2022年湖南省长沙市石家湾中学高二物理摸底试卷含解析

2022年湖南省长沙市石家湾中学高二物理摸底试卷含解析一、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5所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，

图5下列情况下P点的场强可能为零的是()A.q1、q2都是正电荷，且q1>q2B．q1是正电荷，q2是负电荷，且q1<|q2|C．q1是负电荷，q2是正电荷，且|q1|>q2D．q1、q2都是负电荷，且|q1|<|q2|参考答案：B2.大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是在匀速膨胀，但上世纪末，对1A型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀。面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。如果宇宙真是在加速膨胀，则标志宇宙空间尺度大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系，大致是下面哪个图象：_________参考答案：C3.（多选题）如图甲所示，正方形金属线圈abcd位于竖直平面内，其质量为m，电阻为R．在线圈的下方有一匀强磁场，MN和M′N′是磁场的水平边界，并与bc边平行，磁场方向垂直于纸面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v﹣t图象，图中字母均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向B．金属线框的边长为v1（t2﹣t1）C．磁场的磁感应强度为D．金属线框在0～t4的时间内所产生的热量为2mgV1（t2﹣t1）+m（V22﹣V32）参考答案：BD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．【分析】金属框进入磁场前做匀加速运动，由图线与时间轴所围的面积读出金属框初始位置的bc边到边界MN的高度；由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，根据时间和速度求解金属框的边长；由图知，金属线框进入磁场过程做匀速直线运动，重力和安培力平衡，列式可求出B．由能量守恒定律求出在进入磁场过程中金属框产生的热量．【解答】解：A、金属线框刚进入磁场时磁通量增大，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向；故A错误；B、由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2﹣t1，故金属框的边长：l=v1（t2﹣t1）；故B正确；C、在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg=BIl，I=，又l=v1（t2﹣t1）．联立解得：B=；故C错误；D、t1到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q1=mgl=mgυ1（t2﹣t1）；t3到t4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q2=mgl+m（﹣）=mgυ1（t2﹣t1）+m（﹣）故Q=Q1+Q2=2mgυ1（t2﹣t1）+m（﹣），故D正确；故选：BD．4.（单选）在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头．在某次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后对方的冰壶以0.25m/s的速度向前滑行．若两冰壶质量相等，规定向前运动的方向为正方向，则碰后中国队冰壶获得的速度为（）A．0.1m/sB．﹣0.1m/sC．0.15m/sD．﹣0.15m/s参考答案：解：两冰壶碰撞的过程中动量守恒，规定向前运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：mv1=mv2+mv3代入数据得，m×0.4=m×0.25+mv3，解得v3=0.15m/s．故C正确，A、B、D错误．故选：C．5.对以a＝2m/s2做匀加速直线运动的物体，下列说法正确的是()

A．在任意1s内末速度比初速度大2m/s

B．第ns末的速度比第1s末的速度大2nm/s

C．2s末速度是1s末速度的2倍

D．ns时的速度是s时速度的2倍参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.参考答案：

增大

增大

7.有一个未知电阻R，用图中P和Q两种电路分别对它进行测量，用P图电路测量时，两表读数分别为5.5V，0.49A，用Q图电路测量时，两表读数分别为4.4V，0.50A，则用

图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=

，测量值比真实值偏

（填“大”或“小”）．参考答案：8.甲、乙两个作简谐振动的单摆摆长之比为9︰4，则它们的振动周期之比T甲︰T乙＝

：

，在甲摆完成10次全振动的时间内，乙完成

次全振动。参考答案：3:2；159.如图所示，A、B两矩形物体叠放在粗糙水平面上，若用水平力F拉B物体，它们仍然保持静止状态，则B物体受到的力的个数是________．若用水平力F拉A物体，它们仍然保持静止状态，则B物体受到的力的个数是________．参考答案：5，510.如图所示，水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abcd，当一竖直放置的条形磁铁的N极从线圈正上方快速靠近线圈时，流过ab边的电流方向为

（选填“从a到b”或“从b到a”）；若线圈始终不动，线圈受到的支持力FN与自身重力间的关系是FN

mg（选填“＞”、“＜”或“＝”）。参考答案：11.如图所示，理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_____，流过灯泡b的电流为___。（结果可以为分数形式）参考答案：10：3

0.2A12.（16分）电荷量为e的电子，以速度V垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场对电子的作用力大小为__________，方向与速度方向________（填“平行或垂直”），电子在磁场中做匀速圆周运动，它的周期跟轨道半径________（填“有关”或“无关”），跟速率_________（填“有关”或“无关”）。参考答案：qVB

垂直

无关

无关13.（6分）（1）无线电波的传播方式有：

，

，

；（2）电磁波谱中按波长由长到短排列正确为：无线电波、红外线、可见光、

、

、 。参考答案：（1）天波、地波、直线传播；（2）紫外线、X射线、γ射线三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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）

15.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，氦核的质量为3.0150u，若1u相当于931.5MeV

,(1)写出两个氘核聚变成的核反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能.参考答案：解：（1）应用质量数守恒和核电荷数守恒写出核反应方程为：……4分

(2)

由题给条件可求出质量亏损为：

Δm=2.0136u×2－(3.0150+1.0087)u=0.0035u

……4分

所以释放的核能为

ΔE=0.0035×931.5MeV=3.26MeV

……4分17.空间中取坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，如图所示。初速可忽略的电子经过一个电场直线加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）。已知电子带电量大小，质量，忽略电子重力的作用。则

（1）若电子从B飞离MN，飞离时速度大小，且与初速度夹角，求AB间电势差；

（2）若加速电场的电势差可变，调节电势差，使电子经过x轴时的坐标为（2d，0），求加速电场的电势差。参考答案：（1）（5分）设电子的电荷量为e、质量为m，电子在A处速度v0。则

飞离时有，

从A到B，由动能定理：

解得

有

电子经过电场加速后速度。则

①

……1分电子在匀强电场中运动，有

②

③

④

……2分

离开电场时，有

⑤

……1分开电场后匀速运动，有

⑥

……1分 ⑦

……1分

由以上各式解得加速电场的电势差

⑧

……1分18.如图所示在绝热气缸内，有一绝热活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27℃，封闭气柱长为9cm，活塞横截面积S＝50cm2。现通过气缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过