山西省大同市王村矿中学2021年高二物理月考试题含解析

山西省大同市王村矿中学2021年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.（多选）如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3ｓ，g取10m／s2，那么该消防队员（

）A．下滑过程中的最大速度为4m／sB．加速与减速过程的时间之比为1∶2C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7D．加速与减速过程的位移之比为1∶2参考答案：BD2.

如图下图所示，一个固定的半径为R的光滑半圆形轨道处在磁感应强度为B的匀强磁场中，现有质量为m，半径为r的金属圆环（R＞2r）.现将小环在如图所示位置（在磁场外）由静止释放，不计空气的阻力.下列说法正确的是：

A.圆环下滑以后，滚上另一侧的高度等于下落时的高度，因为轨道光滑，圆环的机械能守恒

B.圆环下滑以后，滚上另一侧的高度小于下落时的高度，因为有机械能的损失

C.圆环在多次的滚动中滚上的高度不断降低，最终停在圆环内的最低点

D.圆环在多次的滚动中滚上的高度不断降低，最终机械能损失2mgr，而圆环不会停止滚动参考答案：BD3.（单选）如图所示，为一球形空腔导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强和电势的关系正确的是

（

）

A．Ea>Eb>Ec，φa>φb>φc

B．Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc

C．Ea=Eb=Ec，φa=φb>φc

D．Ea=Eb>Ec，φa=φb>φc参考答案：B4.（单选）边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零，则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有[

]

A．产生的感应电流方向相反

B．所受的安培力方向相反

C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D．进入磁场过程的发热量等于穿出磁场过程的发热量参考答案：A5.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点(

)A．第1s内的位移是6m

B．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻1s内的位移差都是1m

D．任意1s内的速度增量都是2m/s参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）一个200匝、面积20cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，磁感应强度在0.05s内由O.1T增加到0.5T。在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是________，磁通量的平均变化率是________，线圈中感应电动势的大小为________。参考答案：4×10-4Wb

8×10-3Wb/s

1.6V7.（4分）将一个1.0×10-8C的正电荷从A点移到B点，电场力做的功是2.4×10-6J，则A、B两点的电势差为_________V，这两点相比_______点电势较高。参考答案：2.4×102，A8.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度，从图示位置开始匀速转动90o过程中，线框中感应平均电动势大小为

，转过90o时的感应电动势大小为

。参考答案：9.如图所示，一个半径为r的铜盘，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO′匀速转动，磁场方向与盘面垂直，在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷．设整个回路电阻为R，当圆盘匀速运动角速度为ω时，通过电阻的电流为________．参考答案：10.如图所示，水平铜盘半径为r=20cm，置于磁感强度为B=1T，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕过中心轴以角速度ω=50rad/s做匀速圆周运动，铜盘的中心及边缘处分别用滑片与一理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈匝数比为1:100，变压器的副线圈与一电阻为R=20Ω的负载相连，则变压器原线圈两端的电压为__________V，通过负载R的电流为__________A。参考答案：1V 0A

11.如图所示的匀强电场的方向是竖直向下的，A、B是两等势面，已知这两个等势面的电势差为U、距离为d，现在P点放一电量为q的负电荷，将使该电场中有某一点M的场强变为零，则M、P之间的距离为

．参考答案：12.太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程

；如果氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，则上述反应释放的能量可表示为

．参考答案：；4E3﹣2E1﹣3E2【考点】爱因斯坦质能方程．【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，通过能量关系，求出释放的核能．【解答】解：根据电荷数守恒、质量守恒守恒，知核反应方程为；氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，则有：该核反应中释放的核能△E=4E3﹣2E1﹣3E2．故答案为：；4E3﹣2E1﹣3E213.根据下图可知该交流电的电流最大值是

A，有效值是

A，周期是

s，频率是_____Hz。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．15.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图a所示，总长L=40cm的粗细均匀的直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭一定质量的理想气体，气体长度为16cm。环境温度为t1=7℃，大气压强p0=75cmHg。求：(ⅰ)保持外界大气压强不变，缓慢升高环境温度，当环境温度升高到t2时，水银柱到达管口，求t2（℃）的大小；(ⅱ)保持外界大气压强p0、环境温度为t2不变的情况下，将玻璃管缓慢转至竖直开口向下，如图b所示，稳定后管中水银柱的长度。参考答案：(1)77℃

(2)15cm（1）初状态的状态参量T1=273+t1

V1=l1S末状态的状态参量为T2=273+t2

V2=(L-h)S由盖吕萨克定律得：

代入数据解得：t2=77℃（2）设稳定后管中水银柱的长度x，则初状态：V2=(L-h)S

P2=p0=75cmHg

末状态：V3=(L-x)S

P3=p0-Px=(75-x)cmHg

由玻意耳定律得：P2V2=P3V3

代入数据得：x=15cm

本题答案是：(1)77℃

(2)15cm17.半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R=2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒上单位长度的电阻为1Ω，环的电阻忽略不计（1）若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬时（如图10－3－5所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流.（2）撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90o，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔB/Δt=4T/s，求L1的功率.参考答案：．（1）E1=0.8V

I1=0.4A

（2）L1的功率P1=1.28×10-2W18.如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距L＝1m．PM间接有一个电动势为E＝6V，内阻r＝1Ω的电源和一只滑动变阻器．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向竖直向下，为使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值为多大？设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计．(g取10m/s2)参考答案：导体棒受到的最大静摩擦力为Ff＝μFN＝μmg