1、2021年夷陵中学2019级高二三月月考物理试题考试时间：75分钟 试卷满分：100分一、单选题（7X4=28）1如图所示的家用电器（分别是液晶电视、电风扇、台灯、电饭煲），正常工作时的电流最接近4A的是（） AB CD2电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时，电场力做功W，由此可算出两点间的电势差为U，若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点，则( ) A电场力做功仍为WB电场力做功为 C两点间的电势差仍为UD两点间的电势差为3如图所示的平行板器件中，电场强度E与磁感应强度B相互垂直；E方向竖直向下、 B方向垂直纸面向里。一束带电粒子从极板左侧中央的小孔射入，不计重力，能从右侧小孔水平
2、射出的粒子需满足的条件是（） A具有相同的电荷量 B具有相同速度，且 C具有相同的电性 D具有相同荷质比4某同学在研究通电导线在磁场中受力时，先将同一个电流元（IL），垂直磁场放在A、B、C三个位置；然后在B点，垂直磁场放入不同的电流元（分别为IL、2IL、I2L），观察所受安培力大小，如图所示。由此实验和数据，能得到的结论是（） A同一电流元在磁场的不同点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值相同 B不同电流元在磁场的同一点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值不同 C磁感应强度大小与安培力大小成正比，与电流元（IL）成反比 D安培力与电流元的比值是反映磁场自身性质的物理量，与电流元
3、无关5电磁炮是目前许多国家热衷发展的一种新式武器，其工作原理如图所示。当两平行导轨接入电源时，强电流从一导轨流入，经滑块（炮弹）从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，磁感应强度大小只与电流成正比。通有电流的滑块在安培力的作用下（不计阻力）加速一段距离后，炮弹会以很大的动能射出。关于电磁炮，下列说法正确的是（） A当水平放置的平行导轨通有如图所示的电流时，导轨间的磁场方向竖直向下 B当回路中电流一定时，炮弹将做匀加速直线运动 C若只将电流增大2倍，炮弹射出的动能也会增大2倍 D若只将导轨长度增大2倍，炮弹射出的动能会增大4倍6如图所示为一光电管电路图，滑动变阻器滑动触头P位于上某点，用光照
4、射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有( ) A加大照射光强度 B换用波长短的光照射 C将P向B滑动 D将电源正负极对调7如图所示，表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下列说法中正确的是（） A重的原子核，例如，铀核（），因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定 B锂核（）的核子的比结合能比铀核的比结合能小，因而比铀核结合得更坚固更稳定 C原子核结合的松紧程度可以用“比结合能”来表征，比结合能的定义是每个核子的平均结合能；比结合能越大的原子核越稳定 D以上三个表述都错误二、多选题（4X4=16）8如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为，那么对氢原子在
5、能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（ ） A用氢原子从激发态向基态跃迁时发射的光照射逸出功为的锌板，一定不能产生光电效应现象 B用能量为的自由电子轰击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 C处于能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线 D处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线而发生电离9如图甲所示为氢原子能级图，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,其中用从能级向能级跃迁时辐射的光照射如图乙所示，光电管的阴极K时电路中有光电流产生，则 A若将滑片右移,则电路中光电流增大 B若将电源反接,则电路中可能有光电流产生 C若阴极所用材料的逸出功为1.05eV，则逸出的
6、光电子的最大初动能为 D大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子中只有4种光子能使阴极K发生光电效应10日本地震造成的核泄漏，对周边环境的污染是由放射性元素造成的，下列有关放射性元素的说法中正确的是（ ） A射线与射线一样都是电磁波，但穿透本领远比射线弱 B氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核 C92238U衰变成82206Pb要经过6次衰变和8次衰变 D放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的11关于核反应方程（E为释放出的核能，X为新生成粒子），已知的半衰期为T，则下列说法正确的是（） A没有放射性 B比少1个中子，X粒子是
7、从原子核中射出的，此核反应为衰变 CN0个经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为（N0数值很大） D的比结合能为三、实验题（6分+12分）12(6分)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T请根据下列步骤完成电阻测量:旋动部件_，使指针对准电流的0刻线将K旋转到电阻挡l00的位置将插入十、插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_ （填0刻线或刻线）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成读数测量 A将K旋转到电阻挡1k的位置 B将K旋转到电阻挡10的位置 C将两表笔的金属
8、部分分别与被测电阻的两根引线相接 D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准13(12分)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差：(1)如图所示，应该选择的实验电路图是_（选填“a”或“b”）。(2)现有电流表（00.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（015V） B电压表（03V）C滑动变阻器（030） D滑动变阻器（0500）实验时，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_。(3) 某同学记录的六组数据见下表，其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出第2组数据的对应点，并画出UI图像。序号123456电压U/V1.451.401.301.25
9、1.201.10电流I/A0.060.120.240.260.360.48(4)由图像可得：该电池的电动势E=_V，内阻r=_（小数点后保留2位数字）。四、解答题（12+12+14=38）14(12分)镭（Ra）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发放出粒子而变成新核Rn，已知的质量，Rn的质量，粒子的质量.如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，如果释放的核能全部转化为新核的动能，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直（涉及比值时，质量可取整数）求： （1）两粒子在磁场中运动轨迹的形状；（2）粒子与Rn核在磁场中运动的半径之比和周期之比；（3）衰变过程中放出的能量；（4）粒子的动能1
10、5(12分)能量转化和守恒是自然界的一条普遍规律，在电磁感应现象中也不例外：(1)如图所示，两根光滑的长直金属导轨MN、PQ平行置于同一水平面上，导轨间距为L，电阻不计，NQ处接有阻值为R的电阻。长度也为L，阻值为r 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下以速度v匀速向右运动且与导轨保持良好接触：求ab所受安培力的大小FA；证明：外力的功率P外与感应电流的功率P电相等；并简要说明：在上述电路中，能量是如何转化的？(2)如图所示，在水平面上固定两光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为L，导轨的电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂
11、直于导轨所在平面。长度均为L、电阻均为r、质量分别为m1、m2的两根金属杆ab、cd垂直导轨置于导轨上。开始时ab杆以初速度v0向静止的cd杆运动，最终两杆达到共同速度。求cd杆由静止至达到共同速度的过程中回路中产生的电能，小王同学的解法如下：对于ab、cd两杆组成的系统，由动量守恒定律得由能量转化和守恒定律可知，回路中产生的电能等于系统减少的机械能，故你认为小王的解法是否正确？如不正确，请给出正确的解法。16(14分)如图所示的平面直角坐标系，在第I象限内有平行于轴的匀强电场，方向沿轴正方向；在第IV象限有一与轴相切的圆形匀强磁场区域（图中未画出），方向垂直于平面向里，大小为。一质量为、电荷
12、量为的粒子，从轴上的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从轴上的点进入第IV象限的圆形匀强磁场，经过磁场后从轴上的某点进入第III象限，且速度与轴负方向成45角，不计粒子所受的重力。求：（1）电场强度的大小；（2）圆形磁场的最小面积；（3）粒子从点运动开始，到再次经过轴所经历的时间。参考答案1D【详解】A家用电器的额定电压均为，电视的功率约为，根据可知通过电视的电流约为，A错误；B电风扇的功率约为，通过的电流约为，B错误；C台灯的功率约为，通过对的电流约为，C错误；D电饭煲的功率约为，通过的电流约为，和题目中接近，符合题意，D正确。故选D。2C【解析】让电荷量为2q的点电荷在电场中
13、由A点移到B点，电场力做功为q2U=2W，故A错误，B错误；在同一个电场中，两点之间的电势差就不变，与放入的电荷的电荷量的大小无关，所以AB之间的电势差的大小还是U，C正确，D错误故选：C点睛：两点间的电势差是由电场决定的，电场不变，两点之间的电势差就不变，根据W=qU可以直接计算电场力做功的大小3B【详解】粒子沿直线穿过平行板电容器，电场力和洛伦兹力在竖直方向上等大反向，即满足解得ACD错误，B正确。故选B。4D【详解】A对比、三点可知，同一电流元在磁场的不同点，所受安培力大小不同，所以安培力与电流元的比值不同，A错误；BCD对比在点放置不同的电流元的受力情况可知，不同电流元在磁场的同一点，
14、所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值相同，说明安培力与电流元的比值（即磁感应强度）是反映磁场自身性质的物理量，与电流元无关，BC错误，D正确。故选D。5B【详解】A根据安培定则可知，导轨上的电流在导轨平面产生的磁场方向向上，A错误；B炮弹在安培力的作用下运动，回路中电流一定，磁感应强度一定，根据牛顿第二定律可知加速度恒定，所以炮弹做匀加速直线运动，B正确；C若只将电流增大2倍，磁感应强度也增大2倍，根据动能定理可知动能变为原来的4倍，C错误；D若只将导轨长度增大2倍，根据动能定理可知炮弹射出的动能会变为原来的2倍，D错误。故选B。6B【详解】由光电管电路图可知阴极K电势低，阳极A电势高，如
15、果K极有电子飞出，则电子受到的电场力必向左，即将向左加速，然而现在G中电表指针无偏转，说明没有发生光电效应，这仅能说明照射光频率太低，这与光强、外加电压的大小及方向均无关，可见要使指针发生偏转需增大照射光频率，即缩短照射光的波长，故B正确，ACD错误。故选B。7C【详解】比结合能是指要把原子核内核子分开平均每个核子需要的能量，所以比结合能越大，原子核越稳定，由图知，中等大小的原子核比结合能最大，最稳定，而重核和轻核相对比结合能较小，不是很稳定，故ABD错误；C正确故选C。8BD【详解】A氢原子从激发态向基态跃迁时发出的光子的最小能量为，用这一能量的光子照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A错
16、误；B用能量为的电子轰击氢原子，基态的氢原子吸收的能量可以等于，跃迁到能级，故B正确；CD紫外线光子的最小能量为，处于能级的氢原子的电离能为，故紫外线不能被能级的氢原子吸收，处于能级的氢原子的电离能为，故处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线而发生电离，故C错误，D正确。故选BD。9BC【分析】由题意可知考查光电效应规律，根据光电管的工作原理、光电效应规律分析可得。【详解】A开始施加正向电压，滑片右移，,正向电压增大，若电路中光电流没有达到最大，则回路中电流增大，若开始回路中电流已达到最大，增大正向电压，回路中电流不变。故A错误；B若将电源反接，光电管加的是反向电压，因电子有初动能，电路中仍
17、可能有光电流产生，故B正确；C入射光子的能量，阴极所用材料的逸出功为1.05eV，根据光电效应方程可知逸出的光电子的最大初动能为故C正确；D大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时共辐射6种光子，根据跃迁规律，从4能级跃迁到3能级释放出光子的能量为0.66ev，同理可求出其它光子的能量分别为2.55ev、12.75ev、1.89ev、12.09ev、10.20ev，其中有5种大于逸出功为1.05eV，所以有5种光子能使阴极K发生光电效应，故D错误。【点睛】大量氢原子从n能级向低能级跃迁时共可发出光子种类为 ，只有当入射光子的能量大于等于逸出功能才能发生光电效应。，10CD【解析】【详解】A.射线是电
18、子流，射线才是电磁波，选项A不符合题意；B.半衰期的意义只有对大量原子核才成立，选项B不符合题意；C.92238U衰变成82206Pb，质量数减少了32，因此发生了324=8次衰变，衰变8次则核电荷数要减少16，实际核电荷数减少10，因此发生了1610=6次衰变，选项C符合题意；D.衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，选项D符合题意；11BC【详解】A原子序数大于或等于83的元素都有放射性，A错误；BX粒子是电子，它是由中子衰变成一个质子而放出电子，所以此核反应为衰变，B正确；C有半数原子核发生衰变的时间为半衰期，N0个经2T时间发生两次衰变，其中共有个原子核发生了衰变，放出
19、的核能为，选项C正确；DE不是原子核分解成自由核子的结合能，则的比结合能不等于，则D错误。故选BC。12S T 0刻线 ADC 【详解】1电表使用前要调节机械调零旋钮，使指针指在0刻线位置，故调节S旋钮；23欧姆表测量前要进行欧姆调零，调节T旋钮，使指针对准0刻度线；4指针偏转度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率；每次换挡要重新调零，再进行电阻的测量；故顺序为ADC；13a B C 1.50 0.84 【详解】(1)1实验的测量原理方程为闭合电路欧姆定律电压表的内阻远大于电源内阻，分流不明显，电流表内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以采用电路能够较准确的测量。(2)2一节干电池的电动势约
20、为，所以选择量程为的电压表即可，即B。3滑动变阻器以限流的方式接入电路，为了方便调节，所以选择C即可。或者根据(3)中的表格可知，接入电路中的最大电阻约为所以选择阻值较小的滑动变阻器即可。(3)4用直线将有效的数据点连成直线，如图：。(4)5根据闭合电路欧姆定律变形可知图像的纵截距即为电动势的测量值6图像斜率的大小即为电源内阻的测量值14（1）见解析 （2） （3）7.452MeV （4）7.320MeV【解析】【详解】（1）静止的镭核衰变时动量守恒，粒子与Rn核运动方向相反，因均带正电，在磁场中所受洛伦兹力方向相反，偏转方向相反；又因粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，故两粒子的运动轨迹为两外切
21、圆.（2）由动量守恒知，结合半径公式，得由周期公式，得.（3）衰变过程中的质量亏损释放的能量.（4）由及得所以粒子的动能为15(1)，证明过程见解析，电路中的电能是由外力做功消耗机械能转化而来的，即克服安培力做功将机械能转化为电能；电能又通过电流做功，转化为其它形式的能（焦耳热）；(2)不正确，原因和正确解法见解析【详解】(1)ab棒做切割磁感线运动产生的感应电动势为回路中的感应电流安培力大小解得导体棒匀速运动，外力F与安培力FA平衡，有所以电路中的电能是由外力做功消耗机械能转化而来的，即克服安培力做功将机械能转化为电能；电能又通过电流做功，转化为其它形式的能（焦耳热）。(2)小王的解法不正确
22、。错误原因是此时cd杆不是纯电阻用电器。此模型ab杆相当于发电机、cd杆相当于电动机，发电机通过克服安培力做功将机械能转化为电能，故回路产生的电能等于ab杆减少的机械能，即：或16（1）；（2）；（3）【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向：2h=v0t竖直方向： 解得： （2）粒子到达a点时沿y轴方向的分速度： 粒子到达a点时的速度： 方向与x轴正方向夹角为45.粒子在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示粒子运动轨迹圆弧应与入射方向的速度、出射方向的速度相切，O点就是粒子做匀速圆周运动的圆心。粒子在区域中的轨迹是以O为圆心、r为半径的圆上的圆弧ab，a点和b点应在所求圆形磁场区域的边界上。在通过a、b两点的不同圆周中，最小的一个是以ab连线为直径的圆周，设圆形磁场的半径为R；粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： 由几何关系可知，圆形磁场区域的最小半径：R=rsin45圆形磁场区域的最小面积：S=R2，解得： ；（3）粒子在电场中的运动时间： 粒子在磁场中的运动时间： 粒子离开磁场后做匀速直线运动，到达y轴需要的时间： 粒子总的运动时间： ；