山西省运城市万安中学2023年高二物理测试题含解析

山西省运城市万安中学2023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.如图8所示，宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20m/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，在下面图乙中，正确反映感应电流随时间变化规律的是哪个？（

）

参考答案：2.（多选）如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（

）A．电灯L更亮，安培表的示数减小

B．定值电阻R2消耗的功率减小C．电灯L变暗，电源的总功率减小D．电灯L变暗，安培表的示数增大参考答案：AB3.起重机用钢绳将重物竖直向上匀速提升，在重物匀速上升的过程中

A．重物的动能逐渐增大

B．重物的重力势能逐渐增大

C．钢绳对重物的拉力逐渐增大

D．钢绳对重物的拉力的功率逐渐增大参考答案：B4.光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳光能转化为热能，这种镀膜技术的物理学依据是：Ａ．光的直线传播

Ｂ．光的粒子性

Ｃ．光的干涉

Ｄ．光的衍射参考答案：C5.（单选）为测某电阻R的阻值，分别接成图所示的甲、乙两电路，在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA，乙电路中两表示数分别为2．9V和4mA，则待测电阻的值应为（

）A．比1000Ω略大一些

B．比1000Ω略小一些C．比725Ω略大一些

D．比725Ω略小一些参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一个未知电阻Rx，用图10中（a）和（b）两种电路分别对它进行测量，用（a）图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用（b）图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=______Ω，测量值比真实值偏______（填：“大”或“小”）。参考答案：a，1000，大7.如图所示，一个电子做顺时针方向的匀速圆周运动，运动周期为，若将电子的圆周运动等效为环形电流，则等效电流大小为_____A，电流方向为__________（填“顺时针”或“逆时针”）方向。.参考答案：

A；

逆时针

8.电源的电动势为4.5V，内电阻为0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时流过电源的电流为

A，路端的电压为

V．参考答案：1，4【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】已知电源的电动势，内电阻和外电阻，根据闭合电路欧姆定律求出流过电源的电流，由欧姆定律求出路端电压．【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得

I==

路端的电压为U=IR=1×4V=4V故答案为：1，49.如图所示，质量为M、半径为R的光滑圆环静止在光滑的水平面上，有一质量为m的小滑块从与O等高处开始无初速下滑，当到达最低点时，圆环产生的位移大小为_______.参考答案：10.如图所示，一带正电物体从斜面的A处由静止开始滑下，经过一水平面后又滑上右边的斜面并停留在B处，AB连线与水平面成α角，若在整个空间加上竖直向下的电场，则该物体从A点由静止滑下，到达右边的斜面并停留在C处（图中未标出），AC连线与水平面夹角为β，若接触面处动摩擦因素处处相等，斜面与水平面接触处是小圆弧，则α、β的关系是α

β（选填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：等于设斜面倾角为θ，斜面长为L，物体在斜面上下滑过程中克服阻力做的功为，则全过程由动能定理应有同理，加入竖直向下的电场后，对全过程由动能定理有，

整理可得sinβ=μcosβ，即μ=tanβ，比较可得β=α11.在验证动量守恒定律的实验里，两半径相同的小球质量之比∶＝8∶3，实验记录纸上，各点（O、M、P、N）位置如图所示，其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置，那么，、两球中，__

__球是入射球，碰撞结束时刻，两球的动量之比∶＝__________。参考答案：略12.（4分）如图所示，在磁感应强度为O.2T的匀强磁场中，有一长为O.5m的导体AB在金属框架上以10m／s的速度向右滑动，R1=R2=20Ω，其他电阻不计。这时直导线AB产生的感应电动势的大小是

V，流过AB的电流是______A,方向

。参考答案：

1；0.1；B→A13.如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场。在此过程中，线圈的磁通量将

（选填“变大”或“变小”）。若上述过程所经历的时间为0.1s，线圈中产生的感应电动势为0.2V，则线圈中的磁通量变化了

Wb。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1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.有一台内阻为1欧的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4欧，全校共22个班，每班有“220V,40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则：发电机输出功率多大？发电机电动势多大？输电效率是多少？(结果保留2位有效数字)

参考答案：解：设各对应物理量如图所示：对所有灯泡：P=UI,

I4=22×6×II4=40×22×6/220=24A

（2分）对降压变压器，据电流比公式有

I3=I2=I4n4/n3=6A

（1分）据电压比公式：U3=U4n3/n4=220×4=880V，

（1分）由串联分压关系有：U2=U3+I2R=880+6×4=904V

（1分）

对升压变压器，据电流比公式I1=I2n2/n1=6×4=24A

（1分）

据电压比公式：U1=U2n1/n2=904/4=226V

（1分）P用=22×6×P灯=5280W

（1分）据总能量守恒有：P出=P用+I22R=22×6×40+62×4=5280W+144W=5424W

（1分）

由闭合电路欧姆定律：发电机电动势：ε=U1+I1r=226+24×1=250V

（2分）

输电效率为：η=（P用/P出）×100%=（5280/5424）×100%=97%

17.（14分）弹簧的自然长度为L0，受力作用时的实际长度为L，形变量为x，x=|L－L0|．有一弹簧振子如图所示，放在光滑的水平面上，弹簧处于自然长度时M静止在O位置，一质量为m=20g的子弹，以一定的初速度v0射入质量为M=1.98kg的物块中，并留在其中一起压缩弹簧，且射入过程时间很短。振子在振动的整个过程中，弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示。（g取10m/s2）则

（1）根据图线可以看出，M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动?（2）子弹的初速度v0为多大？（3）当M运动到O点左边离O点2cm的A点处时，速度v1多大？（4）现若水平面粗糙，上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时，振子的速度变为3m/s，则M从开始运动到运动到A点的过程中，地面的摩擦力对M做了多少功？参考答案：解析：（1）在为O点附近4㎝为振幅范围内振动。

（2分）（2）子弹打入物块的瞬间，二者组成的系统动量守恒：mv0=(M+m)v二者一起压缩弹簧，三者组成的系统机械能守恒：(M+m)v2=Ep根据图象可知，系统最大的弹性势能是16J，代入数据可得：v0=400m/s

（4分）（3）子弹打入物块的瞬间，二者组成的系统动量守恒：mv0=(M+m)v1二者一起压缩弹簧，三者组成的系统机械能守恒：(M+m)v2=Ep′+(M+m)v12从图象可以看出M运动到O点左边离O点2cm的A点处时，Ep′＝4J所以解得v1＝3．46m/s

（4分）（4）根据动能定理：Wf＝(M+m)v22─(M+m)v12解得：Wf=-3J

（4分）18.如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h．物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ．现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为．小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离．参考答案：解：设小球的质量为m，运动到最低点与物体块相撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有：mgh=mv12解得：v1=设碰撞后小球反弹的速度大小为v1'，同理有：mg=mv1′2解得：v1′=设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒