2022-2023学年上海中大高级中学高二物理测试题含解析

2022-2023学年上海中大高级中学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.如图所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则(

)A．断开开关S，ab中有感应电流B．闭合开关S，ab中有感应电流C．无论断开还是闭合开关S，ab中都有感应电流

D．无论断开还是闭合开关S，ab中都没有感应电流参考答案：B2.如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表．闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，下列说法错误的是（

）

A.电压表示数变大

B.电流表示数变小C.外电路等效电阻变大

D.内电路消耗的功率变大参考答案：C3.(单选)北京时间2010年11月22日19点30分,中国选手劳义在广州亚运会男子100米决赛中以10秒24的成绩获得冠军.这是中国选手历史上首次获得亚运会男子百米冠军!劳义之所以能够取得最佳成绩，取决于他在100米中的(

)A．某时刻的瞬时速度大 B．撞线时的瞬时速度大C．平均速度大 D．起跑时的加速度大参考答案：C4.如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M=30°．M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM=φN，φP=φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）A．点电荷Q一定在MP的连线上B．连接PF的线段一定在同一等势面上C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功D．φP小于φM参考答案：A【考点】电势能．【分析】点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆，圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心；找出电荷位置后，根据电势能的变化情况判断电场力做功情况．【解答】解：A、点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，在MP的连线上，如图所示，故A正确；B、φP=φF，线段PF是P、F所在等势面（圆）的一个弦，故B错误；C、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，将正试探电荷从P点搬运到N点，电势能降低，故电场力做正功，故C错误；D、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，故φP＞φM，故D错误．故选：A．5.下列物体处于平衡状态的是

（

）A、加速启动的汽车

B、做匀速圆周运动的小球C、在水平面上减速滑行的木块

D、静止在桌面上的文具盒参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间，试测线圈平面与螺线管的轴线垂直，可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K，改变通入螺线管的电流方向，而不改变电流大小，在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。（1）将开关合到位置1，待螺线管A中的电流稳定后，再将K从位置1拨到位置2，测得D的最大偏转距离为dm，已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ，Dφ＝，式中为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B＝＿＿＿＿＿＿；若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt，则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε＝＿＿＿＿。（2）调节可变电阻R，多次改变电流并拨动K，得到A中电流I和磁感应强度B的数据，见右表。由此可得，螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B＝＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）（多选题）为了减小实验误差，提高测量的准确性，可采取的措施有（A）适当增加试测线圈的匝数N（B）适当增大试测线圈的横截面积S（C）适当增大可变电阻R的阻值（D）适当拨长拨动开关的时间Δt参考答案：．(1)(2)0.00125I(或kI)

(3)A,B7.有一个称为“千人震”的趣味物理小实验如图1，实验是用一节电动势为1.5V的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是

；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间

，因为

．参考答案：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．【考点】自感现象和自感系数．【分析】只有当闭合电路断开时，导致电路中的电流变化，镇流器出现自感现象，产生瞬间高压，给同学们都有触电感觉．【解答】解：当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小．当断开时，镇流器电流发生变小，从而产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉．故答案为：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．8.两个完全相同的带电小球，质量均为m且带有等量同种电荷,用两根长度相同的绝缘细线悬挂于同一点(如图所示),静止后两条细线张角为2θ.若细线长度为L，两个小球所带电荷量大小均为__________，悬线张力大小为_________．参考答案：

9.匀强电场中有M、N、P三点，连成一个直角三角形，MN＝4cm，MP＝5cm，如图所示，把一个电量为－2×10－9C的检验电荷从M点移到N点，电场力做功8×10－9J，从M点移到P点电场力做功也是8×10－9J．则匀强电场的方向_________，电场强度大小为__________N/C．参考答案：10.一足球质量为0.4kg，速度为5m／s，被足球运动复以大小10m／s速度沿相反方向踢回，则足球动量改变量为

kg·m／s。如果足球与脚接触时间为0.05s，则足球所受的平均冲力为

N（以踢回的方向为正方向）。参考答案：6kg·m/s，120N11.一灵敏电流计，满刻度电流为Ig=500μA，表头电阻Rg=200Ω，若将改装成量程为1.0V的电压表，应再

一个

Ω的电阻。参考答案：串联

1800

解：将小量程的电流表改装成电压表利用串联电路的分压原理，需要串联一个大一些的电阻；把电流表改装成量程为1.0V的电压表时，串联电阻的阻值：，故答案为：串联；1800．12.如图所示，在光滑水平面上，一质量为m＝0.1kg，半径为r＝0.5m，电阻为R＝0.5Ω的单匝均匀金属圆环，以v0＝5m/s的初速度向一磁感应强度为B＝0.1T的有界匀强磁场滑去（磁场宽度d＞2r）．圆环的一半进入磁场历时2s，圆环上产生的焦耳热为0.8J，则2s内圆环中的平均感应电动势大小为▲V，2s末圆环的加速度大小为▲

m/s2．参考答案：（或1.96×10-2），0.6．13.某行星的质量约为地球质量的1/2，半径约为地球半径的1/6，那么此行星表面的重力加速度与地球的表面的重力加速度之比为____________；此行星的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为____________．参考答案：18︰1；︰1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，a、b两金属杆质量均为m，电阻分别为R1、R2，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处。g为重力加速度，试求：（1）杆a做匀速运动时，回路中感应电流的大小；（2）杆a做匀速运动时的速度；（3）杆b静止的位置距圆环最低点的高度。参考答案：.解析：⑴匀速时，拉力与安培力平衡，F=BIL---------2分

得：----------------------------------------------------1分⑵金属棒a切割磁感线，产生的电动势E=BLv----------2分

回路电流--------------------------------------------2分

联立得：------------------------------------1分⑶平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，

得：θ=37°--------------------------------------2分-------17.如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个质量为0.05Kg,带电量为2.5×10－4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以8m/s的初速度竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10m/s2.（1）指出小球带何种电荷；

（2）求小球从原点0运动到Q点的时间；（3）求小球在水平方向的加速度大小；（4）求匀强电场的电场强度大小；（5）求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电场力所做的功。参考答案：（1）小球带负电（2）小球在y方向上做竖直上抛运动