2022-2023学年江西省寻乌中学高二下学期6月月考物理试题含答案

  2022—2023学年度下学期第二次阶段性测试

高二物理试卷

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，当原线圈两端输入u=10sin100πt(V)电压时，接在副线圈两端的交流电压表的示数为（   ）

A．100V B．100V

C．V D．1V

2．以下说法中正确的是（　　）

A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生

B．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大

C．当线圈与磁场垂直时，穿过闭合电路中的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积

D．磁感应强度变化，线圈面积变化，穿过闭合回路的磁通量也一定变化

3．如图所示，通电导体ab的电流方向由a向b，导体受到磁场力的方向向右，则磁场的方向是（　　）

A．由导线左方向右方

B．由导线右方向左方

C．垂直纸面向里

D．垂直纸面向外

4．光刻机是生产大规模集成电路的核心设备。一个光刻机的物镜投影原理简化图如图所示，三角形ABC为一个等腰直角三棱镜，半球形玻璃砖的半径为R，球心为O，为玻璃砖的对称轴。间距为的两条平行光线，从左侧垂直AB边射入三棱镜，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后汇聚在硅片上M点。已知半球形玻璃砖的折射率为，反射光线关于轴线对称。则OM两点间距离为（　　）

A．R B． C． D．

5．如图所示，光滑的半圆槽置于光滑的水平地面上，从右侧一定高度自由下落的小球恰能沿半圆槽边缘的切线方向滑入原先静止的槽内，对此情况，下列说法正确的是（　　）

A．槽一直向右运动

B．槽对地面的压力不变

C．小球每次离开槽后将做斜抛运动

D．小球每次离开槽后将做竖直上抛运动

6．如图，在xoy坐标系中有圆形匀强磁场区域，其圆心在原点O，半径为L，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直纸面向外。粒子A带正电，比荷为，第一次粒子A从点（－L，0）在纸面内以速率沿着与x轴正方向成角射入磁场，第二次粒子A从同一点在纸面内以相同的速率沿着与x轴正方向成角射入磁场，已知第一次在磁场中的运动时间是第二次的2倍，则

A． B．

C． D．

7．生活中可以通过霍尔元件来测量转动物体的转速。如图，在一个圆盘边缘处沿半径方向等间隔地放置四个小磁铁，其中两个N极向外，两个S极向外。在圆盘边缘附近放置一个霍尔元件，其尺寸如图所示。当电路接通后，会在a、b两端产生电势差（霍尔电压），当圆盘转动时，电压经电路放大后得到脉冲信号。已知脉冲信号的周期为T，若忽略感应电动势的影响，则（　　）

A．盘转动的转速为

B．改变乙图中的电源正负极，不影响间电势差的正负

C．脉冲信号的最大值与霍尔元件的左右宽度L无关

D．圆盘转到图示位置时，如果a点电势高，说明霍尔元件中定向移动的电荷带负电

8．如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（　　）

A．半径之比为 B．速度之比为 C．时间之比为 D．时间之比为

9．如图所示，一小段通电直导线放置在粗糙的水平面上处于静止状态，电流方向垂直纸面向里。现把一条形磁铁控制在导线的正上方成水平状态，中点与导线的连线（虚线）正好沿竖直方向，下列说法正确的是（  ）

A．放上磁铁后，地面对导线产生摩擦力

B．放上磁铁后，地面对导线的支持力仍然等于重力

C．若把磁铁沿竖直方向向上移动，地面对导线的支持力越来越小

D．若把磁铁水平向右移动一小段距离，导线仍处于静止状态，则地面对导线的摩擦力向右

10．一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为、，随后3s内质点Q通过的路程为30cm，则下列说法正确的是（　　）

A．该简谐波的周期为4s

B．该简谐波的传播速度大小为4m/s

C．质点P在时沿y轴负方向振动

D．质点P在时刻位于负的最大位移处

11．如图所示，产生电磁振荡的电路中线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，现在把原来接在1上的开关S接到2上，下列说法正确的是（　　）

A．从此刻起至少历时，回路中的磁场能才能达到最大

B．从此刻起至少历时，回路中的电场能才能达到最大

C．如果没有能量损失，电磁振荡可以永远持续下去

D．要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率

二、实验题（共20分）

12．某物理兴趣小组利用如图所示的装置“探究动量守恒定律”，AB是倾角大小可以调节的长木板，BC是气垫导轨（气垫导轨可看成光滑轨道），忽略小球通过B点时的速度变化，光电门1与光电门2固定在气垫导轨BC上。

（1）将质量为m、直径为d1的小球a从长木板上的位置O1由静止释放，小球a通过光电门1、2的挡光时间分别为Δt1与Δt2，当___________时，表明气垫导轨已调至水平位置。

（2）将质量为3m、直径为d2的小球b静置于气垫导轨上的位置O2，使小球a从长木板上的位置O1由静止释放，小球a先后通过光电门的挡光时间分别为Δt3与Δt4，小球b通过光电门的挡光时间为Δt5。

①若小球a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为___________；

②若小球a、b发生的是弹性碰撞，则___________；

（3）若小球a、b发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小球a的直径d1不变，逐渐增大小球a的质量，则碰撞之前小球a的挡光时间Δt6与碰撞之后小球b的挡光时间Δt7的比值逐渐趋近于___________。

13．已知一热敏电阻当温度从升至时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为），设计电路如图（a）。

(1)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为________（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（b）所示；

(2)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，得达到热平衡后热敏电阻的阻值为。由图（b）求得，此时室温为__________（保留3位有效数字）；

(3)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（c）所示。图中，E为直流电源（电动势为9V内阻可忽略）；当环境温度过高图中的输出电压达到或超过6.0V时，触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为，则图中________（填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为________（保留2位有效数字）。

三、计算题（共36分）

14．如图所示，水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为的正方形单匝导线框位于水平面内，线框的右边与磁场的边界重合．时，线框从磁场左边缘由静止开始向右做匀加速运动；时线框刚要完全进入磁场，此时线框中感应电流强度为，此过程中线框的右边始终与磁场的边界平行．求：

（1）线框做匀加速运动的加速度大小；

（2）线框刚要完全进入磁场时，线框产生的感应电动势大小；

（3）线框刚要完全进入磁场时，线框的热功率．

15．如图所示，足够长的粗糙水平台和长度L=6.5m、速度v=4.0m/s、向左匀速转动的传送带等高，且与传送带PQ连接。在t=0时刻，质量为mA的物块A与质量为m的木板B一起以共同速度v0=3.5m/s在平台上开始向右运动（物块A在木板B的最左端）。且在t=0时刻，质量为m的物块C以v=5m/s的速度从传送带最右端Q向左运动（物块C在传送带上的运动过程中可将其视为质点）。物块C与木板B恰好在传送带最左端P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。运动过程中物块A始终未离开木板B。已知物块C与传送带间的动摩擦因数和木板B与水平台间的动摩擦因数均为µ=0.10，物块A与木板B间的动摩擦因数为µ1=0.3，m=2mC=8mA，重力加速度取g=10m/s2，求：

（1）物块C在传送带上的运动时间；

（2）长木板B的最小长度L（结果保留两位小数）；

（3）最终物块C是否从Q端滑落传送带，请说明理由并计算出物块C在Q端时的速度大小。

16．如图所示，半径为L的金属圆环内部等分为两部分，两部分各有垂直于圆环平面、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B0，与圆环接触良好的导体棒绕圆环中心O匀速转动。圆环中心和圆周用导线分别与两个半径为R的D形金属盒相连，D形盒处于真空环境且内部存在着磁感应强度为B的匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。t=0时刻导体棒从如图所示位置开始运动，在导体棒开始转动的半周内有一束相同粒子从D形盒内中心附近A处均匀飘入（可忽略粒子的初速度）宽度为d的狭缝，粒子质量为m，电荷量为-q（q>0），粒子每次通过狭缝都能得到加速，最后恰好从D形盒边缘出口射出。不计粒子重力及粒子间的相互作用，忽略粒子在狭缝中运动的时间，导体棒始终以最小角速度（未知）匀速转动，求：

（1）的大小；

（2）考虑实际情况，粒子在狭缝中运动的时间不能忽略，求粒子从飘入狭缝一直加速至动能达到最大的过程中，粒子在狭缝中的加速时间；

（3）在第（2）问情景下，要使飘入的粒子有99%能射出，求狭缝宽度d满足的条件。

1．D

2．C

3．C

4．C

5．D

6．B

7．D

8．AC

9．CD

10．AC

11．CD

12．              

（1）[1]若气垫导轨调至水平位置，则小球a在气垫导轨上将做匀速直线运动，即当时，表明气垫导轨已调至水平位置。

（2）①[2] 小球a先后通过光电门的挡光时间分别为Δt3与Δt4，则小球a先后通过光电门的速度为

，

小球b通过光电门的挡光时间为，则小球b通过光电门的速度为

若小球a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为

解得

②[3] 若小球a、b发生的是弹性碰撞，则

，

解得

则

（3）[4]设小球a的质量为M，若小球a、b发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、能量守恒，有

，

整理得

当时，逐渐趋近于。

13．1.8     28.0（27.8~282）     R1     1.6

(1)[1]若某次测量中电压表和毫安表的示数分别5.5V和3.0mA，根据欧姆定律得此时热敏电阻的阻值为

(2)[2]根据热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线，可知当达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.0kΩ，对应的温度为28.0℃；

(3)[3]根据如图（c）所示电路，假设R1是热敏电阻，根据欧姆定律得输出电压为

由题意知R2为定值电阻，当图中的输出电压达到或超过6.0V时，即环境温度高，便触发报警器报警，那么热敏电阻的阻值会减小，输出电压会变大，从而报警，所以图中R1应该用热敏电阻；

[4]若要求开始报警时环境温度为50℃，通过热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线，可知

代入数据得

解得

14．（1）（2）（3）

（1）t=T时刻线圈完全进入磁场，则位移为L，由

解得

（2）线框刚要完全进入磁场时的速度

感应电动势：；

（3）线框刚要完全进入磁场时，线框的热功率

15．（1）1.5s；（2）1.78m；（3）m/s

(1) 设向左为正方向，由于物块C的速度大于传送带的速度，物块C在传送带上先做匀减速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律可得

设物块C做匀减速运动的距离为x，由运动学公式可得

解得

因此物块C做匀减速直线运动时间为

物块C做匀速直线运动时间为

物块C在传送带上运动的总时间为

(2) 设向右为正方向，物块A和木板B一起向右运动的加速度为 ，木板B和物块C碰撞前运动的速度为v1，木板B和物块C碰后的速度分别为 和 ，对于物块A和木板B有

，

木板B和物块C碰撞时，由动量守恒定律可得

由能量守恒定律可得

解得

设木板B的最小长度为L'，物块A的加速度为a2，木板B的加速度为a3，经过时间ts，物块A和木板B达到的共同速度为v共，对物块A有

，

对木板B有

，

碰撞后至木板B和物块A刚好达到共同速度的过程中，木板B运动的位移为

物块A运动的位移为

木板的最小长度为

(3)物块C向右运动至速度减为零时通过的位移为

解得

即物块C一定会滑落传送带，在Q端时

解得

16．（1）；（2）；（3）

（1）根据洛伦兹力提供向心力

棒的最小角速度

解得

（2）设粒子离开出口时的速度为，在电场中的加速时间为，则

粒子在电场中的加速度

又因为

解得

（3）只有在0~（）时间内飘入的粒子才能每次均被加速，则所占的比例为

由

解得