吉林省四平市公主岭杨大城子第一中学2021-2022学年高二物理测试题含解析

吉林省四平市公主岭杨大城子第一中学2021-2022学年高二物理测试题含解析一、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）在电场中将电量为4μC的正电荷从A点移到M点，电场力做负功8×10-4J，把该电荷由A点移到N点，电场力做正功为4×10-4J，则UMN为A．100v

B．-100v

C．200v

D．300v参考答案：D2.（多选）如图，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为Ｒ的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻Ｒ的两端。线圈在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻，则Ａ．在时刻，线圈处于中性面，流过电阻Ｒ的电流为０，电压表的读数也为０Ｂ．１秒钟内流过电阻Ｒ的电流方向改变次Ｃ．在电阻Ｒ的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小Ｄ．在电阻Ｒ的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变参考答案：BC3.（单选）探月飞船绕月球做匀速圆周运动，若运行的圆形轨道半径增大，则飞船的

A．线速度大小不变

B．线速度增大

C．周期不变

D．周期增大参考答案：D4.（多选）一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点时对应的时刻，则下列说法中正确的有(

)

A．A点的场强一定大于B点的场强

B．A点的电势一定高于B点的电势

C．带电粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能

D．带电粒子从A点到B点过程中，电场力一定对带电粒子做正功参考答案：AD5.如图所示为某列车车厢内可实时显示相关信息的显示屏的照片，图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量．下列说法中正确的是（）A.甲处表示时间，乙处表示平均速度B.甲处表示时间，乙处表示瞬时速度C.甲处表示时刻，乙处表示平均速度D.甲处表示时刻，乙处表示瞬时速度参考答案：D试题分析：时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．与时刻对应的是瞬时速度，与时间对应的是平均速度．图中的时间表示一瞬间，为时刻；对应的速度为此时的瞬时速度，D正确考点：考查了时间和时刻，平均速度和瞬时速度二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将

（填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针

（填“有”或“无”）偏转．参考答案：（1）减小；（2）无【考点】光电效应．【分析】（1）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化．（2）红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应．【解答】解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小．（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．故答案为：（1）减小；（2）无7.有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．若氢原子碰撞后发出一个光子，则速度v0至少为

。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)．参考答案：8.质量为m=0.10kg的小钢球以v0=2.0m/s的水平速度抛出，下落h=0.6m时撞击一钢板，撞后速度大小不变恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ=

，撞击钢板过程中，小球所受合外力的冲量的大小为

N?S（g=10m/s2）参考答案：30°；0.8【考点】动量定理；平抛运动．【分析】（1）要求钢板与水平面的夹角可根据小球撞后速度恰好反向得出小球撞到钢板上时小球的速度与钢板垂直，故小球的速度与竖直方向的夹角与钢板与水平面的夹角相同，根据tanθ=即可求出钢板的倾角，所以要先求vy，根据vy=gt可知要先求下落的时间t．（2）根据v=即可求出合速度v，然后由动量定理求出小球所受合外力的冲量的大小．【解答】解：由于小球下落过程中在竖直方向有：h=gt2，解得：t===s，故落到钢板上时小球在竖直方向的速度为：vy=gt=10×m/s=m/s，则有：tanθ===解得钢板与水平面的夹角为：θ=30°．小球落到钢板上时的速度为：v==m/s取小球与钢板碰撞前速度的方向为正方向，由动量定理得：I=△P=（﹣mv）﹣mv=﹣2mv=﹣2×0.10×4=﹣0.8N?S，负号表示方向与规定的正方向相反故答案为：30°；0.89.（16分）电荷量大小为3×10-7C的负点电荷放入电场的某点A，受到的电场力大小为6×10-3N，方向向右，则A点的电场强度大小为

N/C，方向

，若把另一电荷量为6×10-5C的正点电荷放在A点，则A点电场强度大小为

N/C，方向

。参考答案：2×104，向左，2×104，向左10.如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是

N/m；当弹簧受F=800N的拉力作用时，弹簧的伸长量为

cm。

参考答案：2000，4011.如图7所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一个点电荷，带电量为＋Q，已知在＋Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷＋q从d点移动到e点的过程中,电场力做

（正或负）功，做功

qU。（填＜,＞或＝）参考答案：12.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则此时圆环中的电功率为

；此时圆环的加速度为

。参考答案：

8B2a2v/Rm13.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为4×10-8C，相距40cm，则它们之间的相互作用力大小为________；在两者连线的中点处，电场强度大小为____________。（静电力常量k的值为9.0×109N·m2/c2）参考答案：9.0×10-5N

9.0×103N/C三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量M=40kg小车B静止于轨道右侧，其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上，一个质量m=20kg的物体C以2.0m/s的初速度从轨道顶滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动．若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8m，物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计，（取g=10m/s2）求：（1）从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间；（2）物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离．参考答案：解：（1）物体下滑过程机械能守恒∴物体与小车作用过程动量守恒mv2=（m+M）V∴对车动量定理有：μmgt=MV（2）物体相对于小车板面滑动，摩擦力做功转化为系统的内能，由能量守恒有代入数据解得：答：（1）从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间；（2）物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离m．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律；能量守恒定律．【分析】（1）物体C下滑过程机械能守恒列出等式，根据物体相对于小车板面滑动过程动量守恒求出共同的速度，然后对小车使用动量定理求出时间；（2）物体相对于小车板面滑动，摩擦力做功转化为系统的内能，由能量守恒求解．17.水平杆上振动的弹簧振子，如图所示，在AB范围内做简谐振动，已知AB间的距离为16cm，振子从A开始运动到第二次经过O的时间为3s，不计球与杆间的摩擦，（取向右为正）求：（1）弹簧振子的振幅是多少？（2）弹簧振子在6s内通过的路程是多少？（3）若从弹簧振子在A处开始计时，弹簧振子在8s时的位移是多少？（4）若从弹簧振子在A处开始计时，请在图中作出该振子简谐运动的x﹣t图象．参考答案：解：（1）小球在AB间振动，则AB间有两个振幅；故振幅：A==8cm；（2）从O点开始第二次经过O的时间为3s；则由对称性可知：t=T=3s；则T=4s；则6s内小球运动了个周期；故路程为：s=×4A=48cm；（3）8s小球经过的周期数n==2；则8s时小球回到A点；故位移为﹣8cm；（4）由以上解答可知，振动周期为4s；振幅为8cm；作出图象如图所示；答：（1）振幅为8cm；（2）路程为48cm；（3）位移为﹣8cm；（3）如上图．【考点】简谐运动的回复力和能量；简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】（1）小球在AB间的运动，由对称性可知小球的振幅；（2）由小球的周期性可知6s小球振动次数，则可求出小球经过的路程；（3）根据小球运动的周期性，可求得小球在8s内完成的振动次数，则可分析小球的位移；（4）由小球运动的对称性可画出小球由A点出发的x﹣t图象．18.如图甲矩形线框abcd的边ab=2L,ad=3L.

OO′为线框的转动轴,aO=bO′=2L.匀强磁场垂直于线框平面,磁感应强度为B.

OO′刚好与磁场的边界线重合,线框的总电阻为R.当线框绕OO′以角速度ω匀速转动时,试求:①线框