2021年湖南省怀化市统溪河乡中学高二物理月考试卷含解析

2021年湖南省怀化市统溪河乡中学高二物理月考试卷含解析一、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.（单选）下列说法不正确的是A．磁电式电流表所依据的原理是安培力与电流的关系。B．电子感应加速器是利用变化的磁场产生感生电场，来加速电子的。C．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反D．法拉第心系“磁生电”，寻找10年之久，终于发现了“磁生电”的效应，并把这些现象定名为电磁感应。参考答案：C2.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下静止开始从A点沿电场线运动到B点，加速度变小．则这一电场可能是图中的（）A．B．C．D．参考答案：考点：电场线；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：先据题境判断电场力的大小，再观察电场线，利用分布密集的地方电场强度大，分布稀疏的地方，电场强度小；负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反．解答：解：由题境可知加速度减小，所以带电粒子所受的电场力逐渐减小，即电场线越来越稀疏，所以AD错误；且带电粒子仅在电场力作用下，据场强方向的规定可知，负电荷的运动轨迹与电场线的方向相反，故ABD错误，C正确．故选：C．点评：据题境分析带电粒子受力情况，能判断电场线的分布情况和电场线的方向，基础题目．3.一根均匀电阻丝的电阻为R，在温度不变的情况下，下列情况中其电阻值仍为R的是（

）A．当长度不变，横截面积增大一倍时

B．当截面积不变，长度增大一倍时

C．长度和横截面积都缩小一倍时

D．长度和横截面半径都增大一倍时参考答案：C4.2.4.6

如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁场边界竖直，宽度为2L，abcd是用金属丝做成的边长为L的正方形闭合线框，cd边与磁场边界重合，线框由图示位置起以水平速度v匀速穿过磁场区域，在这个过程中，关于ab两点间的电压Uab随时间变化的图象正确的是（

）参考答案：B5.（多选）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2>v1，从小物块滑上传送带开始计时，其v-t图像可能的是（

）参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a1，经时间t后做匀减速直线运动，加速度大小为a2，若再经时间t恰能回到出发点，则a1：a2应为__________.参考答案：1:37.如图所示，一匝数为100匝正方形线圈放在一匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里。此时穿过线圈平面的磁通量为0.4wb，现将线圈平面绕OO'轴转过90o，此时穿过线圈平面的磁通量为______wb，若此过程历时2s，则这段时间内线圈中平均感应电动势的大小为_______V。参考答案：0

208.静止在匀强磁场中的U，放出α粒子，衰变成Th，衰变后Th的速度方向与磁场方向垂直．（1）写出衰变方程：

；（2）Th的轨道半径与α粒子的轨道半径之比为

．参考答案：（1）；（2）1：45．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；动量守恒定律；原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】（1）根据质量数守恒和电荷数守恒，写出衰变方程．（2）根据动量守恒定律得知，U与α粒子的动量大小相等，它们在磁场中由洛伦兹力提供粒子在磁场运动的向心力，由牛顿第二定律求出半径的表达式，再根据两粒子的质量数、电荷数，求出半径之比．【解答】解：（1）根据质量数和电荷数守恒可知，衰变的方程为：（2）在磁场中两粒子由洛伦兹力提供粒子在磁场运动的向心力得：Bqv=m由上式得：R=由动量守恒定律可知，两粒子的动量大小相等，方向相反；所在磁场相同，则有：===；故答案为：（1）；（2）1：45．9..“西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106kW，输电电压为1000kV，输电线电阻为100Ω.若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为

kW参考答案：

100000

10.一个半径为r的薄软木圆片，在它的圆心处插入一枚大头针．让它们浮在水面上，如图所示．调整大头针露出的长度，直至从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了

现象．若此时木片下方大头针的长度为h，则水的折射率为

．参考答案：全反射，【考点】光的折射定律．【分析】观察者在水面上任何位置都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射，通过几何关系得到入射角的正弦值，即可得折射率．【解答】解：观察者在水面上各个方向都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射．由题意作出光路图如图所示，这时入射角等于临界角，由几何关系可得sinC=又sinC=由以上两式解得液体的折射率为

n=．故答案为：全反射，11.放在通电螺线管右端的小磁针，静止时N极指向右方，则

接电源的正极（填“a”或“b”）。参考答案：a

12.质量为的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能为______；整个下落过程中重力势能的改变量为______。参考答案：13.在电场中P点放一个电荷量为4×10－9C的点电荷，它受到的电场力为2×10－4N，则P点的场强为________N/C.把放在P点的点电荷的电荷量减为2×10－9C，则P点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走，P点的场强又为______N/C.15．如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且三个电荷都处于平衡状态.（1）如q2为正电荷，则q1为

电荷，q3为

电荷.（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是

.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体．继续做匀速运动，他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后接着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．（1）若已得到打点纸带如图（b），并将测得的各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点，则应选

段起计算A的碰前速度，应选

段来计算A和B碰后的共同速度（以上两格填“AB”或“BC”或“DC”或“DE”）（2）已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0，20kg，由测量结果可得：碰前总动量=

kg?m/s，碰后总动量=

kg?m/s．参考答案：（1）BC，DE；（2）0.42，0.417【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）A与B碰后速度减小，通过纸带上相等时间内点迹的间隔大小确定哪段表示A的速度，哪段表示共同速度．（2）求出碰前和碰后的速度大小，得出碰前和碰后总动量的大小，从而得出结论．【解答】解：（1）A与B碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过BC段来计算A的碰前速度，通过DE段计算A和B碰后的共同速度．（2）A碰前的速度：碰后共同速度：．碰前总动量：P1=m1v1=0.4×1.05=0.42kg．m/s碰后的总动量：P2=（m1+m2）v2=0.6×0.695=0.417kg．m/s可知在误差允许范围内，AB碰撞过程中，系统动量守恒．故答案为：（1）BC，DE；（2）0.42，0.41715.某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势为1.5V左右，内阻为2Ω左右，电压表（0﹣3V，3kΩ），电流表（0﹣0.6A，1.0Ω），滑动变阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1A）各一只．（1）在实验中滑动变阻器应选用R1（填“R1”或“R2”）（2）在图乙中用笔划代替导线连接实验电路．（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I图象，由图可较准确地求出电源电动势E=1.55V；内阻r=1.97Ω．参考答案：

考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）根据题目中给出的条件可以得出应选择的滑动变阻器的大小；（2）已知原理图，则由原理图依次将各元器件串接，再将电压表并联即可；（3）U﹣I图象中图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示电源的内阻．解答：解：（1）由题意可知，电源的电动势为1.5V，电流表量程为0～0.6A，为了准确测量，滑动变阻器阻值不能太大，故只能选择R1；（2）将电源、开关、电流表及滑动变阻器串联，再将电压并联在电源两端；注意电表的正负极的接法；（3）U﹣I图象中图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故电源的电动势为1.55V；图象的斜率表示物体的r==1.97Ω；故答案为：（1）R1；（2）如上图；（3）1.97．点评：本题考查测量电动势和内电阻，要注意明确数据的处理采用图象方法，应熟练掌握！四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（25分）六个相同的电阻（阻值均为）连成一个电阻环，六个接点依次为1、2、3、4、5和6，如图1所示。现有五个完全相同的这样的电阻环，分别称为

、、┅。现将的1、3、5三点分别与的2、4、6三点用导线连接，如图2所示。然后将的1、3、5三点分别与的2、4、6三点用导线连接，┅依此类推。最后将的1、3、5三点分别连接到的2、4、6三点上。1．证明全部接好后，在上的1、3两点间的等效电阻为。2．求全部接好后，在上的1、3两点间的等效电阻。参考答案：解析：解法一：1．（1）电阻图变形．此题连好的线路的平面图如图1所示．现将电阻环改画成三角形，1、3、5三点为顶点，2、4、6三点为三边中点，如图2与图3所示．整个连好的线路相当于把的三个顶点分别接到的三个中点上，图1变为图4．这样第1问归结为求图4中最外层三角环任意两顶点间的等效电阻。

（2）递推公式．为使图形简化，讨论如何将接好的两个电阻环化简成为一个单环。由六个阻值为的电阻构成一个三角环，将其顶点接在另一由六个阻值为的电阻构成的三角环的中点上（如图5所示）。图6是由六个阻值为的电阻构成的三角环。若图5顶点1、3间的电阻与图6顶点l、3间的电阻阻值相等，我们称图6中的为等效单环电阻．

用符号“//”表示电阻的并联，如

由图5中的对称性可知l、3两顶点间的电阻等于图7中1、0间的电阻的2倍，即

（1）同理，图6中1、3两顶点间的电阻为

（2）由（1）、（2）式得等效单环电阻为

（3）2.第一问现在考虑把、、、、按相反的次序，由内向外依次连接的情况．首先将接在外面，求双环的等效单环电阻〔即（3）式中的〕．这时．由（3）式得到为

其次，在双环外面接上，这时．三环的等效单环电阻为

由此可得一般公式，环的等效单环电阻可由求出

（4）于是

由（2）式得出由一个环（）、两个环（）直至五个环（）构成的线路1、3点间的电阻为

答：所求的五个环的1与3间的等效电阻确为．证毕。3.第二问根据五个组成的圆柱形网络的对称性，的l、3两点等价于的2、4两点．等价线路如图8与图9所示．设二图等价，求图9中的即可．

所以答：所求值为。

解法二：第一问图3可看做的接线图，其一半如图10所示，竖直粗线为一短路线．一个环（）构成线路的1与0点间的阻值用表示，根据对称性，。当接入后，由两个环（类似图5）构成线路图的一半如图11所示．三个带阴影的电阻与短路线围成的三角形（）中的2与间的阻值就是图10中1与0间的阻值。其等效电路如图12所示．图11（或图12）中的l与0点间的阻值用表示．有

再将双环接入，其一半如图13所示，三个带阴影的电阻与短路线围成的三角形中含有六个电阻，其2与间的阻值就对应为，参看图12的等效电路，得

同理，得

由此得

第二问五个电阻环构成线路后，最外层环（）上2点与4点间的等效电阻可借用图12求得，将图中换成，五个环构成的线路中2与4间阻值可如下求得：因故17.在如图3-1所示的系统中，轻弹