2022-2023学年山西省忻州市郭家滩中学高二物理月考试题含解析

2022-2023学年山西省忻州市郭家滩中学高二物理月考试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. （单选）如图所示，一条形磁铁，从静止开始穿过采用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在穿过线圈过程中做什么运动 A．减速运动 B．匀速运动 C．自由落体运动 D．非匀变速运动 参考答案： C 2. 如图所示，光滑的水平地面上放着一个光滑的凹槽，槽两端固定有两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把槽、小球和弹簧视为一个系统，则在运动过程中 （    ） A．系统的动量守恒，机械能不守恒 B．系统的动量守恒，机械能守恒 C．系统的动量不守恒，机械能守恒 D．系统的动量不守恒，机械能不守恒 参考答案： B 3. 分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法中正确的是 A．固体间分子间的吸引力总是大于排斥力 B．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力 C．分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小 D．分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，排斥力随距离的增大而减小 参考答案： C 4. （单选） 在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线                    （  ） A．受到竖直向上的安培力          B．受到竖直向下的安培力 C．受到由南向北的安培力          D．受到由西向东的安培力 参考答案： A 5. 一列声波由空气传到水中 A．波速变大，波长变大    B．波速不变，波长变小 C．频率变小，波长变小    D．频率变大，波长变小 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一段导体的电阻减小6后，接在原电源上发现电流比原来增大1/4，则该导体原来的电阻为__________。 参考答案： _30Ω____ 7. 在如图所示的匀强磁场中，垂直放有一段长0.05m的通电直导线，当通以水平向右的电流时，受到的安培力方向是＿＿＿＿＿，若电流的大小是0.8A，受到的安培力大小为0.02N，则该匀强磁场的磁感强度B=＿＿＿＿T。 参考答案： 　竖直向下　、　0.5　 8. （1）有一渡船正在渡河,河宽400m,船在静水中的速度为4m/s,水流速度为3m/s,则船最短的渡河时间为      s，船最短的渡河距离为      m ； （2）同名磁极相互      、异种电荷相互       。（填“吸引”或“排斥”） 参考答案： (1)100  、400             （3分）  (2) 排斥、吸引 9. 电磁灶是利用             原理制成的，它在灶内通过交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的锅体内产生             而发热.   参考答案：  电磁感应       感生电流 10. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF．闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．电路中电流稳定后电容器两板间的电压是　0.6　V，下极板带　正　电． 参考答案： 解：根据法拉第电磁感应定律：E=nS=1500××20×10﹣4=1.2V； 根据全电路欧姆定律，有：I===0.12A 根据楞次定律可知，螺线管下极带正电，则电流稳定后电容器下极板带正电； S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q 电容器两端的电压：U=IR2=0.12×5=0.6V 故答案为：0.6，正． 11. (2分)电流的方向：规定                          为电流的方向。在金属导体中，电流的方向与                          相反。 参考答案： 正电荷定向移动的方向；自由电子定向移动方向 12. 如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为L1,  q2与q3之间的距离为L2,且每个电荷都处于平衡状态.      (1)如果q2为正电荷,则q1为________电荷,q3为电荷________.（填正、负）      (2)q1、q2的电荷量大小关系是q1________q2 （填大于、小于、等于）     . 参考答案： 1)负、负  (2)大于 13. 如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是 v、2v、3v和 4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=l．在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图　   　；频率由高到低的先后顺序依次是图　  　 参考答案： BDCA，DBCA 【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象． 【分析】根据波形读出波长，求出周期，分别得到a点形成波峰的时间，再确定先后顺序．频率等于周期的倒数． 【解答】解：四个图的波长分别是：λa=l，，λc=2l，λc= 周期分别为Ta==，Tb==，Tc=，Td== 由该时刻起a点出现波峰的时间分别为 ta==，tb==，tc==，td== 可见，tb＜td＜tc＜ta．所以由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图BDCA． 根据频率与周期的关系f=，得到，频率关系为fd＞fb＞fc＞fa，频率由高到低的先后顺序依次是图DBCA． 故答案为：BDCA，DBCA 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小刚同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：   甲                                    乙 （1）下面是实验的主要步骤： ①把长木板放置在水平桌面上，其中一端用薄木片垫高； ②把打点计时器固定在长木板的一端； ③将纸带穿过打点计时器并固定在小车A的一端； ④把小车A的前端固定橡皮泥，让小车B静止的放置在木板上； ⑤先    ，再    ，接着与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体继续运动；（以上两空填写后续描述中的字母符号：a．推动小车A使之运动，b．接通电源） ⑥关闭电源，取下纸带，换上新纸带，重复步骤③④⑤，选出较理想的纸带如图乙所示； ⑦用天平测得小车A的质量为m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg． （2）在上述实验步骤中，还需完善的步骤是                                  （填写步骤序号并完善该步骤）  （3）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度．应选________段来计算A和B碰后的共同速度；（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”） （4）根据以上实验数据计算，碰前两小车的总动量为________ kg·m/s，碰后两小车的总动量为________ kg·m/s.（以上两空结果保留三位有效数字） （5）试说明（4）问中两结果不完全相等的主要原因是__________________________． 参考答案： ．⑥b，a（2分） （2）①调节薄木片的位置，轻推小车能使之匀速下滑； （2分） （3）BC，DE （各2分） （4）0.420，0.417 （各2分） （5）纸带处的摩擦、空气阻力等造成动量不守恒 15. 如下图所示，螺旋测微器的示数为          。 参考答案： 0.740mm±0.001 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. “30m折返跑”中．在平直的跑道上，一学生站立在起点线处，当听到起跑口令后（测试员同时开始计时），跑向正前方30m处的折返线，到达折返线处时，用手触摸固定的折返处的标杆，再转身跑回起点线，到达起点线处时，停止计时，全过程所用时间即为折返跑的成绩．学生可视为质点，加速或减速过程均视为匀变速，触摸杆的时间不计．该学生加速时的加速度大小为a1=2.5m/s2，减速时的加速度大小为a2=5m/s2，到达折返线处时速度需减小到零，并且该学生全过程最大速度不超过vm=12m/s．求该学生“30m折返跑”的最好成绩． 参考答案： 解：设起点线处为A，折返线处为B，学生从A到B的过程中，先做匀加速运动，紧接着做匀减速直线运动，直至速度为零，并设此过程中达到的最大速度为v，做匀加速运动的时间为t1，做匀减速运动的时间为t2，从A到B要求用时最短，则由运动学公式，有： v=a1t1① V=a2t2 ② LAB=（t1+t2）  ③ 联立①②③式，可解得： v=10m/s   t1=4s t2=2s 因为v＜vm，所以从A到B的过程中，学生的确先做匀加速运动，然后做匀减速运动； 从B到A的加速过程中，速度从零增大到12m/s需用时： t3═=s=4.8s 加速过程的位移 x=t3=28.8m 最后阶段的匀速运动用时： t4==s=0.1s 所以，总时间为t=t1+t2+t3+t4=10.9s 即该学生“30m折返跑”的最好成绩为10.9s． 【考点】匀变速直线运动规律的综合运用． 【分析】本题先假设学生运动的前进过程分为两个过程，匀加速前进过程、匀减速前进过程，结合速度公式和位移公式列式求解，如果前进过程最大速度大于允许的最大速度，则前进过程分三个过程，即匀加速前进过程、匀速前进过程、匀减速前进过程，学生后退的过程分为加速过程和匀速过程，根据运动学公式求出各个过程的时间，得到总时间． 17. 位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc，ab长L1＝1.0 m，bd长L2＝0.5 m，线框的质量m＝0.2 kg，电阻R＝2 Ω.其下方有一较大匀强磁场区域，磁场的磁感应强度B＝1.0 T，方向与线框平面垂直。如图所示，令线框的dc边从离磁场区域上边界的距离为h＝0.7 m处自由下落．已知线框的dc边进入磁场以后，ab边到达边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值．从线框开始下落，到ab边完全进入磁场的过程中(g取10 m/s2)，求（1）线框的最大加速度；   （2）线框的最大速度； （3）电路中产生的热量Q。 参考答案： (1)． 依题意，线框的ab边到达磁场边界PP′之前的某一时刻线框的速度达到这一阶段速度最大值，以v0表示这一最大速度，则有 E＝BL1v0 线框中电流　I＝＝ 作用于线框上的安培力　F＝BL1I＝ 速度达到最大值条件是　F＝mg 所以v0＝＝4 m/s. dc边继续向下运动过程中，直至线框的ab边达到磁场的上边界PP′，线框保持速度v0不变，故从线框自由下落至ab边进入磁场过程中，由动能定理得： mg(h＋L2)＝mv+Q Q＝mg(h＋L2) －mv＝0.8 J 18. 如图所示，电阻r=0.3Ω，质量m=0.1kg的金属棒CD垂直静置在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上。棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，有一理想电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面。现给金属棒加一水平向右的恒定外力F，观察到电压表的示数逐渐变大，最后稳定在1.0V，此时导体棒的速度为2m/s。g=10m/s2。求 （1）拉动金属棒的外力F多大？ （2）当电压表读数稳定后某一时刻，撤去外力F，求此后电阻R上产生的热量是多少？      参考答案： 解：（1）          　　　　 解得 （2）    解得