2022年山西省太原市第三中学高二物理月考试题含解析

2022年山西省太原市第三中学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.如图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（）A．该粒子带负电B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点具有的电势能大于在N点具有的电势能参考答案：D【考点】电势差与电场强度的关系；电场线；电势；电势能．【分析】带电粒子在电场中只受电场力作用运动时，所受的电场力方向应指向轨迹的内侧，由此可知电荷的正负和电场力做功情况，从而进一步判断电势能的大小．根据电场线的疏密分析场强的大小，从而得到电场力的大小．【解答】解：A、带电粒子所受的电场力方向应指向轨迹的内侧，得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，所以该粒子带正电．故A错误；B、根据顺着电场线方向，电势降低，可知，M点的电势大于N点的电势，故B错误；C、根据电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密场强越大，则知M点场强小于N点的场强，由F=qE知，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故C错误．D、粒子从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D正确．故选：D2.金属线圈在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是

A

B

C

D参考答案：A3.一个质点在平衡位置o点附近做简谐振动，若从o点开始计时，经过3s钟质点第一次经过M点，再继续运动，又经过2s钟它第二次经过M点，则该质点第三次经过M点还需的时间和对应的周期分别是：（

）A．8s、s

B．4s、16s

C．14s、16s

D．s、s参考答案：CD4.（单选）半径为r的圆环电阻为R，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的一侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0+kt（k＞0），则（）A．圆环中产生顺时针方向的感应电流B．圆环具有扩张的趋势C．圆环中感应电流的大小为D．图中a、b两点间的电势差U=kπr2参考答案：解：A、B、由于磁场均匀增大，线圈中的磁通量变大，根据楞次定律可知线圈中电流为逆时针，同时为了阻碍磁通量的变化，线圈将有收缩的趋势，故AB错误；C、根据法拉第电磁感应定律得电动势为：E=?=回路中的电阻为R，所以电流大小为I==，故选项C正确；D、ab两端电压为：Uab=?I=，故D错误．故选：C．5.如图所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下列判断正确的有A．物体B的上表面一定是粗糙的B．物体B、C都只受4个力作用C．物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D．水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的时间间隔是

s，3与4两点间的平均速度为

m／s。参考答案：7.`（1）研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_______(选填“增大、“减小”或“不变”)，原因是_______。参考答案：8.“220V，100W”的两个灯泡串联接在220V的电源上，两灯消耗的总功率为_______W。参考答案：509.（1）某同学设计的气压升降机如图所示，竖直圆柱形汽缸用活塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑，活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力G＝，活塞停在内壁的小支架上，与缸底的距离为H，气体温度为T0，压强为大气压强p0．现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升．上述过程中，气体可视为理想气体，则气体分子的平均速率_____（选填“不断增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”）；除分子碰撞外，气体分子间作用力为_____（选填“引力”“斥力”或“零”）。（2）在（1）的情况下，若整个过程中封闭气体内能的变化为△U，求：①气体的最高温度T______；②整个过程中气体吸收的热量Q_________。参考答案：

(1).不断增大

(2).零

(3).T=2T0

(4).【详解】（1）给电热丝通电，过一段时间，活塞缓慢上升，气体先做等容变化，随着温度升高，压强变大，在活塞缓慢上升时，是等压变化，随着体积增加，温度继续升高，温度是分子平均动能的标志，随着温度上升，气体分子的平均速率不断增大；气体分子间距较大，大于10r0以上，一般认为气体分子间作用力为零。（2）①气体先等容变化至压强为：，设温度升高为T1，则有：，解得：，接着等压膨胀至体积为，设温度升高到T，则有：，解得：T=2T0②整个过程对外做功：，根据热力学第一定律得：，代入数据解得：10.一个气泡(气泡内气体视为理想气体)从恒温水池的底部缓慢向上升起，上升过程中气泡内气体

（选填“吸热”或“放热”），其内能

、压强

（选填“减小”、“增大”或“不变”）。参考答案：吸热，不变，减小气泡缓慢上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，在上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，根据热力学第一定律可得知，气泡内能不变，同时对外做功，所以必须从外界吸收热量，温度不变，体积膨胀，根据理想气体状态方程知压强减小。11.2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为109eV的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率。汞原子能级图如图所示，大量的汞原子从n＝4的能级向低能级跃迁时辐射出光子，其中辐射光子能量的最小值是_____eV；用辐射光照射金属钨为阴极的光电管，已知钨的逸出功为4.54eV，使光电流为零的反向电压至少为_____V。参考答案：

(1).1.1

(2).4.26【详解】根据跃迁理论可知，当原子从4能级跃迁到3能级时释放的光子能量最小，最小能量为E＝E4﹣E3＝﹣1.6eV﹣（﹣2.7eV）＝1.1eV；若要使钨发生光电效应，则当光电子的最大初动能最小的时候，此时的反向电流最小，由题意可知，从2能级跃迁到1能级上，入射光子的能量最小为E＝4.9eV，根据光电效应方程为：Ekm＝hγ﹣W逸，Ekm＝eU，解得：U＝4.26V。12.太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子．该核反应方程为__________________，并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放_________Mev的能量(取1u相当于931.5Mev,保留3位有效数字)．粒子名称质子pα粒子电子e中子n质量/u1.00734.00150.000551.0087参考答案：4H―→He＋2e,

24.813.光子的能量是由光的__________决定的，可见光中光子能量最大的是________色光。参考答案：频率，紫色三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想．某小组学生依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：①让滑块从离挡板某一距离L处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开固定高度装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭水箱阀门（假设水流出时均匀稳定）；③记录下量筒收集的水量V；④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；⑤测得的数据见表格：次数123456L（m）4.53.93.02.11.50.9V（mL）9084

625240①该实验利用量筒中收集的水量来表示

．（填序号）A．水箱中水的体积

B．水从水箱中流出的速度

C．滑块下滑的时间

D．滑块下滑的位移②小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V=

mL．（3）若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的L，水量V将

（填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的L，水量V将

．（填“增大”“不变”或“减小”）参考答案：（1）C；（2）74；（3）不变，减少【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）解答的关键是明确该实验的实验原理，初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以该实验只要验证位移与体积的二次方是否成正比，就可验证该运动是否匀变速直线运动．（2）（3）根据初速度为零初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，由此可以求出下滑位移s与水量体积之间的关系，以及水量的变化情况．【解答】解：（1）关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间．故选：C．（2）该运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方是成正比，即位移与体积的二次方是成正比，即L=kV2．根据1、3组数据可得：L1=kv12L3=kv32小组同学漏填了第3组数据，实验正常，由此解得水量为：V3≈74mL；（3）若保持倾角θ不变，增大滑块质量，物体的加速度不变，则相同的s，水量V将不变，若保持滑块质量不变，增大倾角θ，加速度将增大，则相同的s，时间减小，水量V将减少．故答案为：（1）C；（2）74；（3）不变，减少15.某同学欲测定一节干电池的电动势和内阻，已知选用的实验仪器如下：电压表V（(0?3V,Rv≈10kΩ)）电流表A（(0?0.6A,RA=0.5Ω滑动变阻器R（0?50Ω,2A）开关S、导线若干（1）为了准确地测量干电池的电动势和内阻，实验电路图应选择_____（填序号）。（2）闭合开关，改变滑动变阻器滑片，进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图所示，由图线可得该电池的电动势E=_____V,内阻r=____Ω。（结果保留两位小数）参考答案：

(1).（1）A

(2).（2）1.50（1.49～1.51）

(3).0.33（0.31～0.35）【详解】第一空.因为电流表内阻已知，所以电路图选A。第二空.第三空.实验原理，，根据图象可知，，。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，质量为m，带电量为-q的粒子（重力不计）在匀强电场中的A点时的速度为v，方向与电场线垂直，在B点时的速度为2v，已知A、B两点间直线距离为d，求：（1）A、B两点间的电压U（2）电场强度E的大小和方向。参考答案：17.如图所示，已知R1＝5Ω，R2＝6Ω，电动势为6V，内阻1Ω，则开关S闭合后，（电流表和电压表均为理想电表）求：①电流表的读数为多少？

②电压表的读数为多少？③电阻R2上的电压U2多大？④电阻R1上消耗的电功率多大？ks5u参考答案：①电流表的读数I＝＝0.5A

(5分)ks5u②电压表的读数U＝E－Ir=5.5V

(4分)ks5u③电阻R2上的电压U2=IR2=3V

(4分)④电阻R1上消耗的电功率P1=I2R1=1.25W

(5分)18.如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abdc为n=500匝的矩形线圈，其中ac长为L1=10cm，ab长为L2=5cm．线圈绕垂直于磁场的轴OO′在磁感强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为R=8.0Ω．试求：（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）；（2）电路中伏特表的示数；（3）线圈每转动一周，外力所做的功．参考答案：解：（1）由于从中性面开始转动，所以交变电动势为：e=nBs?sin?t=500×0.2×0.005×200sin200t=100sin200t（V）（2）由瞬时值可知，交变电流电动势的有效值为E=V…①由闭合电路的欧姆定律知：I=…②电路中伏特表的示数，即负载两端的电压U=IR…③联立①②③代