2022年四川省广安市友谊中学实验学校高二物理测试题含解析

2022年四川省广安市友谊中学实验学校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. 质量为m的小球A，在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰后，A球的速率变为原来的，则B球碰后的速率可能是
A. B. C. D.
参考答案：
AB
2. （多选）如图所示，一个圆柱形气缸，中间有一隔板，板壁上有一孔，并有一闸门K，右侧有一不漏气的活塞P.开始时闸门K关闭，气缸左侧充有一些空气，活塞P位于气缸右侧，隔板与活塞P间为真空.气缸和隔板都是导热的。

第一步：打开闸门K，空气将充满气缸的左右两侧；第二步：向左缓慢推动活塞P，直至紧挨隔板，关闭闸门K，然后再把活塞P拉至气缸右侧的初始位置。

下列的说法中正确的是（）
A．经过这两步操作，气缸、活塞及缸内气体组成的系统又恢复到开始的状态，并且没有引起其他变化
B．第一步操作后，气体充满左右两侧的过程中，气体要从外界吸收热量
C．第二步操作过程中，气体要向外部散热
D．这整个过程中，有机械能向内能转化
参考答案：
CD
解：气缸和隔板都是导热的，则封闭气体的温度始终与外界温度相同，即保持不变则内能保持不变，右侧为真空则第一步操作后气体将充满左右两侧但不做功，气体内能不变，气体既不从外部吸收热量也不放出热量，故B错误；
第二步向左缓慢推动活塞P，直至紧挨隔板，外界对气体做功，内能不变，根据热力学第一定律气体向外界放热，故C正确；
把活塞P拉至气缸右侧的初始位置时，活塞要克服大气压力做功，故存在机械能向内能的转化，D正确，A错误．
故选：CD．
3. （单选）将原长10cm的轻质弹簧竖直悬挂．当下端挂200g的钩码对，弹簧的长度为12cm，则此弹簧的劲度系数为（g取10m/s2）（）
A．1N／m B．10N／m C．100N／m D．1000N／m
参考答案：
C
4. 下列说法中正确的是
A．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中就一定会有感应电流
B．穿过闭合电路的磁通量变化越大，闭合电路中产生的感应电动势就越大
C．感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反
D．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
参考答案：
A
5. K﹣介子衰变的方程为K﹣→π0﹣π﹣，其中K﹣介子和π﹣介子带负的基本电荷，π0介子不带电．一个K ﹣介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π﹣介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径R K﹣与Rπ﹣之比为2：1，π0介子的轨迹未画出．由此可知π﹣的动量大小与π0的动量大小之比为（）
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：6
参考答案：
C
【考点】动量定理；洛仑兹力．
【分析】曲线运动中，粒子的速度方向沿着轨迹上该点的切线方向，又由于Kˉ介子衰变过程中，系统内力远大于外力，系统动量守恒，故可知衰变后，π﹣介子反向飞出，π0介子沿原方向飞出，再根据介子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，可以列式求出Kˉ介子与π﹣介子的动量之比，再结合动量守恒定律列式分析．
【解答】解：Kˉ介子与π﹣介子均做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
eBv=m，
粒子动量为：P=mv=eBR，
则有：P Kˉ：Pπ﹣=2：1，
以K﹣的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
P Kˉ=Pπ0﹣Pπ﹣
解得：Pπ0=3Pπ﹣，
则π﹣的动量大小与π0的动量大小之比为1：3；
故选：C．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （6分）一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，氢原子可能发射种频率的光子;氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是 eV；用n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射的光子照射下表中几种金属，金属能发生光电效应.
几种金属的逸出功
参考答案：
6 2.55eV 铯
解：因为，知氢原子可能发射6种频率的光子．氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量等于两能级间的能级差，即E=E
4
-E
2
=-0.85+3.40eV=2.55eV．E 只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属才能发生光电效应．
7. 如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，那么，待测量电阻RX的测量值
是Ω，测量值比真实值（大或小），其真实值为Ω．（已知电流表的内阻为0.2Ω）
参考答案：
100、大、99.8
由欧姆定律：R测＝＝100Ω，R X=R测-R A=100-0.2=99.8Ω
则测量值偏大
8. 如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3：1，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为，A、B碰撞前、后两球总动能之比为．
参考答案：
4：1，9：5
【考点】动量守恒定律．
【分析】设开始时B的速度为v0，由题得出B与A碰撞后A与B的速度关系，然后由动量守恒定律即可求出质量关系，由动能的定义式即可求出动能关系．
【解答】解：设开始时B的速度为v0，B球碰撞前、后的速率之比为3：1，A与挡板碰后原速率返回，两球刚好不发生第二次碰撞，所以碰撞后A与B的速度方向相反，大小相等，A的速度是，B的速度是，选取向左为正方向，由动量守恒定律得：
整理得：
碰撞前的动能：
碰撞后的动能：=
所以：
故答案为：4：1，9：5
9. 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，对于正弦交流电，它的有效值是其峰值
的倍。

参考答案：
0.707
10. 质量为2.0kg的小球从某一高度由静止释放，经3.0s到达地面。

若不计空气阻力，取
g=10m/s2，则到达地面时小球所具有的动能大小为 J，下落2.0s末重力做功的瞬时功率为 W。

参考答案：
900； 400[来源:学§
11. 阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转，这表明电子在磁场中受到（填“安培力”或“洛伦兹力”）的作用。

参考答案：
12. 自然界中只存在________种电荷，________电荷和______电荷，同种电荷相互
________，异种电荷相互________．
参考答案：
两正负排斥吸引
13. 用波长为的单色光射向阴极，产生了光电流，已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为测出光电流i随电压U的变化图象如图所示，则照射在金属表面上的这束光的最小功率
P________；该光电管的阴极K是用截止频率为的金属铯制成，在光电管阳极A和阴极K之间加正向电压则光电子到达阳极的最大动能________________．参考答案：
(1). (2).
【详解】第一空. 由于饱和光电流为I0，可知单位时间内产生的光电子的个数：，若照射到金属上的光子全部被金属吸收，且每个光子对应一个光电子，则照射到金属上的光子的个数：，所以这束光照射在金属表面上的最小功率。

第二空. 根据光电效应方程得，光电子逸出金属的最大初动能，根据题意可知
，经电压加速，根据动能定理可知，光电子到达阳极的最大动能。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过
a、b、c三处时，能产生感应电流吗？
参考答案：
金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．
15. （解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈 a b cd，在细长的磁铁 N 极附近竖直下落，保持 b c边在纸外， a b 边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？
参考答案：
穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流
根据条形磁铁 N 极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。

所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。

穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e＝（V），求线圈从中性面开始转过180°过程中，感应电动势的平均值和最大值之比．
参考答案：
17. 如图11为汽车蓄电池、车灯（认为电阻不变）与电动机组成的电路，蓄电池内阻为
0.05，电流表和电压表均为理想电表。

（1）只接通S1时，电流表的示数为10A，电压表示数为12V，则此时电源的总功率为多少？
参考答案：
（1）只接通S1时，电压表示数U1=12V，电流表示数I1=10A 则电动机的输入功率P入=UI分=9.6×50=480（W）……1分
电动机的热功率P热=I分2r=25（W）…………………1分
∴电动机的输出功率P出=P入－P热=455W ………………1分
18. 倾斜角为45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆轨道相切,切点为B，整个轨道处在竖直平面内，一质量为m的小滑块从离地面高度为h=3R 的A处无初速度下滑进入圆轨道内。

不计空气阻力。

（1）若小滑块通过圆轨道的最高点D时，对轨道的压力大小等于mg，求滑块通过D点时的速度大小。

（2）若小滑块从圆环最高点D飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，求：滑块运动到圆环最低点C时对圆环轨道压力的大小；
（3）求在（2）中情况下滑块与斜轨之间的动摩擦因数（结果可保留根号）。

参考答案：
（1）（2）6mg （3）。