，使两小车沿同方向运动，已知两小车A、B的动量大小分别为、，经过一段时间小车A追上小车B并相碰，碰后小车B的动量大小变为。则两小车A、B的质量之比可能为(    )

A. ：：1 B. ：：2
C. ：：4 D. ：：5

4.  某物理兴趣小组的同学用下图所示的四种电流分别通过同一只电阻，则在时间内，使电阻产生的热量最大的是(    )

A.  B.
C.  D.

5.  如图所示，A、B、C为三个相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计。下列说法正确的是(    )

A. 开关S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐变得更亮
B. 开关S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭
C. 电路接通并达到稳定后，再断开开关S时，A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭
D. 电路接通并达到稳定后，再断开开关S时，C灯立即熄灭
 

6.  如图所示为某离子的能级图，大量处在能级的离子向低能级跃迁时，图中x、y为向外辐射的两种光子。根据所掌握的知识分析下列选项正确的是(    )

A. 该离子向外辐射出x光子，其能量减小的量可能小于
B. 如果y光子能使某金属发生光电效应现象，则x光子也一定能使该金属发生光电效应现象
C. 处在基态的该离子可以吸收46eV的光子跃迁到第2能级
D. 处在基态的该离子可以吸收51eV的光子跃迁到第4能级

7.  如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为10，电流表A可看做理想电流表。则下列说法正确的是(    )
 

A. 1分钟内电流方向改变30次 B. 时感应电动势最大
C. 时交流电流表示数为零 D. 线圈感应电动势的最大值为2V

8.  粒子散射实验是近代物理学中经典的实验之一，卢瑟福通过该实验证实了原子的核式结构模型，其实验装置如图所示。下列说法正确的是(    )
 

A. 荧光屏在B位置的亮斑比A位置多
B. 该实验说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
C. 荧光屏在C位置的亮斑比A、B位置少
D. 该实验说明原子质量均匀地分布在原子内

9.  在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为5：1，原线圈接在频率为50Hz的正弦交流电源上，电流表A为理想电表，副线圈两端接入一只标有“220V；60W”字样的灯泡，此时灯泡正常发光。则(    )

A. 变压器的输出电压为44V
B. 变压器的输出功率为300W
C. 电流表的示数约为
D. 副线圈中交流电的频率为50Hz

10.  利用如图所示的装置研究光电效应现象时，分别利用波长为、的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大速度之比为1：3，电流计的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h。则(    )

A. 用波长为的光照射锌板时，电流计的示数较大
B. 锌板的极限频率为
C. 用波长为的单色光照射锌板时，能从锌板表面逸出光电子
D. 流过电流计的电流方向从上到下
 

11.  如图所示，在一个直角三角形ABC区域内，存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，两个比荷相同的带电粒子以一定的速度均沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，已知粒子只受磁场力的作用，则(    )

A. 从P点射出的粒子速度小
B. 从Q点射出的粒子速度小
C. 从P点射出的粒子在磁场中运动的时间较短
D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长
 

12.  为了“探究碰撞过程中的不变量”，某兴趣实验小组的同学设计了如图所示的实验，该小组的同学将气垫导轨倾斜地固定在水平面，将质量为m的滑块A由距离水平面h高度处静止释放，经过一段时间与静止在气垫导轨底端的质量为5m的滑块B发生碰撞，滑块A被弹回气垫导轨，滑块B沿水平面向右运动，已知滑块B与水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。假设两滑块的碰撞时间极短。

为了完成本实验，还应测量的物理量有______。
A.滑块A与滑块B的碰撞时间
B.滑块B在水平面上滑动的距离x
C.滑块A反弹后沿气垫导轨上升的高度
D.滑块A反弹后沿气垫导轨上滑的时间t
滑块A第一次滑到气垫导轨底端时的速度为______，滑块B沿水平面开始滑动的初速度为______；用已知量和测量的物理量表示
若碰撞过程中系统的动量守恒，则关系式：______成立；如果该碰撞过程中没有机械能损失，则关系式：______成立。

13.  某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：小灯泡额定电压为，额定电流为、电压表量程为，内阻为、电流表量程为，内阻为、三个定值电阻、滑动变阻器阻值范围为、电源电动势为5V，内阻不计、开关S和导线若干。
该同学研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装。在给定的定值电阻中选用______填“”“”或“”与电压表______填“串联”或“并联”，完成改装。

经过正确的操作，实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。由图像可知，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率______填“增大”“减小”或“不变”。
用另一电源电动势为4V，内阻为和题给器材连接成如图乙所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______ W。结果保留两位小数

14.  如图所示，边长的正方形单匝线圈abcd，其电阻，外电路的电阻，ab的中点和cd的中点连线的右侧有垂直纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场。若线圈从图示位置开始以角速度绕轴匀速转动，求：
线圈处于图示位置时，穿过线圈的磁通量；
闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式；
线圈从图示位置转过的过程中，流过电阻R的电荷量。

15.  如图所示，一半球形的光滑轨道固定，可视为质点的小球P放在轨道的最低点，另一可视为质点的小球Q由轨道的最右端静止释放，经过一段时间两小球碰撞并粘合为一体，粘合体到达左侧最高点时与球心的连线与竖直方向的夹角为。求：
小球P和小球Q的质量之比；
两小球因碰撞而损失的机械能与碰前小球Q的最大动能之比。

16.  下列说法正确的是(    )

A. 液晶的光学性质表现为各向异性
B. 绝热条件下压缩气体，气体内能增加
C. 扩散现象表明物体分子间存在斥力
D. 温度、压力等因素可以改变液晶的光学性质
E. 气体放出热量时，其分子的平均动能一定减小

17.  某热气球的球囊体积在热气球下方开口处燃烧液化气，使球囊内空气温度由开始逐渐升高，热气球离地后，徐徐升空，当球囊内空气温度时热气球停在空中。假设地面附近的大气压恒为，球囊体积始终不变。
①求热气球停在空中时球囊内剩余空气与升空前球囊内空气的质量之比k；
②若热气球停在空中时停止加热，同时将热气球下方开口处封住，求球囊内空气温度降为时球囊内的空气压强结果可用分式表示。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：是人工转变，故A正确；
B.铀核裂变中反应物应该有中子参与，故B错误；
C.为轻核聚变，故C错误；
D.是人工转变，故D错误。
故选：A。
聚变是较轻的核聚变成较重的核，裂变是质量较大的核分裂成两个质量中等的核．可结合生成物分析核反应类型．
本题考查了几种常见的核反应方程，要记住各种反应的特点和几个典型的核反应方程．
 

2.【答案】C 

【解析】解：带电粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向大致向右，由于不知道电场方向，则无法判断该带电粒子的电性，故A错误；
若粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，带电粒子的电势能增大，动能减小，则该带电粒子在P点的电势能比在Q点的电势能小，在R点的速度大于在Q点的速度，故B错误，C正确；
D.由图根据电场线疏密确定出，R点场强比Q点大，电场力大，根据牛顿第二定律可知，R点的加速度大，故D错误。
故选：C。
由于电场线方向未知，根据题意无法判断电势高低，电场力做负功，粒子电势能增大；粒子运动过程中能量守恒；电场线密集程度代表场强大小，根据牛顿第二定律判断粒子的加速度的大小。
本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握电势高低的判断方法，注意电场线密集程度代表场强大小。
 

3.【答案】B 

【解析】解：根据题意，设小车A的速度为，小车B的速度为，经过一段时间小车A追上小车B并相碰，则有，由可得可知，，则碰撞之后，小车B的动量不可能为负值，即碰撞之后小车B的动量为，根据动量守恒定律有，解得，若碰撞之后动能不损失，可得，又有，则有，解得；
若两小车A、B碰撞后损失的动能最大，则碰撞后两小车速度相等，设碰后速度为v，则有，，整理得，综上所述，两小车A、B的质量之比的范围为，故ACD错误，B正确。
故选：B。
根据题意结合动量守恒可分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种情况分别应用动量守恒定律列式求得质量之比，再根据所求的比值关系确定质量之比的范围。
该题考查在碰撞过程中的弹性碰撞以及非弹性碰撞两种情况下分别应用动量守恒定律列式求解，题目综合性较强，难度较大。
 

4.【答案】A 

【解析】解：A图中电流的有效值为；B图中电流的有效值为；C图中电流的有效值为，D图中电流的有效值为，
根据，可知，在时间内，使电阻产生的热量最大的是A，故A正确，BCD错误；
故选：A。
应用焦耳定律求焦耳热，其中电流I为电流的有效值，根据图示各不同形式的电流求出其有效值，在R、t相同的情况下有效值I越大，焦耳热越大。
本题考查了比较焦耳热大小问题，知道求焦耳热时电流I应为有效值，根据图示波形图求出各电流的有效值是解题的前提与关键，应用焦耳定律可以解题。
 

5.【答案】C 

【解析】解：开关S闭合时，A灯和B灯都是立即亮，因开始时线圈中自感电动势很大，则L相当断路，随着自感电动势的减小，A灯逐渐被短路，则A灯逐渐熄灭，此时B灯变得更亮，故AB错误；
电路接通并达到稳定后，A灯中无电流，再断开开关S时，由于线圈中自感电动势阻碍电流的减小，则电流会在A和BC中重新组成回路，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭，BC都是逐渐熄灭，故C正确，D错误。
故选：C。
当开关S闭合时，自感线圈中产生自感电动势，阻碍原电流增大，可分析哪个灯先亮．断开S瞬间，自感线圈中产生自感电动势，阻碍原电流的减小，按照同样的思路分析．
对于自感现象，是特殊的电磁感应现象，应用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行理解。
 

6.【答案】D 

【解析】解：光子为该种离子从能级跃迁到能级时辐射出的光子，辐射光子时该种离子减少的能量为，故A错误；
B.由能级图可知，y光子的能量大于x光子的能量，根据可知，y光子的频率大于x光子的频率，则如果y光子能使某金属发生光电效应现象，则x光子不一定能使该金属发生光电效应现象，故B错误；
由于离子吸收的光子的能量等于两能级间的能量差时，才能发生跃迁，则从基态跃迁到第2能级，需要吸收的能量为，从基态跃迁到第4能级，需要吸收的能量为，故C错误，D正确。
故选：D。
能级间跃迁释放或吸收的能量等于两能级间的能级差，依据入射光频率大于极限频率时，才能发生光电效应，如果用电子干扰基态的离子，则该离子可以从电子中吸收一部分能量而跃迁，从而即可一一求解。
本题考查了能级跃迁的相关问题，考查知识点针对性强，难度较小，考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
 

7.【答案】D 

【解析】解：A、根据乙图可知，线圈转动的周期，一个周期内电流改变两次，故1分钟内电流方向改变的次数次次，故A错误；
B、时，穿过线圈的磁通量最大，此时线圈位于中性面位置，产生的感应电动势最小为零，故B错误；
C、电流表测量的是交流电的有效值，故任意时刻电流表的示数不为零，故C错误；
D、线圈转动的角速度为，线圈转动产生的感应电动势的最大值为，故D正确；
故选：D。
根据乙图判断出线圈转动的周期，求得角速度，一个周期内电流方向改变两次，判断出线圈任意时刻的位置，根据求得电动势，电流表测量的是交流电的有效值。
解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式，知道中性面的特点，抓住电流表测量的是交流电的有效值。
 

8.【答案】BC 

【解析】解：根据粒子散射实验现象，大多数粒子通过金箔后方向不变，少数粒子方向发生改变，极少数偏转超过，甚至有的被反向弹回，可知荧光屏在B位置的亮斑比A位置少，荧光屏在C位置的亮斑比A、B位置少，故A错误，C正确；
该实验说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，而不是原子质量均匀地分布在原子内，故B正确，D错误；
故选：BC。
根据卢瑟福的粒子散射实验现象和分析即可判定。
本题主要考查了卢瑟福的粒子散射实验，解题关键是掌握其现象和结果，提出原子的核式结构。
 

9.【答案】CD 

【解析】解：因次级灯泡正常发光，可知变压器的输出电压为220V，变压器的输出功率为60W，选项AB错误；
C.次级电流为

则初级电流表的示数

选项C正确；
D.变压器不改变交流电的频率，因原线圈交流电的频率50Hz，则副线圈中交流电的频率50Hz，选项D正确。
故选：CD。
结合铭牌值分析电压和功率，结合功率公式求解电流，由匝数比求解电流。
本题考查变压器，学生需结合功率关系综合解答。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：因为用两种光照射都能发生光电效应，但是两种光的强度关系不确定，则单位时间逸出光电子的数量不确定，不能比较光电流的大小关系，故A错误；
B.根据和光电效应方程可得


又有：：3
解得：
根据可得，极限频率为
，故B正确；
C.用波长为的单色光照射锌板时，由可得，单色光的频率为

则不能从锌板表面逸出光电子，故C错误；
D.由图可知，光电子从右侧锌板飞出运动到左侧，在电路中形成光电流，由正电荷定向移动的方向为电流方向可得，流过电流计的电流方向从上到下，故D正确。
故选：BD。
光电流的大小由光照强度决定，由此分析出电流计的示数关系；
根据波速和频率的关系，结合光电效应方程得出锌板的极限频率；
根据光电效应的发生条件完成判断；
根据电子的运动方向分析出电流计的电流方向。
本题主要考查了光电效应的相关应用，理解光电效应的产生条件，结合光电效应方程和公式即可完成分析。
 

11.【答案】AD 

【解析】解：根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有

解得：
由图知，粒子运动的半径

则粒子从P点射出的粒子速度小，故B错误，A正确；
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系图示弦切角相等可得，粒子在磁场中偏转的圆心角相等均为，则粒子在磁场中运动的时间为

根据可得，粒子做圆周运动的周期为

结合题意可知，两粒子在磁场中运动的时间一样长，故C错误，D正确。
故选：AD。
先画出粒子的运动轨迹，结合牛顿第二定律得出速度的表达式并比较出速度的大小；
根据角度关系和圆周运动的周期公式得出粒子的运动时间的大小关系。
本题主要考查了带电粒子在磁场中的运动，理解粒子做圆周运动的向心力来源，结合牛顿第二定律和几何关系即可完成分析。
 

12.【答案】     

【解析】解：设滑块A滑到气垫导轨底端的速度为，滑块A反弹的速度大小为、磁后滑块B的速度大小为，对A从斜面下滑过程，由机械能守恒定律得：
解得：
碰撞后B在水平面上滑动的距离x，由动能定理得：
解得：
碰撞后A反弹，上升的高度设为，由机械能守恒定律得：
解得：
故选：BC。
由分析，可知滑块A第一次滑到气垫导轨底端时的速度为：；
滑块B沿水平面开始滑动的初速度为：；
若碰撞过程中系统的动量守恒。则将，，
代入：
整理得：
如果碰掉过程中没有机械能的损失，则应有
将速度代入整理得：
故答案为：；、；、
分析整个物理过程，根据实验目的、实验原理确定需要测定的物理量；
根据物块A在倾斜导轨上加速运动，由动能定理求末速度，根据B物块在水平面上减速运动求初速度；
根据物块A和B在底端碰撞时，由动量守恒倒推出需要验证的表达式；再结合碰撞前后动能守恒推出发生弹性碰撞满足的表达式。
解决本题的关键掌握速度测定的各种方法，注意本题研究的对象是A和B两物块组成的系统，由系统的动量守恒和动能守恒倒推出需要验证的表达式。
 

13.【答案】  串联  增大   

【解析】解：由题意可知，灯泡的额定电压为，电压表的量程为3V，则需要把电压表的量程扩大到4V，需要串联一个分压电阻R，根据串联分压原理有，解得，即在给定的定值电阻中选用。
由于图像的斜率表示电阻的倒数，由图甲可知，斜率在减小，则电阻阻值在增大，根据公式可知，小灯泡灯丝的电阻率在增大。
根据题意可知，当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将R等效为电源内阻，则电源电动势为4V，等效内阻为；由闭合电路的欧姆定律得，作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示；

由图可知，此时灯泡两端的电压为，
电流为
小灯泡的最小功率为；
故答案为：，串联 增大
根据灯泡的额定电压以及电压表的量程，结合串联分压原理即可求得串联的电阻阻值，再结合电阻定律可知，小灯泡灯丝的电阻率在增大，电路阻值最大时电路电流最小，流过灯泡的电流最小，灯泡功率最小，作出等效电源的图线，求出灯泡工作电压与电流，求出灯泡的最小功率。
本题考查了描绘灯泡伏安特性曲线实验，考查了电路设计与实验数据处理，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法。
 

14.【答案】解：由图，根据公式可得，线圈处于图示位置时，穿过线圈的磁通量

解得
根据公式可得，线圈转动过程中，产生感应电动势的最大值为

解得
由图示位置开始转动，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为

根据，及整理可得

则线圈从图示位置转过的过程中，流过电阻R的电荷量

答：线圈处于图示位置时，穿过线圈的磁通量为；
闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为；
线圈从图示位置转过的过程中，流过电阻R的电荷量为。 

【解析】由磁通量公式求解磁通量，由感应电动势最大值公式求解最大值，结合电流定义式求解电荷量。
本题考查交流电，学生需结合四值综合求解。
 

15.【答案】解：当Q下滑到最低点的过程中，根据动能定理得

两球碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得

碰后上滑过程，根据动能定理得

联立解得：；
碰撞损失的机械能与碰前小球Q的最大动能之比

解得：。
答：小球P和小球Q的质量之比为；
两小球因碰撞而损失的机械能与碰前小球Q的最大动能之比为。 

【解析】根据动能定理求小球Q碰撞前速度和两球碰撞后速度，结合碰撞过程动量守恒列式可解；
分别求出两小球因碰撞而损失的机械能与碰前小球Q的最大动能即可。
本题考查动量守恒定律和能量守恒定律综合，解题关键要分析清楚小球的运动情况，弹性碰撞不损失能量，碰撞后粘合为一体的能量损失最大。
 

16.【答案】ABD 

【解析】解：A、液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性，故A正确；
B、在绝热条件下压缩气体时，由于外界对气体做功，没有热交换，则有热力学第一定律可知，内能一定增加；故B正确；
C、扩散现象表明物体分子在永不停息的无规则运动，分子之间有间隙，故C错误；
D、温度、压力、电磁作用等者都可以改变液晶的光学性质，故D正确；
E、根据热力学第一定律可知，气体吸收热量时，如果同时对外做功，则气体内能可能减小，则分子的平均动能可能减小；故E错误；
故选：ABD。
液晶具有流动性，光学性质各向异性；
热力学第一定律公式：，做功和热传递都可以改变物体的内能，它们达到的效果都是一样的；
扩散现象表明物体分子在永不停息的无规则运动，分子之间有间隙；
温度、压力、电磁作用等者都可以改变液晶的光学性质；
根据热力学第一定律可知，气体吸收热量时，如果同时对外做功，则气体内能可能减小，则分子的平均动能可能减小。
该题考查了扩散现象、热力学第一定律、液晶的特点等基本概念，属于对基础知识点的考查，这一类的题目，多加积累就可以做好。
 

17.【答案】解：①假设升温后所有气体的总体积为包括跑掉的空气
根据盖吕萨克定律得：
①
又：②
①②联立解得：
②以封口后封闭气体为研究对象，气体做等容变化
根据查理定律得：

解得：
答：①热气球停在空中时球囊内剩余空气与升空前球囊内空气的质量之比k为；
②若热气球停在空中时停止加热，同时将热气球下方开口处封住，球囊内空气温度降为时球囊内的空气压强p为。 

【解析】①以原来所有气体为研究对象，气体做等圧変化，根据盖吕萨克定律列式求解；
②以封闭气体为研究对象，气体做等容变化，根据查理定律列式求解。
本题考查气体实验定律，关键是找出初末状态参量，判断出气体做何种变化，然后选择合适气体实验定律，列式求解即可。