2022-2023学年河南省郑州市第五十七中学高二物理下学期摸底试题含解析

2022-2023学年河南省郑州市第五十七中学高二物理下学期摸底试题含解析一、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.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d(矿井宽度很小).已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()A.1－ B.1＋ C. D.参考答案：A试题分析：地球表面到深度为d的部分为质量分布均匀的球壳对壳内的矿井底部引力为零。深度为d的矿井底部的引力，由半径为的球形部分产生。∵地球表面的重力加速度为∴矿井底部的重力加速度可以看成是半径为（R-d）的球体表面的重力加速度故有。∵球体质量分布均匀，所以∴，综上可知，A对。考点：万有引力定律的应用2.（单选）磁感应强度的单位是A．特斯拉

B．韦伯

C．欧姆

D．安培参考答案：A3.（单选）在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻值与R相等.在开关K接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是（

）A．接通时，A1先达到最亮，断开时，A1后暗B．接通时，A2先达到最亮，断开时，A2后暗C．接通时，A1先达到最亮，断开时，A2先暗D．接通时，A2先达到最亮，断开时，A2先暗参考答案：A4.伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度随着下落高度h（位移大小）是均匀变化（即：，k是常数）的可能性，设计了如下的理想实验：在速度为零的匀变速的直线运动中，因为

①（式中表示平均速度），而

②，如果③成立的话，那么，必有，即：为常数.t竟然是h无关的常数！这显然与常识相矛盾！于是，可排除速度是随着下落高度h均匀变化的可能性.关于伽利略这个理想实验中的逻辑及逻辑用语，你做出的评述是A.全部正确

B.①式错误

C.②式错误

D.③式以后的逻辑用语错误参考答案：B5.一炮弹以一定倾角斜向上发射达到最高点时，爆炸成两块，其中一块沿原方向运动，则另一块A．一定沿原来相反的方向运动

B．一定沿原来相同的方向运动C．可能做自由落体运动

D．可能做竖直上抛运动参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲、乙两人站在地面上时身高都是L0，甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图所示。此时乙观察到甲的身高L

L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作时间为t1，则t1

t0。（均选填“>”、“=”或“<”）参考答案：=

>7.完成下列核反应过程B+He→N+

；A1十

→Mg+H

参考答案：01n；01n

8.（4分）一定质量的气体保持压强做等压变化，体积从20升膨胀到30升，过程中气体从外界吸收热量，则气体的内能增加__________J。参考答案：增加9.一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=10mA的电流表，应并联（填“串联”或“并联”）的电阻阻值为5Ω．若将此电流计改装成量程为Um=15V的电压表，应再串联（填“串联”或“并联”）一个阻值为2.99×105Ω的电阻．参考答案：考点：把电流表改装成电压表．专题：实验题．分析：把电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻，把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值．解答：解：把电流表改装成10mA的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R==≈5Ω；把电流表改装成15V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：R′=﹣Rg=﹣1000=2.99×105Ω；故答案为：并联；5；串联；2.99×105．点评：本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表改装原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．10.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为v=0.4m/s．波源的振幅均为A=2cm，如图所示为t=0时刻两列波的波形图，此刻x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点恰好开始振动．质点M的位于x=0.5m处．（1）两波相遇的时刻t=0.75s；（2）从t=0到t=1.5s的过程中，质点M运动的路程为12cm．参考答案：解：①两列简谐波的波前相距s=0.6m，s=2vt解得：t===0.75s②两列波经t=0.75s，相遇在PQ的中点M，所以，M点在t=0.75s时开始振动．两列波的周期T===1s两列波同时到达M点时，引起质点振动的方向均沿y轴负方向．所以，两列波在M点的振动加强，即M点的振幅为A′=2A=4cm．t=1.5s时，M点振动了△t=0.75s，即．根据简谐运动的周期性，M点运动的路程s=3A′=3×4cm=12cm故答案为：（1）0.75；（2）12．11.如图，真空中有两个点电荷Q1=+1×10﹣6C和Q2=﹣4×10﹣6C，分别固定在x=0和x=6cm的位置上．（1）x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是x=﹣6cm；（2）x坐标轴上电场强度方向沿x轴负向的范围是﹣6cm＜x＜0和x＞6cm．参考答案：解：（1）电场强度为0的位置只能在Q1左侧，两个电荷产生的场强大小关系为：E1=E2设此位置到O点的距离为rm，即有k=k代入数据得：r=0.06m=6cm则x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是：x=﹣6cm

（2）某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加，是合场强．x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是：x=﹣6cm，则x坐标轴上电场强度方向沿x轴负向的范围是﹣6cm＜x＜0和x＞6cm．

故答案为：（1）x=﹣6cm；（2）﹣6cm＜x＜0和x＞6cm．12.汽车过拱桥顶点的速度为10m/s，车对桥的压力为车重的，如果使汽车行驶至桥顶时对桥压力恰为零，则汽车的速度为

．参考答案：20m/s【考点】向心力．【分析】汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥的压力为车重的．根据牛顿定律求出桥的半径，汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力，则重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车的速度．【解答】解：根据牛顿第二定律得，mg﹣N=m解得R=40m．当汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力，有mg=m解得：v′=20m/s故答案为：20m/s13.卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具（弹簧秤、秒表、刻度尺）。（1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是

；（2）实验时需要测量的物理量是

；（3）待测质量的表达式为m=

。参考答案：(1)物体对桌面无压力

(2)

弹力大小：作圆周的周期和半径

(3)m=FT2/4π2R三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示装置中，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，电场强度为E，区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B。区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为2B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。求：（1）粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径（2）O、M间的距离（3）粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间参考答案：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过A点时速度为v，由类平抛规律知：=

………………（2分）

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：

……（2分）

所以

………（1分）（2）设粒子在电场中运动时间为t1，加速度为a，则有

…………（1分）

…………（1分）

即…………（1分）

O、M两点间的距离为

……（1分）(3)设粒子在Ⅱ区域磁场中运动时间为t2

……（1分）

则

……（1分）设粒子在Ⅲ区域磁场中运行时间为t3，同理：

……（1分）

则

………………（1分）粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用时间为

……（2分）

17.如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑，求此过程中ab棒的最大速度。已知ab与导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻都不计。参考答案：解析：

E=BLv

①

I=E/R

②F安=BIL

③

FN=mgcosθ

Ff=μmgcosθ由①②③可得

（3分）mgsinθ–μmgcosθ-=0

④

（3分）由④式可解得

（2分）18.如图所示为一简谐波在t=0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=Asin5πt，求该波的波速，并画出t=0.3s时的波形图（至少画出一个波长）．参考答案：解：由简谐运动表达式可知ω=5π