2022-2023学年四川省德阳市南泉中学高二物理测试题含解析

2022-2023学年四川省德阳市南泉中学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.如图所示，甲分子固定在体系原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示，下列说法正确的（）A．乙分子在P点（x=x2）时加速度最大B．乙分子在P点（x=x2）时动能最大C．乙分子在Q点（x=x1）时处于平衡状态D．乙分子在Q点（x=x1）时分子势能最小参考答案：B【考点】分子势能．【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时两分子共有的势能最小，分子间距离为平衡距离，当分子间距离变大或变小时，分子力都会做负功，导致分子势能变大．两分子所具有的总能量为分子动能与分子势能之和【解答】解：A、由图象可知，乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，故A错误B、乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，由能量守恒定律则知，分子的动能最大，故B正确；C、乙分子在Q点（x=x1）时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小与分子斥力，合力表现为斥力，在Q点分子不处于平衡状态，故C错误；D、由图象可知，乙分子在Q点时分子势能为零，大于分子在P点的分子势能，因此在Q点分子势能不是最小，故D错误；故选：B2.如图4-84所示，金属环半径为a，总电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R／2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为（

）参考答案：C3.关于质点，下列说法正确的是

（

）A．体积大、质量小的物体就是质点

B．质量大、体积大的物体不可视为质点C．汽车可以视为质点，火车不可视为质点D．研究月球绕地球运行，可将月球视为质点参考答案：D4.卢瑟福粒子散射实验的结果是

A．证明了质子的存在

B．证明了原子核是由质子和中子组成的

C．说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上

D．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动参考答案：C5.如图示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地．则以下计算正确的有（

）A、平行板电容器的电容1×10－9F；B、距B板为2cm的C点处的电势20V；C、平行板电容器两板之间的电场强度2×103V/m，方向竖直向下；D、将一个电荷量为q＝8×10－9C的正点电荷从B板移到A板电场力所做的功4.8×10－7J；参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距l和4l的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则＝____________________.参考答案：方法一：根据电流的定义，1s内通过每个横截面的电荷量为q＝It＝1×10－3×1C＝1×10－3C因此，这束质子流每秒打到靶上的质子数为

n＝q/e＝1×10－3/1.6×10－19＝6.25×1015(个)设质子源到靶之间均匀的加速电场的电场强度为E，则在相距l和4l两处电势差分别为U1＝El和U2＝4El又设质子在这两处的速度分别为v1和v2，由电场力做的功与电荷动能变化的关系，即qU＝mv2，得：v2＝2v1.在这两处的极短的相等长度内，质子数n＝q/e＝It/e，可见n1/n2＝l1/l2.而因两段长度相等，所以有v1t1＝v2t2，故n1/n2＝t1/t2＝v2/v1＝2.方法二：由I＝neSv可知n1v1＝n2v2，而电子做匀加速直线运动，v2＝2as，故v1/v2＝1/2，所以，n1/n2＝2/1.

7.如图，R1=2，小明在实验中记录三只电表的读数时，不慎漏记了单位，记下了一组数据是1.5、2.5和3，请你帮助它确定电源电压是_____V，R2的电阻是_____。参考答案：___3__________，_________3___8.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺的导线补接完整。（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，以下操作中可能出现的情况是：

A．将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将向____（填“左”或“右”）偏一下；

B．A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向____（填“左”或“右”）偏一下。参考答案：（1）连图：（2分）

（2）A.右.（1分）

B.左.（1分）9.在地面附近一个质量为5kg的物体，从零势面以上8m处下落到零势面以下2m处的过程中，重力势能的最大值是

J,重力做功是

J。（g=10m/s2）参考答案：400，50010.根据右图所示的i－t图象写出电流瞬时值表达式i=

.参考答案：0．2sin5πt11.如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，此时B的速度大小为

m/s，方向为

（填“远离空间站”或“靠近空间站”）。参考答案：0.02m/s；远离空间站12.如图，桌面上一个条形磁铁下方的矩形线圈内的磁通量为0.06Wb．将条形磁铁向下运动到桌面上时，线圈内磁通量为0.12Wb，则此过程中线圈内磁通量的变化量为▲_Wb；若上述线圈匝数为10匝，完成上述变化所用时间为0.1s，那么此过程中产生的感应电动势为__▲__V．参考答案：

0.06

6

13.（5分）欧姆表的电池用久后（但仍能调零）被测电阻的测量值与其真实值相比是

。（填写“偏大”或“偏小”）参考答案：偏大三、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.（5分）如图是研究电磁感应现象的实验装置图，结合图片，请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)

；(2)

；(3)

。参考答案：(1)

闭合开关瞬间；(2)断开开关瞬间；(3)

闭合开关，移动滑动变阻器滑片。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为SA：SB=1：2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动．两个气缸都不漏气．初始时，A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K．A中气体压强PA=1.5P0，P0是气缸外的大气压强．现对A加热，使其中气体的压强升到pA′=2p0，同时保持B中气体的温度不变．求此时A中气体温度TA．参考答案：解：活塞平衡时，由平衡条件得：PASA+PBSB=P0（SA+SB）①，PA'SA+PB'SB=P0（SA+SB）②，已知SB=2SA③，B中气体初、末态温度相等，设末态体积为VB，由玻意耳定律得：PB'VB=PBV0④，设A中气体末态的体积为VA，因为两活塞移动的距离相等，故有⑤，对气体A由理想气体状态方程得：=⑥，解得：T′A=TA=500K；答：A中气体温度为500K．【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】由平衡条件求出气体的压强，应用理想气体的状态方程分别对A、B气体列方程，然后解方程求出气体A的温度．17.如图甲所示，两根间距=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连．质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N，导体棒电阻为r=10Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示（取g=10m/s2）．求：（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小（用题中字母表示）．（2）磁场的磁感应强度B．（3）若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时，速度已达v′=3m/s．求此过程中产生的焦耳热Q．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；磁感应强度．专题：电磁感应与电路结合．分析：（1）由法拉第电磁感应定律：E=BLv

由欧姆定律：I=

导体棒所受安培力F=BIL，三式联立求解安培力；（2）由图可知：导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2，初速度v0=0，导体棒中无电流．当导体棒的加速度a=0时，开始以v=3m/s做匀速运动，根据牛顿运动定律列方程求解即可；（3）功能关系知：（F﹣f）s=Q+mv2，从而得热量Q．解答：解：（1）当导体棒速度为v时，导体棒上的电动势为E，电路中的电流为I．由法拉第电磁感应定律：E=BLv

①由欧姆定律：I=

②导体棒所受安培力F=BIL

③解①②③得：F安=

④（2）由图可知：导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2，初速度v0=0，导体棒中无电流．由牛顿第二定律知：F﹣f=ma1⑤解得：F=2N

⑥由图可知：当导体棒的加速度a=0时，开始以v=3m/s做匀速运动此时有：F﹣f﹣F安=0⑦解④⑦得：B=带入数据解得：B=1T⑧（3）设ef棒此过程中，产生的热量为Q，由功能关系知：（F﹣f）s=Q+mv2⑨带入数据解得Q=6J⑩答：（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小为．（2）磁场的磁感应强度B为1T．（3）若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时，速度已达v′=3m/s．求此过程中产生的焦耳热Q为6J．18.有一边长为L的正方形线框abcd，匝数为n，总质量为m,总电阻为R，由某一高度处自由下落，如图所示，其下边ab刚进入匀强磁场区域时，线框开始作匀速运动，此匀强磁场的磁感应强度为B，宽度也为L，（重力加速度为g）。求：

⑴物体开始下落的高度H

⑵线框从进入磁场到离开磁场的过程中产生的焦耳热Q。

参考答案：（1）正方形线框下落H