山西省朔州市电厂中学2023年高二物理月考试题含解析

山西省朔州市电厂中学2023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.右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是A．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力B．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功参考答案：AC2.真空中两个点电荷相距R，它们之间的相互作用力为F，如果将它们之间距离增大到2R，它们之间的作用力变为：A、F

B、F/2

C、2F

D、F/4参考答案：D3.一辆卡车，急刹车时加速度的大小是5m/s2，如果要求急刹车后22.5m内必须停下，刹车时的速度不能超过（

）

A.5m/s

B.8m/s

C.10m/s

D.15m/s参考答案：D4.物体受到三个共点力的作用，以下分别是这三个力的大小，不可能使该物体保持平衡状态的是（）A．3N，4N，6N B．1N，2N，4N C．2N，4N，6N D．5N，5N，2N参考答案：B【考点】力的合成；共点力平衡的条件及其应用．【分析】物体受到三个共点力的作用，若能使物体保持平衡，任意一个力与其余两个力的合力大小相等．求出任意两个力的合力范围，第三个力如在这个范围内，三力就可能平衡．【解答】解：A、3N、4N的合力范围为1N≤F合≤7N，6N的力在这个合力范围内，三力可以平衡．故A正确；

B、1N，2N的合力范围为1N≤F合≤3N，4N的力不在这个合力范围内，三力不可能平衡．故B错误；

C、2N，4N的合力范围为2N≤F合≤6N，6N的力在这个合力范围内，三力可以平衡．故C正确；

D、5N，5N的合力范围为0≤F合≤10N，2N的力在这个合力范围内，三力可以平衡．故D正确．本题选错误的，故选：B．5.（单选）在物理学的发展历程中，首先采用了假设和实验检验猜想的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推动了人类科学发展的是（

）A.伽利略

B.亚里士多德

C.牛顿

D.爱因斯坦参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在匀强电场中，一电荷量为q=5.0×10-10C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做的功都是2.0×10-8J,已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab＝20cm,＝37°，则匀强电场的场强大小为_________v/m，电场强度的方向为______(COS37°＝0.8).参考答案：7.两电阻丝的伏安特性曲线如图所示，则两电阻丝的电阻值之比R1∶R2＝______。加相同电压在相同时间内通过的电量之比q1:q2=______。参考答案：（1）

1：3

；（2）

3：1

8.如图a所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图b所示的交变电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图箭头所示)，在t1～t2时间段内，线圈B内有

（填“顺时针”或“逆时针”）方向的电流，线圈有

（“扩张”或“收缩”）的趋势。

参考答案：

顺时针

扩张9.如图，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是

极，Ⅱ是

极，a、b两点的电势φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝参考答案：

S

，

N

，

>

。10.一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：e=311sin314tV，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V，有效值为_______V，发电机转子的转速为_______转/秒，产生的交流电的频率为______Hz参考答案：16、__311__、___220_____、____50_____、_____50_____；11.在电场强度为600N/C的匀强电场中，A、B两点相距5cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是

V。若A、B两点连线与电场方向成60°时，则A、B两点的电势差是_______V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是_______V。参考答案：30，15，012.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡。起初，开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端。这个实验是用来演示________现象的。参考答案：由b到a

自感现象13.某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得．（1）实验过程中，电火花计时器应接在

（选填“直流”或“交流”）电源上．电压为

V，（2）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带求打C点时小车的速度大小为

m/s．（保留二位有效数字）（3）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：次

数123456789小车加速度a(m/s2)1.981.721.481.251.000.750.480.500.30小车质量m(kg)0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．（如有需要，可利用上表中空格）（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中，下列措施中可以提高实验精度的是________．A．选细线做为摆线B．单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内C．拴好摆球后，令其自然下垂时测量摆长D．计时起止时刻，选在最大摆角处

(2)如果测得的g值偏小，可能的原因是________.A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将49次全振动记为50次(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝________(用k表示)．参考答案：15.实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。⑴实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式，其中L表示摆长，T表示周期。对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点：同学甲：T一定时，g与L成正比同学乙：L一定时，g与T2成反比同学丙：L变化时，T2是不变的同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值其中观点正确的是同学

（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）。⑵实验室有如下器材可供选用：A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约2cm的均匀铁球D．直径约5cm的均匀木球

E．秒表F．时钟G．最小刻度为毫米的米尺实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择：

___________（填写器材前面的字母）。⑶他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂（如图所示）。用刻度尺测量悬点到

之间的距离记为单摆的摆长L。⑷在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T=

。⑸如果实验得到的结果是g=10.29m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种：________________________________参考答案：⑴丁；⑵ACE；⑶小球球心；⑷；⑸可能是振动次数n计多了；可能是测量摆长时从悬点量到了小球底部；可能在计时的时候秒表开表晚了；（其他答案合理也给分）试题分析：（1）重力加速度的大小只与星球、纬度、高度决定，而与摆长和周期的大小无关；表达式为计算式，可知L变化时，T2是变化的，但是L与T2的比值不变．故观点正确的是同学丁．（2）单摆模型中，摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，小球视为质点，故要选择直径约2cm的均匀铁球，长度1m左右的细线，不能用橡皮条，否则摆长会变化，秒表可以控制开始计时和结束计时的时刻，还需要ACE．故选：ACE；（3）摆长为悬点到球心之间的距离；（4）根据题意可知，周期；（5）g比当地的重力加速度值大，根据表达式可知，可能是周期偏小（即可能是振动次数n计多了或在计时的时候秒表开表晚了）、可能是测量摆长偏大（从悬点量到了小球底部记为摆长）考点：本题考查了单摆测重力加速度。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图为交流发电机的示意图．正方形线框处于匀强磁场中，已知边长L=10cm，磁感应强度B=1T，线圈匝数n=100，线圈电阻r=5，外电路负载电阻R=5，线圈以10r/s的转速匀速转动．从图示位置开始计时，两块电表均为理想电表。（无理数一律保留原形，不必求值！）(1)写出该发电机产生的电动势的瞬时值e的表达式；(2)求电流表示数I和电压表示数U．参考答案：1）ω=20πrad/s

e=Nbl2ωsinωt=20πsin20πtV

17.图1是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO′轴转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．（只考虑单匝线圈）（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．（其它电阻均不计）参考答案：考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：压轴题；交流电专题．分析：（1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，先求出转动线速度，根据E=BLv，求出导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势，从而写出瞬时表达式；（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，则在（1）中的瞬时表达式中加个相位即可；（3）先求出平均电动势，根据欧姆定律求出平均电流，根据Q=I2RT即可求解．解答：解：（1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为E1=BL1v由图可知v⊥=vsinωt则整个线圈的感应电动势为e1=2E1=BL1L2ωsinωt

（2）当线圈由图3位置开始运动时，在t时刻整个线圈的感应电动势为e2=BL1L2ωsin（ωt+φ0）

（3）由闭合电路欧姆定律可知这里的E为线圈产生的电动势的有效值则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为其中

于是答：（1）t时刻整个线圈中的感应电动势e1=BL1L2ωsinωt；（2）t时刻整个线圈中的感应电动势e2=BL1L2ωsin（ωt+φ0）；（3）线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热为．18.（17分）2007年3月1日，国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收。作为核聚变研究的实验设备，EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一个核聚变反应堆，届时从1升海水中提取氢的同位素氘，在这里和氚发生完全的核聚变反应，释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量，这就相当于人类为自己制造了一个小太阳，可以得到无穷尽的清洁能源。作为核聚变研究的实验设备，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料。如图所示为EAST部分装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域，围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束。设离子质量为m，电荷量为q，环形磁场的内半径为R1，

外半径R2=（1+）R1。（1）将下列核反应方程补充完整，指出哪个属于核聚变方程。并求出聚变过程中释放的核能E0。已知H的质量为m2，H的质量为m3，α粒子的质量为mα，的质量为mn，质子质量为mP，电子质量为me，光速为c。A．（

）