山东省实验中学2022-2023学年高二上学期月考物理试题

山东省实验中学2022~2023学年阶段性测试 高二物理试题 2023.01 参考答案与试题解析 一、单项选择题（本题共8小题，共24分） BCCCD ADA 二、多项选择题（本题共4小题，共16分） 9.CD 10.BD 11.AC 12.BCD 三、实验题（本题共2小题，共15分） 13.(6分)（每空2分）(1)C;(2)20g:(3)1<≤3 11l2 14.(9分)(1)（每空1分）×1 欧姆调零 14.0(14也对) (2)（每空2分)R2-R1 (3)(每空2分)2.0 4.0 四。计算题（共4小题，共45分） 15.(8分)(1)由图乙可知，滑块滑上木板左端的速度大小为Y。=6n/s,滑块和木板相对静止时的速 度大小为'共=2/s。对滑块和木板组成的系统，由动量守恒定律有 。=(M+m)共.2分 解得 m=2k8.2分 (2)在滑块相对木板滑动的过程中，根据能量守恒定律有 1 lmgs 1 ,2m+M候 2分 解得 s=3m 1.2分 16.(10分)(1)A点沿半径方向射入，出射点反向延长成过圆心0， 由几何关系得粒子带负电，r=1m: 根据洛伦滋力提供向心力：qvoB=mr 2分 mv0 则有：B 第1页共3页 B工=4X10m/s: 代入数据解得：V0n .2分 (2)从C点射入的粒子，由数学知识可得也从D点射出，出射方向与x轴夹60°角斜向下，从A点射 入的粒子，从D点沿x轴射入。 对从A射入的粒子：水平：X=Vot,1分 1 2 竖直方向：ya吃at名，l分 根据牛顿第二定律：a ag=4X1012nm/s21分 m 联立解行：y⅓0.125日 对C处射入的粒子：x=Vosin30°.t,1分 y.5vg0s30t2at2 1 1分 联立解得：-(5-m 所以间距：Ay=y人+%=(N3-3m1分 8 17.(12分)(1)在0~1.5s内，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为： E4中△BLx1=15X1X0.8Y1.6V1分 △t△t 由闭合电路欧姆定律可得电路中电流为：I=卫=0.4…1分 R+r 通过电阻的电量为：q=Ito=0.4×1.5C=0.6C2分 (2)电阻R上产生的焦耳热为：Q=I2R0=0.42×3×1.5J=0.72J.2分 (3)设撤去作用力的一瞬间导体棒的速度为Vm,则根据平衡条件可得： L2va mgsin 0=uumgcos 0+- R+r 1分 解得：vm=8m/s 在磁场中的加速度为a,根据速度位移关系可得： a- =40m/g2..1分 2×1 导体棒在磁场中运动时的某一位置，由牛顿第二定律： F+mgsin 0-umgcos 0-BL=ma. 1分 R+r 根据速度时间关系可得：v=a(t-1.5)1分 第2页共3页 设导体棒在磁场中运动的时间为t1,根据位移时间关系可得： x吃号 1分 求得在磁场中运动的时间为：t1=0.2s 因此：F=(10t+23)N（1.5s≤K1.7s)1分 18.(15分)(1)小球运动到C点时，由牛顿第二定律得：Fm3=R1 .1分 从O到C的过程中，由机械能守恒得 1 2 Ep2gR1t2mvD2l分 联立并代入数据得：Ep=50J2分 (2)小球恰运动到B点速度为零，从O到B过程中，由能量守恒及转化关系得克服摩擦力的功为： W=Ep-mgR2.2分 得W=33J2分 (3)小球运动到A点的速度 12 Ep-2mVA 1分 小球与AB作用过程中，水平方向动量守恒，取水平向右为正方向， 由系统水平动量守恒得：mVa=(M什m)Vk1分 小球与心作用过程中，由机板能守恒得：方vA2-号0细：2-聪R2分vy2 1 2 1分 此后小球做斜上抛运动，到达最高点时速度最小，则有：Vy=g,1分 .2 y方gt1分 X=Vxt1分 联立得：上=2 x 5 1分 第3页共3页山东省实验中学2022~2023学年阶段性测试 高二物理试题 2023.01 说明：本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和0.5签字笔填涂到答题卡规定位置上， 书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。 第I卷（共40分） 一、单项选择题（本题共8小题，共24分) 1.一质量为2kg的物体，速度由向东3/s变为向西3m/s,在这个过程中该物体的动量变化量与动 能变化量的大小分别是() A.0、0 B.12kgm/s、0 C.0、18J D.12kgm/s、18J 2.下列说法中正确的是() A.电与磁紧密相连，有磁必有电，有电必有磁 B.根据安培电流假说，当磁体内部分子电流取向不一致时，就会显示出磁性 C.根据安培电流假说，不管是磁体的磁场还是电流的磁场都来源于电荷的运动 D.由于地磁场很强，所以很小的磁针就能显示出地磁场的存在 3.如图所示，KLMN是一个竖直的电阻为R的匝矩形导线框，处于磁感应强度为B的水平匀强 磁场中，线框面积为S,KL边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度@匀速转动（俯 视逆时针转动)。初始时线框与磁场方向的夹角为30°（图示位置），则（) 30 A此时穿过线框的磁通量为分5 B。此时线框中的线框中的感应电动势为宁公S0 C.线框连续转动产生的交流电流的有效值为V2nBS0 2R D.从图示位置继续旋转180°的过程中，线框中的平均电流为0 4.滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员（可视为质点） 从雪坡上先后以大小不同的初速度v1和v2沿水平方向飞出，1：2=3：4， 不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中() A.运动员先后在空中飞行的时间相同 yy B.运动员先后落在雪坡上的速度方向不同 C.运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比为3：4 D.运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为1：1 试卷第1页，共7页 5.如图甲所示，梯形硬导线框abcd固定在磁场中，磁场方向与 ×a× 线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的 关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。在0~5o时间内，设垂 0+ 直ab边向上为安培力的正方向，线框b边受到该磁场对它的安 甲 培力F随时间t变化的关系图为( F ◆F A. B.-F D. 6.如图所示，电源电动势为E,内阻为r。电路中的R、R?分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0 为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当电键S闭合时，电容器中一带电 微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是() R A.只逐渐增大R1的光照强度，电阻R消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D.若断开电键S,电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动 7.如图为列车制动系统的简化模型：固定在水平面上间距为1的两条平行光滑导轨，电阻忽略不计。 列车可看作质量为、边长为1、电阻为R的正方形金属框abcd,金属框与导轨良好接触。列车 减速时，在前方导轨平面设置磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于 l。若某时刻列车处于无磁场区域的速度为o,则列车() X XX X 区X☒ XXXX b d 宽度间蹈 A.cd边刚进入磁场时，c、d两点的电势差为Bo B。穿过第一块有界磁场过程通过线框某横截面的总电量为2 B213 C.穿过第一块有界磁场过程受安培力冲量大小为 R D.ab边刚穿出第一块有界磁场时速度大小为o 2B213 mR 试卷第2页，共7页 8.一个半径为R的绝缘圆柱面，有241根长直铜导线紧紧贴在其表面，铜导线中都通有方向向下、 大小为I的电流.通电导线有两种放置方法，方法1如图甲：一根放置在AA'处，其余2N根均匀、 对称的分布在圆柱的右半侧与圆柱的轴平行；方法2如图乙：一根放置在A4处，其余2N根均匀、 对称的分布在圆柱的左半侧，与圆柱的轴平行。这两种情况下，其余2N根在AA处产生的磁感应强 度分别为B1、B2,放置在A4处的导线所受安培力分别为F1、F2.已知通有电流i的长直导线在距其 r处产生的磁感应强度大小为B=k二（其中为一常数）。甲、乙的俯视图分别为丙、丁。则 ( 1 2 2 ⑧⑧ 2N+1 2N+1 A(4 A(A)☒ & 囟⑧ 1 2 21 甲 丙 丁 A.B1、B2方向相同，大小相等，F1=F2 B.B1、B2方向相同，大小不等，F≠F2 C.B1、B2方向不相同，大小相等，F1=F2 D.B1、B2方向不相同，大小不等，F≠F2 二、多项选择题（本题共4小题，共16分） 9.如图所示，A、B两物块用轻质弹簧连接，质量分别为2、m,初始时，A、B静置于倾角为0的 斜面上，此时弹簧处于原长，A、B与斜面间的动摩擦因数u=twd (最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，现给B一沿斜面向下的初速度 Fe v,斜面足够长，在此后的过程中，下列说法正确的是() A.A、B组成的系统总是动量守恒 0 B.A、B弹簧组成的系统机械能守恒 C.当B第一次速度为零时，A的速度大小为o 2 D.弹锁的最大弹性势能为宁0n心 10.著名物理学家费曼设计了一个如图所示实验，用一轻绳悬挂一圆形轻质绝缘板，板的四周固定 一些带正电的轻质小球，在圆形绝缘板正上方用支架（图中未画出）固定一个线圈，线圈与电源、 开关构成回路，线圈与轻绳、圆板无接触。则下列说法正确的是() A.在闭合开关瞬间，圆板静止不动 B.在闭合开关瞬间，圆板逆时针转动（自上而下看） C.不管板上小球的电性如何，开关闭合瞬间，圆板转动方向相同 D.开关断开瞬间与开关闭合瞬间圆板转动方向相反 试卷第3页，共7页 11.如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理想变 压器。在输电线路的起始端接入A、B两个互感器（均为理想器材），两互感器原、副线圈的匝数 比分别为200：1和1：20，电压表的示数为220V,电流表的示数为4A,输电线路总电阻=202， 则下列说法正确的是() 升压变压器 降压变压器 A.互感器A是电压互感器，互感器B是电流互感器 B.线路上损耗的功率为320W C.发电机输出的电功率为3520kW D.用户使用的用电设备增多，降压变压器输出电压U4变大 12,如图甲所示，在平行虚线N、PQ间有垂直于纸面的交变磁场，两虚线间的距离为d,磁场的 磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁场变化的周期为 M D 个B T.一质量为m、电荷量为g的带电粒子在虚线MN上的A点以 垂直于N向右射入两虚线间，若磁场的磁感应强度B,=8π 不计粒子的重力，则下列说法正确的是() 42 B A.粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T 甲 B.粒子在t=T/8时刻射入，粒子会从虚线PQ射出 C.要使粒子在两虚线间能做一个完整的圆周运动，粒子的速度最大可以为4 T D.要使粒子在两虚线间能做两个完整的周运动，粒子的速度最大可以为（元十）T 4dπ 试卷第4页，共7页 第II卷（共60分） 三、实验题（本题共2小题，共15分） 13.(6分)用图1装置验证动量守恒定律。实验中 4m 18…m 12 O M PN 图1 图2 (1)为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是 A.使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出 B.使入射球与被碰小球碰后能同时飞出 C.使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向 D.使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失 (2)若A球质量为=50g,两小球发生正碰前后的位移-时间(x-t)图象如图2所示，则小球B的质 量为2= (3)调节A球自由下落高度，让A球以一定速度ⅴ与静止的B球发生正碰，碰后两球动量正好相等，则 A、B两球的质量之比应满足】 m2 14.(9分)(1)某实验小组要对未知电阻进行测量。他们先用多用电表的欧姆挡进行粗测。先用“×10” 挡测量电阻R时，操作步骤正确，发现表头指针向右偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应将选择旋 钮换到 (填“×1”或×100)挡。换挡后应先进行 (填缺少的步骤)，之后用表笔连接 待测电阻进行测量，得到如图甲所示的表盘示数，由此可得该电阻的阻值是 。 S2 30 2015 10 40 k0oui山/ 1.5 支 50 200 1.0 TTTTT 0.5 v 友/ 。。 00.10.2030.40.5+ 甲 丙 (2)为准确测量该电阻阻值，备有以下器材： A.电源（电动势约为3V,内阻未知）；B.电压表（量程为3V,内阻可认为无穷大） C.电阻箱（最大阻值99.92）：D.开关(2个)，导线若干。 该组同学设计了如图乙所示的电路图，并进行了如下操作： 物理试题第5页共7页 首先断开开关S,闭合开关S,调节电阻箱，使电压表有一合适的示数U记下此时电阻箱的阻值R1:接 着闭合开关S,调节电阻箱使电压表示数仍为U,记下此时电阻箱的阻值R2.由此测得电阻R= (3)测出电阻后该组同学发现此电路还可以测出电源电动势E和内阻r。闭合开关S,S2,调节电阻箱R, 读出多组电压表V和电阻箱R的数值并作出是上图象如图丙所示，由此得出电源电动势E=V、 U R 内阻r=2.(结果均保留两位有效数字) 四.计算题（共4小题，共45分） 15.(8分)如图甲所示，质量M=4kg的足够长木板静止于光滑的水平面上，一滑块以速度从左端 滑上长木板后它们运动的速度一时间图像如图乙所示（g=10m/s2)。 (1)求滑块的质量m: (2)若滑块与木板间的动摩擦因数4=04，求滑块相对长木板滑动的距离5。 v/(m·s-) 6 口% 2 771TT11177T 甲 16.（10分)如图所示，真空中有一半径r=1.0m的圆形磁场区域，圆心位于坐标原点，磁场的磁感应 强度B=2.0×103T,方向垂直纸面向里，在x1=1.0m到x2=2.0m区域内有一竖直向下的E=2.0×103Vm 的匀强电场。现将比荷为q=2.0×10Ckg的两带负电粒子从磁场边界A、C处沿+y方向以相同初速度竖 直射入磁场，A处射入粒子恰能从磁场与电场相切的D处进入电场，OC连线与竖直轴夹角0=60°，不计 粒子所受重力以及粒子间相互作用力，求： (1)粒子的速度vo大小： ◆/m E (2)两粒子射出电场时的间距△y(结果用根式表示)。 + ￥B D 10 2.0x/m 4 物理试题第6页共7页 17.(12分)如图甲所示，平行导轨倾斜放置，导轨所在平面的倾角0=37°，导轨间距为L=1m,导 轨下端连接有阻值为R=32的定值电阻，垂直于导轨的虚线MN上方有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁 场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示（垂直轨道平面向上为正方向），一根导体棒长为1， 阻值r=12,质量=1kg,将导体棒放在导轨上，导体棒与导轨间的动摩擦因数为u=0.5,在0~1.5s 内将导体棒锁定，t=1.5s时刻解除锁定，并给 ◆B/T 导体棒施加一个垂直于导体棒、平行于导轨平面 的外力，使导体棒沿导轨平面向下做匀加速运动 当导体棒刚要离开磁场时，撤去作用力，撤去作 用力的一瞬间，导体棒的加速度为零，t=0时 刻导体棒的位置离虚线N的距离为x=0.8m,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)0~1.5s内通过定值电阻R的电量q: (2)0~1.5s内电阻R上产生的焦耳热Q: (3)拉力随时间变化的函数表达式（以仁0为计时起点）。 18.(15分)如图所示为某款弹射游戏示意图，光滑水平台面上有固定发射器、固定竖直光滑圆轨道、 四分之一粗糙圆轨道AB(末端与平台面相切并可在平台上移动)。将发射器的弹簧压缩一定距离后释 放，粗糙小球从O点弹出并从C点进入圆轨道绕转一周后继续在水平台面上向右运动，从A点沿AB向 上运动。已知小球质量=1kg,滑块AB的质量M=1kg,竖直光滑圆轨道半径R1=1.0m,四分之一圆 轨道AB半径R2=1.7,小球到达竖直圆轨道最高点C时对轨道的压力为F=50N,忽略空气阻力，小 球可视为质点。取g=10m/s2,求： (1)小球被弹射前弹簧被压缩到最短时的弹性势能E: (2)若滑块AB固定，小球恰能到达滑块的最高点B,求小球离开弹簧到运动到B点过程中克服摩擦 力做的功W: (3)若解除滑块AB的固定装置，换用同质量的光滑小球重复上述过程，求小球离开滑块后在空中运 动到最高点时竖直位移和水平位移的比值' R 0 D 物理试题第7页共7页