湖北省孝感市沙河乡中学2022-2023学年高二物理上学期摸底试题含解析

湖北省孝感市沙河乡中学2022-2023学年高二物理上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.（单选）如图1所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是()A．最大，垂直穿出纸面B．最大，垂直穿入纸面C．为零D．无法确定参考答案：C2.真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了

(

)

A．

B．

C．

D．参考答案：B3.(单选)如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为（

）A．，水平向右

B．，垂直于回路平面向上C．，竖直向下

D．，垂直于回路平面向下参考答案：D4.（多选）某同学用某种单色光做杨氏双缝干涉实验时，发现条纹太密难以测量，可以采用的改善办法是（

）A．增大双缝间距

B．增大双缝到屏的距离C．增大双缝到单缝的距离

D．改用波长较长的光(如红光)作为入射光参考答案：BD5.下列说法中正确的是（）A．地球赤道上空的磁感线由北指南B．奥斯特实验表明了电流周围的磁场方向跟电流方向的关系C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．安培的分子环形电流假说可以用来解释铁块被磁化的现象参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某放射性元素质量为M，测得每分钟放出1.2×104个β粒子，21天后再测，发现每分钟放出1.5×103个β粒子，该放射性元素的半衰期为

天。参考答案：7.（4分）如图所示，金属细棒长为，质量为，以两根相同的轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中。弹簧的劲度系数为，磁场的磁感应强度为。棒中通有稳恒电流，棒处于平衡，并且弹簧的弹力恰好为零。则电流强度是

，电流方向是

（填“向左”或“向右”）。

参考答案：；向右8.我国城乡生活用的交变电流的电压是220V，这是指交变电流电压的

值，它的周期为

s，电流方向每秒改变

次参考答案：9.如图所示，质量为m的木箱在推力F的作用下在水平面上运动，F与水平方向的夹角为θ，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，则水平面给木箱的支持力大小为

，木箱受到的摩擦力大小为

．参考答案：mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）．【考点】牛顿第二定律．【分析】对物块进行受力分析，物块受重力、支持力、摩擦力及F；正交分解列方程式即可．【解答】解：对物块进行受力分析，如图有竖直方向合力为0，即FN=mg+Fsinθ；又有f=μFN=μ（mg+Fsinθ）；故答案为：mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）．10.质量m=0.1kg的氢气在某状态下的体积V=1.92×10-4m3，则此时氢气分子的平均间距为多少？______________（结果保留一位有效数字，已知氢气的摩尔质量M=2g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1．）参考答案：4×10-9m【详解】气体的摩尔数为：；该状态下气体的摩尔体积为：；

氢气分子的平均间距为11.牛顿发现万有引力定律后，物理学家

（填“卡文迪许”或“爱因斯坦”）利用扭秤装置测得了万有引力常量。参考答案：卡文迪许12.通电导体所受的安培力，实际上是运动电荷受的

宏观表现。参考答案：洛伦兹力13.在如图所示的实验装置中，已知灵敏电流计的电流从“＋”接线柱流入时指针从刻度盘正中间向右偏，从“—”接线柱流入时指针向左偏。（螺线管A线圈上端与左侧接线柱相连，线圈下端与右侧接线柱相连）(1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏。(2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向____偏。参考答案：(1)右(2)右

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A，其电荷量Q＝＋4×10－3C，试探电荷在场源电荷A形成的电场中具有的电势能的表达式为Ep＝k，其中r为A与试探电荷之间的距离，k为静电力常量．现有一个质量为m＝0.1kg的带正电的小球B，它与A球间的距离为a＝0.4m，此时小球B处于平衡状态。另一质量为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H＝0.8m处自由下落，与小球B发生碰撞（碰撞时间极短）并立刻与小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动(取g＝10m/s2，k＝9×109N·m2/C2)．求：(1)小球C与小球B碰撞前的速度v0的大小？小球B的电荷量q为多少？(2)小球C与小球B一起向下运动的过程中，最大速度为多少？参考答案：17.(9分)宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内做圆周运动，用传感器测出小球在最低点时的速度大小=3m／s及绳上的拉力F=14N。若宇航员将此小球和细绳带到某星球上，在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动，用传感器测出在最低点时绳上拉力F1=9N，最高点时绳上拉力F2=3N。取地球表面重力加速度=10m／s2，空气阻力不计。求：

(1)该小球的质量m；

(2)该星球表面附近的重力加速度g′；

(3)已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地。参考答案：（1）在地球上圆周最低点，由牛顿第二定律：

得kg(2分)

（2）在星球上圆周最高点，由牛顿第二定律：(1分)在星球上圆周最低点，由牛顿第二定律：(1分)由机械能守恒定律：(1分)以上三式联立解得：g′=2m/s2（1分）（3）依题意由

得

（1分）

(1分)得（1分）

如有其它解法，只要正确，可参照给分。18.如图5－2－14所示，竖直平面坐标系xOy的第一象限，有垂直xOy平面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直xOy平面向里的水平匀强电场，大小也为E；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道，轨道最高点与x轴相切于坐标原点O，最低点与绝缘光滑水平面相切于N.一质量为m的带电小球从y轴上(y＞0)的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点O，且水平切入半圆轨道并恰好沿轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限，并在电场中运动(已知重力加速度为g)．（1） 判断小球的带电性质并求出其所带电荷量．

（2）P点距坐标原点O至少多高？

（3）若该小球以满足（2）中OP最小值的位