广东省江门市开平金山中学2021-2022学年高二物理月考试题含解析

广东省江门市开平金山中学2021-2022学年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.电容器是将电能暂时存储的一种电学元件，电容器的电容越大，所接电压越高，其上的存储的电能就越大，下列措施可以增大电容器存储电能能力的是A．电压保持不变，插入电介质B．电压保持不变，增大正对面积C．电压保持不变，减小极板间的距离D．以上措施都不行参考答案：ABC2.质子和α粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动，由此可知质子的动能和α粒子的动能之比为A．4:1

B．1:1

C．1:2

D．2:1参考答案：B3.关于运动物体做功和能量变化，下列说法正确的是

（

）A．运动物体重力做正功，重力势能增大B．运动物体重力做负功，重力势能增大C．运动物体合力做正功，动能要增大D．运动物体动能不变，说明合外力为0参考答案：BC4.（单选）有关内能，以下说法中正确的是A．温度低的物体内能小B．温度低的物体内分子运动的平均速率小C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D．物体内能是所有分子热运动的动能和分子势能的总和参考答案：D5.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（

）A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.研究电磁惑应现象的实验中，采用了如图所示的装置，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个相同的电流表指针的位置如图所示，当滑片P较快地向a滑动时，两表指针的偏转方向是：甲表指针__________偏，乙表指针_________偏。（填“向左”或“向右”）参考答案：

右

、

左7.两个氘核（）聚变成氦核（）的核反应方程为

。已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，氦核质量为3.0150u，1u相当于931MeV，则上述核反应中释放的核能为

MeV（保留三位有效数字）。

参考答案：；3.26MeV8.（10分）如图所示，A、B、C、D为带电金属极板，长度均为L，其中A、B两板水平放置，间距为d，电压为U1，C、D两板竖直放置，间距也为d，电压为U2，今有一电量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子经过时间＿＿＿＿＿离开电场，这时它的动能为_____________。（假设电场只存在于极板间，并设电子未与极板相遇，且不计电子的重力）

参考答案：，9.(4分)一列横波在某一时刻的波形如图所示，已知此时刻P质点的振动方向为y轴正向，则波的传播方向是______________(填“x轴正向”或“x轴负向”)，若波速为24m/s，在传播过程中，从该时刻起，质点P在1s内，经过的路程为_________。参考答案：x轴负向（2分），4cm（2分）10.如图所示，是某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是：

（1）

（2）

（3）

参考答案：①长木板右端未垫高以平衡摩擦力

②电源应改用交流电源

③开始实验时，小车离滑轮太近

11.如图所示是等离子发电机示意图。磁感应强度B为O.5T，两极间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体的速度为________，a是电源的________极。参考答案：2200米/秒；正12.如右图所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5V，经改装后，若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标________Ω，1mA处应标________Ω.参考答案：13.如图所示，两只相同的白炽灯L1和L2串联接在电压恒定的电路中.若L1的灯丝断了，经搭丝后与L2.串联，重新接在原电路中，则此时L1的亮度与灯丝未断时比较将

（填“不变”、“变亮”或者“变暗”）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，15.（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）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）图中a为一固定放置的半径为R的均匀带电球体，O为其球心．己知取无限远处的电势为零时，球表面处的电势为U=1000V．在离球心O很远的O′点附近有一质子b，它以Ek＝2000eV的动能沿与O￠O平行的方向射向a．以l表示b与O￠O线之间的垂直距离，要使质子b能够与带电球体a的表面相碰，试求l的最大值．把质子换成电子，再求l的最大值．

参考答案：解析：令表示质子的质量，和分别表示质子的初速度和到达a球球面处的速度，表示元电荷，由能量守恒可知

（1）因为a不动，可取其球心为原点，由于质子所受的a球对它的静电库仑力总是通过a球的球心，所以此力对原点的力矩始终为零，质子对点的角动量守恒。所求的最大值对应于质子到达a球表面处时其速度方向刚好与该处球面相切（见图）。以表示的最大值，由角动量守恒有

（2）由式（1）、（2）可得

（3）代入数据，可得

（4）若把质子换成电子，则如图所示，此时式（1）中改为。同理可求得

（5）评分标准：本题15分式（1）、（2）各4分，式（4）2分，式（5）5分。17.平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示．一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等．不计粒子重力，为：（1）粒子到达O点时速度的大小和方向；（2）电场强度和磁感应强度的大小之比．参考答案：解：（1）在电场中，粒子做类平抛运动，设Q点到x轴的距离为L，到y轴的距离为2L，粒子的加速度为a，运动时间为t，有沿x轴正方向：2L=v0t，①竖直方向根据匀变速直线运动位移时间关系可得：L=②设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为vy根据速度时间关系可得：vy=at③设粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为α，有tanα=④联立①②③④式得：α=45°

⑤即粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上．设粒子到达O点时的速度大小为v，由运动的合成有v==；（2）设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，由牛顿第二定律可得：qE=ma

⑧由于解得：E=⑨设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力提供向心力，有qvB=m

⑩由于P点到O点的距离为2L，则由几何关系可知R=

解得：B=?联立⑨?式得．答：（1）粒子到达O点时速度的大小为，方向x轴方向的夹角为45°角斜向上．（2）电场强度和磁感应强度的大小之比为．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）在电场中，粒子做类平抛运动，根据x轴方向的匀速直线运动和y方向的匀加速直线运动列方程求解；（2）粒子在电场中受到的电场力时由牛顿第二定律求解加速度，再根据速度位移关系求解电场强度；根据粒子所受的洛伦兹力提供向心力得到半径计算公式，再根据则由几何关系得到半径大小，由此求解磁感应强度大小，然后求解比值．18.如图所示的直角坐标系中，在直线x=-d到y轴区域内存在着水平向右的匀强电场E1；在直线x=d到y轴区域存在着两个大小均为E2、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A1（-d，d）到C（-d，0）区域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子，且均处