奉新一中 2021 届高二年级下学期第一次月考物理试卷
2020.5.18
第 I 卷（选择题）
一、选择题 (本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题只
有一项符合题目要求，第 9～12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，
有选错的得 0 分。)
1.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应
B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的
C. 图丙：卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D. 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
2.下列说法正确的是（ ）
A.发射光谱一定是连续谱
B. 衰变为 要经过 4 次 衰变和 6 次 衰变
C. 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，原子要吸收光子，电子
的动能增大，原子的电势能增大
D. 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了
阴极射线的比荷3．用如图所示装置做光电效应实验，下述正确的是（ ）
A．光电效应现象是由爱因斯坦首先发现的
B．实验现象揭示了光具有波动性
C．实验中，光电子从锌板逸出，验电器带正电
D．实验中，若用可见光照射锌板，也能发生光电效应
4.图为氢原子能级图。现有一群处于 n=4 激发态的氢原子，用这些氢原子辐
射出的光照射逸出功为 2.23eV 的某金属，则（ ）
A. 这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子
B. 这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变
C. 这些氢原子辐射出的所有光中有四种光子能使该金属发生光电效应
D. 该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为 10.62eV
5.用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光
电流 I 与电压 U 的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两种单色光的强度相同
B．单色光甲的频率大于单色光丙的频率
C．三种单色光在真空中传播时，丙的波长最短
D．三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小
6．利用金属晶格（大小约 10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速
后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为 m，电荷量为 e，初速度为 0，
加速电压为 U，普朗克常量为 h，则下列说法中正确的是( )
A．该实验说明了电子具有粒子性
B．实验中电子束的德布罗意波的波长为
C．加速电压 U 越大，电子的衍射现象越明显
D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
2
h
meU
λ =7.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为 n1，次级线圈的匝数为 n2，初级线圈的两端 a、b 接正弦
交流电源，电压表 V 的示数为 220 V，负载电阻 R＝44 Ω，电流表 A1 的示数为 0.20 A．下列判断中
正确的是( )
A. 初级线圈和次级线圈的匝数比为 2∶1
B. 初级线圈和次级线圈的匝数比为 5∶1
C. 电流表 A2 的示数为 0.1 A
D. 电流表 A2 的示数为 0.4 A
8.如图所示 区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为 B。电阻为 R、半径
为 L、圆心角为 45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的 O 轴以角速度 ω 匀速转
动（O 轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为 ( )
A. B. C. D.
9.如图所示.水平方向有磁感应强度大小为 0.5 T 的匀强磁场，匝数为 5 的矩
形线框ab边长为 0.5m,ad 边长为 0.4 m.线框绕垂直磁场方向的转轴 OO′匀
速转动，转动的角速度为 20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为 10Ω 的电阻 R
构成闭合回路。t=0 时刻线圈平面与 磁场方向平行。不计线框及导线电阻，下
列说法正确的是 ( )
A. 线圈中的最大感应电动势为 10 V
B. 电阻 R 两端电压的瞬时值表达式 u=10sin20t (V)
C. 电阻 R 消耗的电功率为 5 W
D. 电阻 R 中电流方向每秒变化 20 次
10．研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K 为光电管的两个电极。已知该
光电管阴极 K 的极限频率为 0，元电荷电量为 ，普朗克常量为 。现用频率为
（v v0）的光照射阴极 K，则下列说法正确的是（ ）
A．将滑片 P 向右滑动，可增大光电子的最大初动能
的
v e h v
>B．若两电极间电压为 ，则到达阳极 A 的光电子最大动能为 （v
C．将滑片 P 向右滑动，则电流表的示数一定会不断增大
D．将电源正负极对调，当两电极间的电压大于 时，电流表的示数为 0
11.将 α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下图表示射线偏转情况中正确的是（ ）
A. B. C. D.
12.核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.23592 U＋10n→14156 Ba＋9236Kr＋aX 是反应
堆中发生的许多核反应中的一种，X 是某种粒子，a 是 X 粒子的个数，用 mU、mBa、mKr 分别表示 23592 U、
14156 Ba、9236Kr 核的质量，mX 表示 X 粒子的质量，c 为真空中的光速，以下说法正确的是( )
A．X 为中子，a＝2
B．X 为中子，a＝3
C．上述核反应中放出的核能ΔE＝(mU－mBa－mKr－2mX)c2
D．上述核反应中放出的核能ΔE＝(mU－mBa－mKr－3mX)c2
第Ⅱ卷 (非选择题 共 52 分)
二．填空题。（本大题有 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分）
13.如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”测定通过某闭合电路的电荷量.探
测器线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为 n，面积为
S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为 R.把线圈放在匀强磁场时，开始时线圈与磁场
方向垂直，现将线圈翻转 180°，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为 q，由此可知，被测磁场的
磁感应强度 B=___________.
U h 0v eU− +）
0h v v
e
−（ ）14.放射性同位素 C 被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能
量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的 C，它很容易发生 β 衰变，变成一个新核，
其半衰期为 5730 年．该衰变的核反应方程式为 ． C 的生成和衰变通常是平
衡的，即生物机体中 C 的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内 C 的含量将会不断减少．若
测得一具古生物遗骸中 C 含量只有活体中的 12.5%，则这具遗骸距今约有 年．
15.太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核 结合成1个氦核 ，
同时释放出正电子 ；已知氢核的质量为 ，氦核的质量为 ，正电子的质量为 ，真空中光速为
则每次核反应中的质量亏损 及氦核的比结合能 。
16.如图所示，粗细均匀的、电阻为 r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感
应强度为 B，圆环直径为 L；长为 L、电阻为 r/2 的金属棒 ab 放在圆环上，以 v0 向
左运动，当 ab 棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为
三．计算题（本题共 4 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤，只写最后答案的不给分，答案中必须明确写出数值和单位。）
17.（8 分）氢原子基态能量 E1＝－13.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径 r1＝0.53×10－10 m．求氢
原子处于 n＝4 激发态时：
(1)原子系统具有的能量；
(2)电子在 n＝4 轨道上运动的动能；(已知能量关系 En＝ 1
n2E1，半径关系 rn＝n2r1，k＝9.0×109
N·m2/C2，e＝1.6×10－19 C)
(3)若要使处于 n＝2 轨道上的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子？(普朗
克常量 h＝6.63×10－34 J·s)18.（6 分）1 个质子的质量 mp=1.007 277u，1 个中子的质量 mn=1.008 665u．氦核的质量为 4.001509u
（1u=931.5MeV/c2,c 表示真空中的光速）求：（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；
（2）计算核子结合成氦核时释放的核能 E ； （3）计算氦核的比结合能 E；
19.（10 分）如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定平行金属导轨 MN、PQ 间距 L=1m , 上端接有
阻值 R =0.2Ω 的电阻，导轨平面与水平面间的夹角 θ=37。。在导轨平面上 ab、cd 间有垂直导轨平面
向上的匀强磁场，磁场的宽度也为 L=lm,磁感应强度 B1 随时间的变化规律如图乙所示，导轨 cd 以下
有垂直导轨平 面向下的匀强磁场，磁感应强度 B2 = 0.08T, 一质量 m=0. 1Kg、阻值 r=0. 1Ω 的金属棒
垂直导轨静止在磁场 B2 区域内，sin37° = 0. 6, cos37° = 0. 8, g=10m/s2o 求：
(1)金属棒与导轨间的最小动摩擦因数 μ;
(2) 10s 内电阻 R 产生的焦耳热；
(3)把导轨换成光滑导轨，其他条件不变，
金属棒运动的最大速度.
20.（12 分）如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上，下边界的间距为 h，磁场
的磁感应强度大小为 B 有一长度为 L，宽度为 b(b
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