内容正文:
唐山实验学校25-26学年度高二年级第二学期4月月考
物理试题
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在光电效应实验中,用频率为的单色光照射某种金属表面,发现没有光电效应现象产生。要使该金属发生光电效应,下列办法可行的是( )
A. 增大入射光强度 B. 增加光照时间
C. 换用频率更大的单色光 D. 换用波长更长的单色光
【答案】C
【解析】
【分析】光电效应的产生条件为:入射光的频率大于等于金属的极限频率,该条件与入射光强度、光照时间均无关。
【详解】A.增大入射光强度仅会增加单位时间内入射的光子数,不会改变光子频率,无法满足光电效应的产生条件,故A错误;
B.增加光照时间也不会改变入射光的频率,无法使金属发生光电效应,故B错误;
C.换用频率更大的单色光,若新频率大于等于金属的极限频率,即可发生光电效应,故C正确;
D.根据公式,波长更长的单色光频率更低,更难满足光电效应的频率要求,故D错误。
故选C。
2. 如图为一定质量的氧气分子在不同温度下的速率分布,下列说法正确的是( )
A. 氧气分子的平均速率由温度决定
B. 温度升高,所有氧气分子的速率都会增大
C. 时,氧气分子的速率都在300~400m/s之间
D. 时,速率在300~400m/s的氧气分子占比最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,因此氧气分子的平均速率由温度决定,故A正确;
B.温度升高,所有氧气分子的速率都会增大。氧气分子的平均速率增大,但并非所有氧气分子的速率都增大,故B错误;
C.时,氧气分子的速率在300~400m/s之间的百分比最大,故C错误;
D.由图可知,时,速率在400~500m/s的氧气分子占比最大,故D错误。
故选A。
3. 如图甲所示为LC振荡电路,图乙的图像表示LC振荡电路中电容器上极板电荷量随时间变化的关系,下列说法正确的是( )
A. 时间内,线圈中磁场能在减小
B. 时间内,电容器在放电
C. 、两时刻电路中电流最大
D. 、两时刻电容器中磁场能最大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.时间内,电容器上极板电荷量减小,电场能减小,线圈中磁场能在增大,电容器在放电,故A错误,B正确;
CD.、两时刻电容器极板所带电荷量最大,电场能最大,线圈中磁场能最小,电路中电流最小,故CD错误。
故选B。
4. 如图所示,一定质量的理想气体从状态开始,经历两个状态变化过程,先后到达状态和。下列说法正确的是( )
A. 和状态,理想气体的温度相等
B. 到状态,外界对理想气体做功
C. 到状态,理想气体向外界放热
D. 到状态,理想气体的分子平均动能逐渐变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可得:状态的
状态的
因为
所以状态的温度高于状态的温度,故A错误;
B.从状态到状态的过程中,气体体积由增大到,气体对外做功,即外界对气体做负功,故B错误;
C.从状态到状态的过程中,气体发生等压膨胀,体积增大,温度升高,气体内能增大();同时气体对外做功()。根据热力学第一定律 ,可得 ,即气体从外界吸收热量,故C错误;
D.从状态到状态的过程中,气体体积不变,压强减小,根据查理定律可知,气体温度降低。温度是分子平均动能的标志,温度降低,分子的平均动能逐渐变小,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,理想变压器输入电压保持不变,副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R,电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的,现将开关S闭合,则( )
A. 电流表的示数减小
B. 电压表的示数不变
C. 原线圈输入功率减小
D. 电阻R消耗的电功率减小
【答案】B
【解析】
【详解】B.电压表测的是变压器的输出电压,而输出电压由输入电压决定,开关S闭合后输入电压不变,所以输出电压不变,电压表示数不变,故B正确;
A.开关S闭合后,变压器输出端电阻变小,输出电流变大,而输出电流决定输入电流,根据可知,输入电流变大,电流表示数变大,故A错误;
C.变压器输入电压不变,输入电流变大,根据可知,原线圈输入功率变大,故C错误;
D.由于输出电流变大,根据可知,电阻R消耗的电功率变大,故D错误。
故选B。
6. 如图,正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带正电粒子(不计重力)以一定速度沿AB边的中点M垂直于AB边射入磁场,恰好从A点射出,则( )
A. 若该粒子从A点射入,粒子将从M点射出
B. 仅增大该粒子的速度,粒子在磁场中运动时间将变小
C. 若将该粒子速度增大为原来的2倍,粒子将从D点射出
D. 仅增大磁感应强度,粒子在磁场中运动时间将增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由安培左手定则可知,该粒子从A点射受到的洛伦兹力方向向上,将无法从M点射出,故A错误;
B.带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
可得
若仅增大该粒子的速度,粒子在磁场中运动的半径将增大,由几何关系可知,转过的圆心角将减小,而粒子在磁场中运动时间为
故运动的时间也将减小,故B正确;
C.若正方形ABCD的边长为a,由几何关系可知
又根据
可知将该粒子速度增大为原来的2倍,圆周的半径也将增大为原来的2倍,粒子将从AD的中点射出,故C错误;
D.根据
可知若仅增大磁感应强度,粒子在磁场中半径将减小,但仍然转过半圈,时间等于半个周期
运动时间将减小,故D错误。
故选B。
7. 如图,实线为某电场的等势线分布示意图,一个带电粒子仅在静电力的作用下沿虚线轨迹由M点运动到N点,则( )
A. 带电粒子带正电
B. 等势线d的电势最高
C. 带电粒子在M点受到的静电力大于在N点受到的静电力
D. 带电粒子在M点具有的电势能大于在N点具有的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线方向由高电势指向低电势,由图可知电势由外向内降低,故电场线方向指向中心。粒子做曲线运动,所受静电力指向轨迹凹侧。由图可知,轨迹向下弯曲(远离中心),说明粒子受到的静电力方向大致指向外侧。静电力方向与电场线方向相反,所以带电粒子带负电,故A错误;
B.由图可知,等势线的电势为,是最低的,故B错误;
C.等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小,等差等势线越密的地方电场强度越大。由图可知,点处的等势线比点处的等势线密,所以点的电场强度大于点的电场强度,即。根据可知,带电粒子在点受到的静电力大于在点受到的静电力,故C正确;
D.带电粒子带负电,点的电势高于点的电势。根据电势能公式,负电荷在电势高的地方电势能小,所以带电粒子在点具有的电势能小于在点具有的电势能,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝观测装置形成的图样。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙是光的干涉图样
B. 丙、丁是光的干涉图样
C. 形成甲图样的光的频率比形成乙图样的光的频率大
D. 形成丙图样的光的频率比形成丁图样的光的频率小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.双缝干涉的条纹特点是等间距、等宽度的平行条纹,单缝衍射的条纹特点是不等间距,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹宽度逐渐变窄。由图可知,甲、乙是等间距条纹,属于干涉图样;丙、丁是中央宽、两侧窄的不等间距条纹,属于衍射图样,故A正确,B错误;
C.对于双缝干涉,条纹间距越大,光的波长越大。甲条纹间距更大,对应光波长更长,频率更小,故C错误;
D.对于单缝衍射,波长越长,衍射越明显。丙衍射更明显,对应光波长更长,频率更小,故D正确。
故选AD。
9. 一列简谐横波沿轴正成向传播,时刻波刚传播到的质点,波形图如图所示,已知的质点连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s,下列说法正确的是( )
A. 时质点位于波峰
B. 时质点第一次到达波峰
C. 内,质点通过的路程为
D. 此列波的传播速度是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.质点P连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s说明质点振动周期为T=0.4s, 质点P开始时从平衡位置向下振动,经时质点P不位于波峰,A错误;
B.质点Q的运动方向沿y轴正方向, 时即再过质点Q第一次到达波峰,B正确;
C.0~1s内,质点P走过了2.5T,通过的路程
s=2.545cm=50cm
C错误;
D.由图可知根据
D正确;
故选BD。
10. 如图所示,竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气柱高度为2h.现在活塞上缓慢添加砂粒加砂过程中气体温度保持不变,直至缸内气柱的高度变为h,然后再对汽缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为,环境温度恒为,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦.下列说法正确的是( )
A. 所添加砂粒的总质量为
B. 所添加砂粒的总质量为
C. 活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为
D. 活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.初态气体压强:,添加沙粒后气体压强:对气体用波意尔定律得:,解得,A正确B错误
CD.设活塞回到原来位置时气体温度为,该过程为等压变化,有,解得,C错误D正确
三、非选题:共54分。
11. 实验小组利用如图甲所示的装置做“探究等温情况下一定量的气体压强与体积的关系”的实验。实验时用橡胶塞和柱塞封闭一段空气柱,向上拉动柱塞,获得多组空气柱的体积与压强的数据。据此回答下列问题:
(1)关于本实验,下列说法正确的是__________。
A. 读数时应该用手握住空气柱外的玻璃管,保持装置稳定
B. 可以在柱塞上涂抹润滑油提高装置的气密性
C. 应快速拉动柱塞然后读数,避免气体与外界发生热交换
(2)实验小组作出图像,若图像是一条过原点的直线,说明在温度不变的情况下,一定量的气体压强与体积成__________(选填“正比”或“反比”)。
(3)图乙是该实验小组在不同环境温度下,对同一段空气柱做实验得出的两条等温线和,对应的温度分别为、,则__________(选填“”“”或“”)。
【答案】(1)B (2)反比
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.用手握住玻璃管会改变封闭气体温度,破坏等温条件,故A错误;
B.柱塞涂抹润滑油可以提高气密性,防止漏气,保证封闭气体质量不变,故B正确;
C.快速拉动柱塞会使气体温度发生变化,需等待气体与外界完成热交换、温度恢复后再读数,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
图像为过原点的直线,说明与成正比,因此温度不变时,一定质量气体的压强与体积成反比。
【小问3详解】
根据理想气体状态方程
变形得
可知图像的斜率
斜率与温度成正比。由图乙可知,a的斜率更大,因此。
12. 某学习小组利用图甲所示的电路做“测量电源的电动势和内阻”实验,电阻,实验正确操作,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出图像,如图乙所示。试回答下列问题:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至______(填“左”或“右”)端。
(2)根据图线可得,电源的电动势______、内阻______。(结果均保留两位小数)
【答案】(1)右 (2) ①. 1.48 ②. 0.40
【解析】
【小问1详解】
为了确保安全,闭合开关前,应使滑动变阻器接入电阻达到最大,可知,滑动变阻器的滑片应移至右端。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
图像的纵截距表示电源电动势,则有
图像的斜率表示等效内阻,则有
解得
13. 如图所示,光滑圆弧(O为其圆心)轨道PQ与光滑水平轨道QN平滑连接,圆弧半径R=5m,QN的长度l=2.5m,轨道在N点与足够长粗糙水平地面NE平滑连接。一质量为m=1kg的小物块A从与圆心O等高处P点由静止开始沿轨道下滑,在N点与质量为M=4kg的静止小物块B发生弹性正碰,碰撞时间极短。A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5,A、B均可看作质点,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块A在第一次经过圆弧轨道最低点Q时对轨道的压力大小;
(2)第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小;
(3)A、B均停止运动后,二者之间的距离。
【答案】(1)30N (2)6m/s,4m/s
(3)1.04m
【解析】
【小问1详解】
小物块A从与圆心O等高处P点由静止开始沿轨道下滑运动到Q点,根据机械能守恒定律可得
解得
在Q点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得,小物块在第一次经过圆弧轨道最低点Q时对轨道的压力大小为30N;
【小问2详解】
由于AB发生弹性碰撞,根据动量守恒定律可得,
联立解得,
即碰后A的速度大小为6m/s,方向水平向左,B的速度大小为4m/s,方向水平向右;
【小问3详解】
第一次碰撞后B向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得
速度减为零所需时间为
位移为
A向左运动滑上圆弧后返回来向右运动的时间
即A再次返回Q点时,B已经停止运动,A经过Q点向右做匀减速直线运动,到达B停止的位置时,有
解得
AB发生第二次碰撞,有,
联立解得,
A向左做匀减速直线运动,有
B向右做匀减速直线运动,有
所以A、B均停止运动后,二者之间的距离为
14. 如图所示,光滑圆弧(O为其圆心)轨道PQ与光滑水平轨道QN平滑连接,圆弧半径R=5m,QN的长度l=2.5m,轨道在N点与足够长粗糙水平地面NE平滑连接。一质量为m=1kg的小物块A从与圆心O等高处P点由静止开始沿轨道下滑,在N点与质量为M=4kg的静止小物块B发生弹性正碰,碰撞时间极短。A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5,A、B均可看作质点,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块A在第一次经过圆弧轨道最低点Q时对轨道的压力大小;
(2)第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小;
(3)A、B均停止运动后,二者之间的距离。
【答案】(1)30N (2)6m/s,4m/s
(3)1.04m
【解析】
【小问1详解】
小物块A从与圆心O等高处P点由静止开始沿轨道下滑运动到Q点,根据机械能守恒定律可得
解得
在Q点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得,小物块在第一次经过圆弧轨道最低点Q时对轨道的压力大小为30N;
【小问2详解】
由于AB发生弹性碰撞,根据动量守恒定律可得,
联立解得,
即碰后A的速度大小为6m/s,方向水平向左,B的速度大小为4m/s,方向水平向右;
【小问3详解】
第一次碰撞后B向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得
速度减为零所需时间为
位移为
A向左运动滑上圆弧后返回来向右运动的时间
即A再次返回Q点时,B已经停止运动,A经过Q点向右做匀减速直线运动,到达B停止的位置时,有
解得
AB发生第二次碰撞,有,
联立解得,
A向左做匀减速直线运动,有
B向右做匀减速直线运动,有
所以A、B均停止运动后,二者之间的距离为
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唐山实验学校25-26学年度高二年级第二学期4月月考
物理试题
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在光电效应实验中,用频率为的单色光照射某种金属表面,发现没有光电效应现象产生。要使该金属发生光电效应,下列办法可行的是( )
A. 增大入射光强度 B. 增加光照时间
C. 换用频率更大的单色光 D. 换用波长更长的单色光
2. 如图为一定质量的氧气分子在不同温度下的速率分布,下列说法正确的是( )
A. 氧气分子的平均速率由温度决定
B. 温度升高,所有氧气分子的速率都会增大
C. 时,氧气分子的速率都在300~400m/s之间
D. 时,速率在300~400m/s的氧气分子占比最大
3. 如图甲所示为LC振荡电路,图乙的图像表示LC振荡电路中电容器上极板电荷量随时间变化的关系,下列说法正确的是( )
A. 时间内,线圈中磁场能在减小
B. 时间内,电容器在放电
C. 、两时刻电路中电流最大
D. 、两时刻电容器中磁场能最大
4. 如图所示,一定质量的理想气体从状态开始,经历两个状态变化过程,先后到达状态和。下列说法正确的是( )
A. 和状态,理想气体的温度相等
B. 到状态,外界对理想气体做功
C. 到状态,理想气体向外界放热
D. 到状态,理想气体的分子平均动能逐渐变小
5. 如图所示,理想变压器输入电压保持不变,副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R,电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的,现将开关S闭合,则( )
A. 电流表的示数减小
B. 电压表的示数不变
C. 原线圈输入功率减小
D. 电阻R消耗的电功率减小
6. 如图,正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带正电粒子(不计重力)以一定速度沿AB边的中点M垂直于AB边射入磁场,恰好从A点射出,则( )
A. 若该粒子从A点射入,粒子将从M点射出
B. 仅增大该粒子的速度,粒子在磁场中运动时间将变小
C. 若将该粒子速度增大为原来的2倍,粒子将从D点射出
D. 仅增大磁感应强度,粒子在磁场中运动时间将增大
7. 如图,实线为某电场的等势线分布示意图,一个带电粒子仅在静电力的作用下沿虚线轨迹由M点运动到N点,则( )
A. 带电粒子带正电
B. 等势线d的电势最高
C. 带电粒子在M点受到的静电力大于在N点受到的静电力
D. 带电粒子在M点具有的电势能大于在N点具有的电势能
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝观测装置形成的图样。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙是光的干涉图样
B. 丙、丁是光的干涉图样
C. 形成甲图样的光的频率比形成乙图样的光的频率大
D. 形成丙图样的光的频率比形成丁图样的光的频率小
9. 一列简谐横波沿轴正成向传播,时刻波刚传播到的质点,波形图如图所示,已知的质点连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s,下列说法正确的是( )
A. 时质点位于波峰
B. 时质点第一次到达波峰
C. 内,质点通过的路程为
D. 此列波的传播速度是
10. 如图所示,竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气柱高度为2h.现在活塞上缓慢添加砂粒加砂过程中气体温度保持不变,直至缸内气柱的高度变为h,然后再对汽缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为,环境温度恒为,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦.下列说法正确的是( )
A. 所添加砂粒的总质量为
B. 所添加砂粒的总质量为
C. 活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为
D. 活塞返回至原来位置时缸内气体的温度为
三、非选题:共54分。
11. 实验小组利用如图甲所示的装置做“探究等温情况下一定量的气体压强与体积的关系”的实验。实验时用橡胶塞和柱塞封闭一段空气柱,向上拉动柱塞,获得多组空气柱的体积与压强的数据。据此回答下列问题:
(1)关于本实验,下列说法正确的是__________。
A. 读数时应该用手握住空气柱外的玻璃管,保持装置稳定
B. 可以在柱塞上涂抹润滑油提高装置的气密性
C. 应快速拉动柱塞然后读数,避免气体与外界发生热交换
(2)实验小组作出图像,若图像是一条过原点的直线,说明在温度不变的情况下,一定量的气体压强与体积成__________(选填“正比”或“反比”)。
(3)图乙是该实验小组在不同环境温度下,对同一段空气柱做实验得出的两条等温线和,对应的温度分别为、,则__________(选填“”“”或“”)。
12. 某学习小组利用图甲所示的电路做“测量电源的电动势和内阻”实验,电阻,实验正确操作,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出图像,如图乙所示。试回答下列问题:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至______(填“左”或“右”)端。
(2)根据图线可得,电源的电动势______、内阻______。(结果均保留两位小数)
13. 如图所示,光滑圆弧(O为其圆心)轨道PQ与光滑水平轨道QN平滑连接,圆弧半径R=5m,QN的长度l=2.5m,轨道在N点与足够长粗糙水平地面NE平滑连接。一质量为m=1kg的小物块A从与圆心O等高处P点由静止开始沿轨道下滑,在N点与质量为M=4kg的静止小物块B发生弹性正碰,碰撞时间极短。A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5,A、B均可看作质点,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块A在第一次经过圆弧轨道最低点Q时对轨道的压力大小;
(2)第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小;
(3)A、B均停止运动后,二者之间的距离。
14. 如图所示,光滑圆弧(O为其圆心)轨道PQ与光滑水平轨道QN平滑连接,圆弧半径R=5m,QN的长度l=2.5m,轨道在N点与足够长粗糙水平地面NE平滑连接。一质量为m=1kg的小物块A从与圆心O等高处P点由静止开始沿轨道下滑,在N点与质量为M=4kg的静止小物块B发生弹性正碰,碰撞时间极短。A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5,A、B均可看作质点,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块A在第一次经过圆弧轨道最低点Q时对轨道的压力大小;
(2)第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小;
(3)A、B均停止运动后,二者之间的距离。
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