湖南省天壹名校联盟2020-2021学年高二下学期物理3月联考试卷

试卷更新日期：2021-04-15 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 某实验小组用同一光电管完成了光电效应实验，得到了光电流与对应电压之间的关系图像甲、乙、丙，如图所示。则下列说法正确的是（）

A、甲光的频率大于乙光的频率 B、乙光的波长大于丙光的波长 C、甲光的光强大于丙光的光强 D、甲光和丙光产生的光电子的最大初动能不相等

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2. 如图所示，画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，则下列说法错误的是（）

A、各种波长的辐射强度都有增加 B、只有波长短的辐射强度增加 C、辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D、辐射强度仍然是随波长的增大而先增大再减小

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3. 如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成以A为顶点的等腰直角三角形，其中A、B电流的方向垂直纸面向里，C电流方向垂直纸面向外，其中B、C电流大小为I，在A处产生的磁感应强度的大小均为B₀ ，导线A通过的电流大小为2I，则导线A受到的安培力是（）

A、2B₀IL，竖直向上 B、2B₀IL，水平向右 C、2 $\sqrt{2}$ B₀IL，竖直向上 D、2 $\sqrt{2}$ B₀IL，水平向右

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4. 来自路边高楼上的高空坠物常常会对行人造成伤害。设一个质量为20g的小球从16楼（离地高度约为45m）上由静止坠落，若小球与地面碰撞作用时间为 $3 \times 10^{- 3}$ s，碰撞后小球不再弹起，不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则小球对地面的平均作用力约为其自身重力的（）

A、1000倍 B、2000倍 C、5000倍 D、10000倍

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5. 如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在垂直纸面向里﹐磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度 $ω$ 匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想电表，导线电阻不计，则下列说法中正确的是（）

A、图示时刻产生的感应电动势最大 B、当S断开时，电压表的示数为零 C、当S断开时，电压表的示数为 $\frac{\sqrt{2}}{2} B ω L^{2}$ D、当S闭合时，电流表的示数为 $\frac{\sqrt{2} B ω L^{2}}{14 r}$

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6. 如图，电荷量分别为2q和 $- q$ （ $q \geq 0$ ）的点电荷固定在边长为L的正方体的两个顶点上，A是正方体的另一个顶点，如果点电荷2q、 $- q$ 连线中点O的电场强度大小是E，则正方体A点的电场强度大小是（）

A、 $\frac{\sqrt{2}}{4} E$ B、 $\frac{3}{4} E$ C、 $\frac{3 \sqrt{5}}{16} E$ D、 $\frac{9 \sqrt{5}}{16} E$

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二、多选题

7. 氢原子能级图如图所示，氢原子从 $n \geq 3$ 的各个能级直接跃迁至 $n = 2$ 能级时，辐射光的谱线称为巴尔末线系。关于巴尔末线系，下列说法正确的有（）

A、波长最长的谱线对应光子的能量为 $1.89 eV$ B、大量处于 $n = 4$ 能级的氢原子向基态跃迁过程，可辐射出6种处于巴尔末线系的光子 C、氢原子从 $n = 3$ 能级跃迁至 $n = 2$ 能级时，辐射出的光子不能使逸出功为 $2.25 eV$ 的金属发生光电效应 D、若氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁至 $n = 2$ 能级时辐射出的光子能使某金属发生光电效应，则光电子的最大初动能为 $2.55 eV$

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8. 如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径 $R = 1.8$ m，小滑块的质量关系是 $m_{B} = 3 m_{A}$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。则碰后小滑块B的速度大小可能是（）

A、4m/s B、3m/s C、2m/s D、1m/s

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9. A、B两球沿一直线运动并发生正碰﹐如图所示为两球碰撞前后的位移—时间（x—t）图象﹐图中a、b分别为A、B两球碰撞前的位移一时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移—时间图象，若A球的质量 $m_{A} = 3$ kg，则由图可知下列结论正确的是（）

A、A球碰撞前的速度 $v_{A} = - 3$ m/s B、B球的质量为 $m_{B} = 1$ kg C、A，B两球碰撞前的总动量为13kg·m/s D、碰撞中A，B两球组成的系统损失的机械能为15J

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10. 在如图所示的电路中，理想变压器原，副线圈的匝数之比为1∶2，两个相同灯泡的电阻均为 $R = 5 Ω$ （不考虑灯泡电阻随温度的变化），电流表的示数为5A。两电表均为理想交流电表，电源输入电压的表达式为 $u = 120 \sqrt{2} \sin 100 π t$ （V）。下列说法正确的是（）

A、 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 两灯泡消耗的功率之比为2∶1 B、滑动变阻器接入电路中的有效阻值为23 $Ω$ C、电源的输出功率为1920W D、当滑动变阻器的滑片向下滑动，电压表的示数变大

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三、实验题

11. 某学习小组通过图甲实验装置来验证动量守恒定律。A是同定在水平桌面上光滑的斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一窄挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h。得到挡光片通过光电门的时间t，做出 $h - \frac{1}{t^{2}}$ 图象。小球质量为m，滑块总质量为M，挡光片宽度为d，重力加速度为g。

(1)、用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d＝mm；

(2)、请用题中所给的物理量来表示，只要满足关系式h＝，就可以说明在误差允许范围内碰撞中动量守恒；

(3)、如果图象是一条过原点的（填写“倾斜直线”或“抛物线”），同样可以验证动量守恒。

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12. 学习了“测电源电动势和内阻”后，某物理课外活动小组自制了西红柿电池组，设计了如图所示的实验电路，测定了电压表的内阻，并用多种方法测量电池组的电动势与内阻，请完成下面实验。

(1)、用笔画线代替导线按照电路图将实物图连线；

(2)、将单刀双掷开关S打向触头1，调节电阻箱的示数为R₀ ，电流表的示数为I₀和电压表的示数为U₀ ，则电压表的内阻R_v=；

(3)、将单刀双掷开关S打向触头2，仅测多组电压表的示数U和电阻箱的示数R，然后运用数据作出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图象为一条倾斜的直线，得到直线的斜率为k，纵轴截距为b，则该电池组的电动势E= ，内阻r= $（$ 用k、b、R_v表示 $）$ 。

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四、解答题

13. 如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距 $d = 3$ m，导轨右端连接一阻值为 $R = 3 Ω$ 的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2m。在 $t = 0$ 时刻，电阻不计的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动。金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，通过小灯泡的电流强度始终没有发生变化。求：

(1)、通过小灯泡的电流强度﹔

(2)、金属棒进入磁场前做匀加速直线运动的加速度大小。

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14. 如图所示﹐足够长的传送带AB以速度 $v_{0} = 4$ m/s顺时针转动，与水平面夹角为 $α = 30 °$ ，下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接﹐CO高度 $H = 5$ m，滑块P、Q用细线拴在一起静止在水平轨道BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（P、Q与弹簧不相连）。剪断细线后弹簧恢复原长，Q离开桌面落到地面距离О点 $x = 2$ m的位置。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{5}$ ，滑块P、Q质量分别为 $m_{1} = 0.5$ kg， $m_{2} = 2$ kg。若滑块经过B点时没有能量损失，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、Q离开桌面时的速度大小 $v_{Q}$ ；

(2)、弹簧压缩时储存的弹性势能 $E_{p}$ ；

(3)、P在传送带上运动的时间。（结果可用根号表示）

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15. 如图所示，在竖直平面内的坐标系xOy的第一象限与第四象限内有一条垂直于x轴的虚线MN、MN与x轴的交点为D。在y轴与虚线MN之间有匀强电场与匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小为E₁；x轴上方的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B₁ ， x轴下方的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B2，B₁ = 2B₂。在第二象限内有水平向右的匀强电场，场强大小为E₂。一个质量为m、电荷量为 + q的带电液滴从P点由静止释放，恰经过原点O进入第四象限后，开始做匀速圆周运动。已知P点坐标为（- 3d，4d），B₁ = $\frac{5 m}{3 q} \sqrt{\frac{2 g}{d}}$ （g为重力加速度），液滴通过O点后穿过x轴一次，最后垂直于MN射出磁场，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：

(1)、场强E₁、E₂的大小；

(2)、虚线MN与y轴的距离；

(3)、液滴从P点释放到离开磁场的时间。

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