山西省长治市第十三中学2021年高二物理月考试题含解析

山西省长治市第十三中学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）如图是质谱仪工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2

．S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是

A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于，与粒子带何种电荷无关D．带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大参考答案：ABC2.（多选题）带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则（）A．小球以后将向左做平抛运动B．小球将做自由落体运动C．此过程小球对小车做的功为Mv02D．小球在弧形槽上升的最大高度为参考答案：BC【考点】动量守恒定律；平抛运动；功能关系．【分析】小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，当小球上升的最高点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上与小车具有相同的速度，结合动量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度，从而得出小球的运动规律，根据动能定理得出小球对小车做功的大小．【解答】解：A、设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取向右为正方向，整个过程中动量守恒，得：Mv0=Mv1+Mv2…①，由机械能守恒得：Mv02=Mv12+Mv22…②，联立①②，解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，故A错误，B正确．C、对小车运用动能定理得，小球对小车做功：W=Mv02﹣0=Mv02，故C正确．D、当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：Mv0=2M?v…③，Mv02=?2Mv2+Mgh

…④，联立③④解得：h=，故D错误．故选：BC．3.以下对波的说法中正确的是（）A．频率相同的波叠加，一定可以发生稳定的干涉现象B．横波可以在固体、液体和气体中传播C．纵波不能用波的图象描述

D．波长和障碍物尺寸相近时，衍射现象明显参考答案：D4.简谐运动是下列哪一种运动：（

）A．变加速运动

B．匀速直线运动

C．匀变速运动

D．匀加速直线运动参考答案：A5.（单选题）如图所示电路中，规格相同的灯泡、、分别与线圈L、电容器C和电阻R串联后通过开关Ｓ接在两个交流电源上，对应供电电压瞬时值分别为、。当开关Ｓ处于位置１时，灯泡、、的亮度相同；当开关Ｓ由位置１移到位置2后，灯泡亮度情况与Ｓ处于位置１时的比较，下列说法中正确的是A．灯泡L1不变、L2变亮、L3变暗

B．灯泡L1变亮、L2变暗、L3变亮C．灯泡L1变暗、L2变亮、L3不变

D．灯泡L1变亮、L2变暗、L3不变参考答案：C线圈阻交流通直流，阻高频通低频，当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，通过L1的电流变小，故L1变暗；电容器通交流阻直流，通高频阻低频，当交变电流的频率变大时，电容器的容抗变小，故通过L2的电流变大，故L2变亮；电阻，直流、交流都通过，其功率决定于电源的有效值，电源频率虽然变了，但是最大值没变，故有效值不变，电阻所在支路电灯L3的亮度不变。故C正确。故选C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图10所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，导体ab可在平行金属导轨上自由滑动，导轨宽cd=0.2m．若导体ab以v=10m/s的速度向右匀速运动，则ab中的感应电动势的大小为________V，通过ab中的感应电流的方向为_______（选填“a至b”或“b至a”）．参考答案：0.2

b至a7.用量程为5mA的电流表改装成一欧姆表，其电路如图所示，已知电源电动势为1.5V，那么原来表盘上2mA刻度线处改写为电阻值是______Ω。参考答案：4508.如图所示，单匝矩形闭合导线框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，电阻为R。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电动势的有效值

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量

。参考答案：9.（4分）如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的平均感应电动势的大小关系是E1

E2；通过导线截面电量的大小关系是q1

q2(填“>”，“=”或“<”)。参考答案：>

=10.借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。如图所示，传感器系统由两个小盒子A、B组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，它装在被测物体上，每隔0.03s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲；B盒装有红外线接收器和超声波接收器，B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线的传播时间可以忽略不计)，收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中，B盒记录到的连续两次的时间分别为0.15s和0.20s，根据你知道的知识，该物体运动的速度为

m／s，运动方向是

。(背离B盒还是靠近B盒,声速取340m／s)

参考答案：，背离B盒11.长10厘米，通过3安培电流的直导线，放在匀强磁场中，调整它的方向，其受到的磁场力在0~0.03牛之间变化，则该磁场的磁感应强度为

特。参考答案：

0.112.如图所示，一只横截面积为S=0.10m2，匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，线圈的总电阻为R=1.2Ω。该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如右图所示，则：⑴从t=0到t=0.30s时间内，通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为▲；⑵这段时间内线圈中产生的电热Q为▲。参考答案：13.有一待测电阻Rx，无法估计其粗略值。某同学应用伏安法进行测量，按下图所示（甲）、（乙）两种电路各测一次，用（甲）图测得的数据是2.9V，4.0mA；用（乙）图测得的数据是3.0V，3.0mA。由此可知，应用________图测量的值误差较小，测量值Rx＝________Ω。参考答案：_乙___;

Rx＝_1.0×103_Ω三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.0s。则：（1）他测得的重力加速度g=

m/s2.（计算结果取三位有效数字，你可能用到计算式1.012=1.02，π2=9.86）(2)他测得的g值偏小，可能原因是：

A．测摆线长时摆线拉得过紧。B．摆线上端未牢固地系于悬点，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次全振动计为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和T的数值，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率K，则重力加速度g=

。（用K表示）参考答案：(1)9.86,(2)B,(3)4π2/K15.某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为99.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆50次全振动所用的时间为100.0s。则①他测得的重力加速度g=

▲

m/s2。（保留三位有效数字）②若他测得的g值偏大，可能的原因是

▲

。A．测摆线长时摆线拉得过紧

B．摆线上端未牢固地系于悬点，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次全振动数为50次③为提高实验精度，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，并求得该直线的斜率K。

则重力加速度g=

▲

。(用K及常数表示)ks5u参考答案：（1）（9.85~9.87（m/s2）（2）ACD（3）g=4π2/K四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（13分）如图所示，一矩形导线框ABCD处于水平匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线框ABCD的输出端通过电刷与电流表、理想变压器原线圈相连，副线圈两端接有一只“18V、12W”的灯泡Ｌ。当线框ABCD转速n=50r/s时，灯泡Ｌ正常发光，此时电流表示数为0.2A。（1）求通过灯泡Ｌ的电流周期；（2）求变压器原、副线圈匝数之比；（3）从线框ABCD经中性面位置开始计时，写出线框中产生的感应电流瞬时值的表达式。参考答案：T=0.02s

（1）变压器不改变交变电流的周期,通过灯泡的电流周期等于线框转动的周期,即T=0.02s（2）设原线圈两端电压为，根据题意有，解得根据变压比公式，有，解得（3）线框转动的角速度线框中感应电流的最大值线框中感应电流的瞬时值17.1999年11月20日我国成功发射和回收了“神舟”号实验飞船,标志着我国的航天技术和运载火箭技术水平已跻身于世界先进行列．（1）如图所示,图中A为某火箭发射场,B为山区,c为城市．发射场正在进行某型号火箭的发射试验．该火箭起飞时质量为2．02×105kg,起飞推力2．75×105N,火箭发射塔高100m,则该火箭起飞时的加速度大小为_______m／s2．在火箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质量的变化,火箭起飞后,经_______s飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：F合=ma,v1=v0+at,S=v0t+at2,取取9．8m／s2）．（2）为了转播火箭发射的实况,在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0．566m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能收听和收看火箭发射的实况,必须通过建在山顶上的转发站来转发__________________（选填“无线电广播信号”或“电视信号”）．这是因为：___________________．参考答案：3．81,7．25,电视信号,电视信号的波长短,沿直线传播,受山坡阻挡,不易衍射18.（8分）在绝缘的水平桌面上方存在场强为E的匀强电场。方向水平向右。在桌|面上放一质量为m、带电量为+q的小均块。小物块在电场力的作甩下从静止开始向右做匀加速直线运动。已知小物块与桌面间的动摩擦因数为，重力加速度为。求：

（1）小物块在电场中受到的电场力的大小和方向；（2）