2022-2023学年江苏省泰州中学高二下学期5月月考物理试题含答案

江苏省泰州中学2022-2023学年度第二学期月度检测

高二物理试题

一、单项选择题（每题4分，共计40分）

1．有四个核反应方程如下

①      ②

③               ④

下列说法正确的是（　　）

A．①是核裂变 B．为

C．③是人工核反应 D．为中子

2．下图中的四个图都与涡流有关，下列说法错误的是（　　）

A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B．金属探测器是利用被测金属中产生的涡流来进行探测的

C．电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物

D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流

3．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是 （　　）

A．金属圆环相对桌面有向左的运动趋势

B．金属圆环对桌面的压力小于其自身重力

C．金属圆环有缩小的趋势

D．俯视金属圆环中电流方向为逆时针

4．如图，匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn），衰变过程中放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个外切的圆，大圆与小圆的半径之比为42∶1，则氡核的衰变方程是（　　）

A．Rn→Fr＋e B．Rn→Po＋He

C．Rn→At＋e D．Rn→At＋H

5．两个完全相同的电热器分别通以图甲、乙所示的交变电流。两电热器的电功率之比为（　　）

A．1∶ B．5∶4 C．3∶4 D．3∶2

6．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin(100πt)V，则（　　）

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V

B．当单刀双掷开关与a连接时，t＝s时，电压表的示数为22V

C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小

7．如图所示，LA、LB是两个电阻值都为r的完全相同的小灯泡，小灯泡的电阻值大于定值电阻R的电阻值。L是一个自感很大的线圈，它的电阻值与定值电阻的电阻值相等。由于自感现象，当开关S接通或断开时，下列说法正确的是（　　）

A．S接通时，灯泡LA先亮，LB后亮

B．S接通时，IA=IB

C．S断开时，LB立即灭，LA先闪亮一下再灭

D．S断开时，IA=IB

8．两个氘核以相等的动能Ek对心碰撞发生核聚变，核反应方程为，其中氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，中子的质量为m3。假设核反应释放的核能E全部转化为动能，下列说法正确的是（　　）

A．核反应后氦核与中子的动量相同

B．该核反应释放的能量为E＝（m2+m3-2m1）c2

C．核反应后氦核的动能为

D．核反应后中子的动能为

9．如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光．下列说法正确中的是

A．原、副线圈匝数比为3:1 B．原、副线圈匝数比为1:3

C．AB端的输入电压为3U D．AB端的输入电压为4U

10．如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为d，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量m(质量分布均匀)的导体杆在向右运动，且与两导轨保持良好接触，从某时刻起施加一拉力F，F＝kv(k为大于0的常数)，其他电阻均不计，则此后导体杆的速度随时间变化图像可能为（　　）

A．①② B．③④ C．①②③ D．①③④

二、实验题（每空2分，共计14分）

11．图为“研究电磁感应现象”的实验装置

（1）将图中所缺的导线补接完整_________。

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：

①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将___________；

②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调小时，灵敏电流计指针___________

（3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将___________。

A．因电路不闭合，无电磁感应现象

B．不能用楞次定律判断感应电动势方向

C．可以用楞次定律判断感应电动势方向

D．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势

12．G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向_______（填“上”、“下”）；图(3)中的电流表G的指针向____偏（填“左”、“右”）图(4)中的条形磁铁下端为______极（填“N”、“S”）。

三、解答题（共计46分，请规范书写解题步骤，直接写结果不给分）

13．一个静止的母核发生α衰变，产生的α粒子和子核的动能之和称为这个母核的α衰变能。

（1）若在一次α衰变中静止的母核放出的α粒子动能为E，又知α粒子质量为m，子核Y的质量为M，求母核的α衰变能；

（2）若母核释放的核能全部转化为α粒子和子核的动能，试分别判断Cu和Po能否发生α衰变？若能，求出其α衰变能（1u相当于931.5MeV，结果保留三位有效数字）。

一些原子核的静止质量

14．如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L = 1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R = 0.40Ω的电阻，质量为m = 0.01kg、电阻为r = 0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：

(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；

(2)磁感应强度B的大小；

(3)在金属棒ab从开始运动的1.5s内，内阻R上产生的热量。

15．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω=100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V、8.8kW”的电动机恰恰能正常工作，发电机线圈电阻r不可忽略。求：

（1）从图示位置开始计时，交流发电机的瞬时电动势的表达式；

（2）输电线路上损耗的电功率；

（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，则升压变压器原线圈两端电压U1。

16．两足够长且不计电阻的光滑金属轨道如图甲所示放置，间距为，在左端弧形轨道部分高处放置一金属杆a，弧形轨道与平直轨道的连接处光滑无摩擦，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆a、b的电阻分别为、，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。现杆b以初速度大小开始向左滑动，同时由静止释放杆a，杆a由静止滑到水平轨道的过程中，通过杆b的平均电流为；从a下滑到水平轨道时开始计时，a、b运动的速度一时间图象如图乙所示（以a运动方向为正方向），其中，，g取，求：

（1）杆a由静止滑至弧形轨道与平直轨道连接处时的速度；

（2）杆a在弧形轨道上运动的时间；

（3）杆a在水平轨道上运动过程中通过其截面的电荷量；

（4）在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。

1．A

2．C

3．B

4．B

5．B

6．B

7．C

8．C

9．C

10．A

11．     见详解     向右偏转一下     向右偏转一下     CD

解析：（1）[1]

（2）[2][3]由题中条件可知当线圈中磁通量增加产生感应电流时灵敏电流计的指针向右偏。将原线圈迅速插入副线圈时，磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调小时，电流增大，磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏。

（3）[4] 如果副线圈两端不接任何元件即没有闭合回路，则仍有电磁感应现象，有感应电动势，但无感应电流，感应电动势的方向仍能用楞次定律判断。故CD正确，AB错误。

12．     下     右     S

解析：[1]指针左偏说明线圈中电流方向向下，感应电流产生的磁场方向向下，原磁场方向向上，二者方向相反，说明线圈中磁通量增加，由楞次定律分析可磁铁要靠近线圈，故条形磁铁的运动方向是向下。

[2]由楞次定律分析，原磁场方向向下，线圈中磁通量增大，为阻碍磁通量增大，感应电流产生的磁场方向向上，由安培定则可知线圈中电流方向向上，电流从右端流入电流表，故电流表G的指针向右偏。

[3]指针右偏说明线圈中电流方向向上，感应电流产生的磁场方向向上，因磁铁远离线圈，线圈磁通量减小，为阻碍磁通量减小，原磁场和感应电流产生的磁场方向相同，说明原磁场方向也向上，故条形磁铁下端为S极。

13．（1）母核的α衰变能是（）E；（2）Cu不能发生α衰变，Po能发生α衰变，α衰变能是9.04MeV

解析：（1）原子核衰变过程中，动量守恒，由动量守恒定律得

又由动能表达式

子核的动能

母核的α衰变能为

（2）若发生α衰变，方程为

质量亏损

质量增加，故不能发生α衰变，如果Po发生α衰变，方程为

质量亏损

则Po发生α衰变，由质能方程得Po发生α衰变过程中的α衰变能为

14．(1)b点电势高，a点电势低；(2)0.1T；(3)0.26J

解析：(1)由右手定则可知，ab中的感应电流由a流向b，ab相当于电源，则b点电势高，a点电势低。

(2)由x—t图象求得t = 1.5s时金属棒的速度为

v = =m/s = 7m/s

金属棒匀速运动时所受的安培力大小为

F = BIL，I = ，E = BLv

联立得

F =

根据平衡条件得

F = mg

则有

mg =

代入数据解得

B = 0.1T

(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内，金属棒的重力势能减少量转化为金属棒的动能和电路的内能。设电路中产生的总焦耳热为Q根据能量守恒定律得

mgx = mv2 + Q

代入数据解得

Q = 0.455J

故R产生的热量为

QR = Q = 0.26J

15．（1）（V）；（2）160W；（3）280V

解析：（1）根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为

解得

从图示位置开始计时瞬时电动势的表达式

（V）

（2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有

根据理想变压器的变流比可知

解得

所以输电线路上损耗的电功率为

（3）根据理想变压器的变压比可知

解得

升压变压器副线圈两端电压

又

可得

16．（1）5m/s；（2）5s；（3）C ；（4）J

解析：（1）杆a由静止滑至弧形轨道与平直轨道连接处时由机械能守恒定律

解得

va＝5 m/s

（2）设杆a由静止滑至弧形轨道与平直轨道连接处时杆b的速度大小为vb0，对杆b运用动量定理，有

其中：vb0＝2 m/s，v0＝5 m/s，代入数据解得

Δt＝5 s

（3）设最后a、b两杆共同的速度为v′，由动量守恒定律得

mava－mbvb0＝（ma＋mb）v′

代入数据解得

v′＝m/s

杆a动量的变化量等于它所受安培力的冲量，设杆a的速度从va到v′的运动时间为Δt′，则由动量定理可得

BdI·Δt′＝ma（va－v′）

而

q＝I·Δt′

代入数据得

q＝C

（4）由能量守恒定律可知杆a、b中产生的焦耳热为

解得

b棒中产生的焦耳热为

Q′＝Q＝J