2021-2022学年河南省开封市铁路中学高二物理月考试题含解析

2021-2022学年河南省开封市铁路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. 质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛，当它抛到离地面h高处时，它的动能和势能正好相等，这个高度是
A、 B、 C、 D、
参考答案：
C
2. 如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直，下面对于线框中感应电流随时间变化的图象（电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时）可能正确的是（）
A．B．
C．D．
参考答案：
A
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律．【分析】先根据楞次定律判断感应电流的方向，分析有效切割长度的变化，再结合切割产生的感应电动势公式判断感应电动势的变化，从而结合闭合电路欧姆定律判断感应电流的变化．
【解答】解：线圈在进磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，为正；
在出磁场的过程中，磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为ADCBA，为负．
在线圈进入磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，
在线圈进入磁场的后一半过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小；
在线圈出磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电流均匀增大，
在线圈出磁场的后一半的过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电流均匀减小．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
3. （多选题）调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示；线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，AB间加上有效值不变的正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压，在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则（）
A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大
B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小
C．保持Q的位置不动，将P沿顺时针方向移动（不超过B）时，电流表的读数变大
D．保持Q的位置不动，将P沿顺时针方向移动（不超过B）时，电流表的读数变小
参考答案：
BD
【考点】变压器的构造和原理．
【分析】保持P的位置不动，输出电压不变，将Q向下移动时，R变大，电流减小，电流表的读数减小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，负线圈匝数变大，输出电压变大，电流表的读数变大．
【解答】解：保持P的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则滑动变阻器R两端的电压不变，当将Q向下移动时，连入电路的电阻的阻值变大，因而电流减小，A错误B正确；
保持Q的位置不动，即是保持滑动变阻器R连入电路的阻值不变，将P
沿顺时针方向移动时，变压器
的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数减少，滑动变阻器R两端的电压将变小，所以电流表的读数变小，C错误D正确．
故选BD
4. （单选）一质量为m的人站在电梯中，电梯匀减速下降，加速大小为，g为重力加速度。

则人对电梯底部的压力为
A．B．C．mg D．
参考答案：
D
5. 下列对一些物理现象的描述，正确的是
A．奥斯特实验说明利用磁场可以产生电流
B．磁电式电流表的工作原理是磁场对电流的作用
C．安培分子电流假说认为磁体的磁场是由运动电荷产生的
D．将一条形磁铁从中间锯断，则一块仅为N极，另一块仅为S极
参考答案：
BC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6.
（2分）电路如图所示，R1=R2=R3=R4，三个安培表均理想，在A、B两端加电压U，安培表A1和A2的示数都是0.6A，求安培表A3的示数为 A.
参考答案：0.9
7. 如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<<Q，AB=h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做的功为：______________；A、C 两点间电势差为 ____________.
参考答案：
,
（1）设小球由A到B电场力所做的功为W
AB
，由动能定理得
解得
（2）由于B、C在以Q为圆心的圆周上，所以U
B
=U
C
∵W
AB
=W
AC
∴W
AC
=qU
AC
解得：
8. 某次实验纸带的记录如图1所示，图中前几个点模糊，因此从O点开始每打5个点取1个计数点，则小车通过D点时速度是 m/s，小车运动的加速度是 m/s2.
（打点计时器的电源频率是50Hz）
参考答案：
2.476m/s 6.18m/s2
9. 一小车以6m/s的初速度，2m/s2的加速度在水平面上作匀加速直线运动，则2s末小车的速度为m/s，发生的位移为m。

参考答案：
10. 恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K 时，可以发生“氦燃烧”．
①完成“氦燃烧”的核反应方程：
．
②
是一种不稳定的粒子，其半衰期为 2.6×10﹣16s ．一定质量的
，经
7.8×10
﹣16s 后所剩
占开始时的 ．
参考答案：
解：①根据电荷数守恒、质量数守恒，知未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为．
②经7.8×10﹣16s ，知经历了3个半衰期，所剩占开始时的
=．
故答案为：
或α，或12.5%
11. 如图甲所示，导体圆环所围的面积为10 cm2，电容器的电容为2μF(电容器的体积很小)，垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示，则在1 s 末电容器的带电荷量为__________C ；4 s 末电容器的a 板带电荷量为____________C.
参考答案：
12. 如图所示，线圈ABCO 面积为0.4m2，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T ，方向为x 轴正方向，通过线圈的磁通量为_________Wb 。

在线圈由图示位置绕z 轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变了_________Wb 。

(可以用根式表示)
参考答案：
或3.46×10-2
13. （5分）如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。

这些氢原子总共辐射出 种不同频率的光，各种光子中光子能量最小值为 eV 。

参考答案：
6（2分），0.66（3分）
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 现有一种特殊的电池，电动势E 约为9V ，内阻r 约为50Ω，允许输出的最大电流为50 mA ，用如
图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R 为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。

①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W 起 的作用。

②该同学接入符合要
求的R 0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值， 。

改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图 (b)的图线．则电池的电动势E= ，内阻r= 。

（结果保留两位有效数字）
参考答案：
①防止短路，电流过大，烧坏电源
②读取电压表的示数，10V ，46±2Ω.（漏写单位，没分）
15. (12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。

物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。

试回答下列问题：
(1)如图所示，ABCD 是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。

AB 和CD 是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良
好，由此可判断圆板是 晶体。

(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?
(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)
参考答案：
(1) (4分) 单； (2) (4分) 熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆； (3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”
的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在匀强电场中，有A 、B 两点，它们间的距离为2 cm ，两点的连线与场强方向
成60°角．将一个电荷量为－2×10－5 C 的电荷由A 移到B ，其电势能增加了0.1 J ． 问：
(1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？
(2)A 、B 两点的电势差UAB 为多大？ (3)匀强电场的场强为多大？
参考答案：
(1)电势能增加多少，电场力就做多少负功，故电场力对电荷做了－0.1 J 的功． (2)由W ＝qU ，得UAB ＝＝ V ＝5 000 V. (3)由U ＝Ed ，得E ＝＝＝5.0×105 V/m.
17. 将电动势为3.0V 的电源接入电路中，测得电两极间的电压为2.4V ，当电路中有6C 的电荷流过时，求 （6分）
（1）有多少其他形式的能转化为电能 （2）内外电路有多少其他形式的能转化为电能
参考答案：
18. (12分)在平面直角坐标系中，有一质量为、电荷量为的带正电点电荷正从原点沿轴正方向以初速度出发，电荷重力不计，试在电荷运动的空间内加上一个电场，使该点电荷能通过第一象限的已知点(点坐标、为已知量)，且使电荷在点的动能和电荷在原点的初动能相等。

要求所加电场尽可能简单、常规，电荷的运动也尽可能简单。

请设计出一种解决方案，求出这种方案中，原点处的场强大小。

参考答案：
方案一：利用位于x轴上（r,0）点处带负电荷Q产生的电场，使粒子做匀速圆周运动到达P点（见图甲）
电荷Q位于圆心Oˊ处(r，0)设OˊP与轴成α角，则
方案二：利用一与OP垂直的斜向下的匀强电场E2在统一等势面上，使粒子做抛体运动到达P点（见图乙）
设OP长为r，将电荷的运动分解OPˊ在和垂直于OP的方向上。