山西省朔州市電廠中學2023年高二物理月考試題含解析

山西省朔州市電廠中學2023年高二物理月考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.右圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線。下列說法正確的是A．當r小于r1時，分子間的作用力表現為斥力B．當r大于r1時，分子間的作用力表現為引力C．當r等于r2時，分子間的作用力為零D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負功參考答案：AC2.真空中兩個點電荷相距R，它們之間的相互作用力為F，如果將它們之間距離增大到2R，它們之間的作用力變?yōu)椋篈、F

B、F/2

C、2F

D、F/4參考答案：D3.一輛卡車，急剎車時加速度的大小是5m/s2，如果要求急剎車后22.5m內必須停下，剎車時的速度不能超過（

）

A.5m/s

B.8m/s

C.10m/s

D.15m/s參考答案：D4.物體受到三個共點力的作用，以下分別是這三個力的大小，不可能使該物體保持平衡狀態(tài)的是（）A．3N，4N，6N B．1N，2N，4N C．2N，4N，6N D．5N，5N，2N參考答案：B【考點】力的合成；共點力平衡的條件及其應用．【分析】物體受到三個共點力的作用，若能使物體保持平衡，任意一個力與其余兩個力的合力大小相等．求出任意兩個力的合力范圍，第三個力如在這個范圍內，三力就可能平衡．【解答】解：A、3N、4N的合力范圍為1N≤F合≤7N，6N的力在這個合力范圍內，三力可以平衡．故A正確；

B、1N，2N的合力范圍為1N≤F合≤3N，4N的力不在這個合力范圍內，三力不可能平衡．故B錯誤；

C、2N，4N的合力范圍為2N≤F合≤6N，6N的力在這個合力范圍內，三力可以平衡．故C正確；

D、5N，5N的合力范圍為0≤F合≤10N，2N的力在這個合力范圍內，三力可以平衡．故D正確．本題選錯誤的，故選：B．5.（單選）在物理學的發(fā)展歷程中，首先采用了假設和實驗檢驗猜想的科學方法，把實驗和邏輯推理和諧地結合起來，從而有力地推動了人類科學發(fā)展的是（

）A.伽利略

B.亞里士多德

C.牛頓

D.愛因斯坦參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在勻強電場中，一電荷量為q=5.0×10-10C的正電荷，由a點移到b點和由a點移到c點，電場力做的功都是2.0×10-8J,已知a、b、c三點的連線組成直角三角形，ab＝20cm,＝37°，則勻強電場的場強大小為_________v/m，電場強度的方向為______(COS37°＝0.8).參考答案：7.兩電阻絲的伏安特性曲線如圖所示，則兩電阻絲的電阻值之比R1∶R2＝______。加相同電壓在相同時間內通過的電量之比q1:q2=______。參考答案：（1）

1：3

；（2）

3：1

8.如圖a所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內，線圈A中通以如圖b所示的交變電流，t＝0時電流方向為順時針(如圖箭頭所示)，在t1～t2時間段內，線圈B內有

（填“順時針”或“逆時針”）方向的電流，線圈有

（“擴張”或“收縮”）的趨勢。

參考答案：

順時針

擴張9.如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導線連成一個閉合回路。當ab棒向左運動時，cd導線受到向下的磁場力。由此可知Ⅰ是

極，Ⅱ是

極，a、b兩點的電勢φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝參考答案：

S

，

N

，

>

。10.一臺發(fā)電機產生的電動勢的瞬時值表達式為：e=311sin314tV，則此發(fā)電機產生的電動勢的最大值為_______V，有效值為_______V，發(fā)電機轉子的轉速為_______轉/秒，產生的交流電的頻率為______Hz參考答案：16、__311__、___220_____、____50_____、_____50_____；11.在電場強度為600N/C的勻強電場中，A、B兩點相距5cm，若A、B兩點連線是沿著電場方向時，則A、B兩點的電勢差是

V。若A、B兩點連線與電場方向成60°時，則A、B兩點的電勢差是_______V；若A、B兩點連線與電場方向垂直時，則A、B兩點的電勢差是_______V。參考答案：30，15，012.如圖所示是一演示實驗的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡。起初，開關處于閉合狀態(tài)，電路是接通的?，F將開關斷開，則在開關斷開的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從_____端經燈泡到_____端。這個實驗是用來演示________現象的。參考答案：由b到a

自感現象13.某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗．如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上的打點求得．（1）實驗過程中，電火花計時器應接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．電壓為

V，（2）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶求打C點時小車的速度大小為

m/s．（保留二位有效數字）（3）在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m數據如下表：次

數123456789小車加速度a(m/s2)1.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質量m(kg)0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根據上表數據，為直觀反映F不變時a與m的關系，請在圖c方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系，并作出圖線．（如有需要，可利用上表中空格）（4）在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F圖線如圖d，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(1)在“用單擺測重力加速度”的實驗中，下列措施中可以提高實驗精度的是________．A．選細線做為擺線B．單擺擺動時保持擺線在同一豎直平面內C．拴好擺球后，令其自然下垂時測量擺長D．計時起止時刻，選在最大擺角處

(2)如果測得的g值偏小，可能的原因是________.A．測擺線長時擺線拉得過緊B．擺線上端懸點末固定，振動中出現松動，使擺線長度增加了C．開始計時時，秒表過遲按下D．實驗中誤將49次全振動記為50次(3)為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長l并測出相應的周期T，從而得出一組對應的l與T的數據，再以l為橫坐標，T2為縱坐標，將所得數據連成直線如圖所示，并求得該直線的斜率為k，則重力加速度g＝________(用k表示)．參考答案：15.實驗小組的同學做“用單擺測重力加速度”的實驗。⑴實驗前他們根據單擺周期公式導出了重力加速度的表達式，其中L表示擺長，T表示周期。對于此式的理解，四位同學說出了自己的觀點：同學甲：T一定時，g與L成正比同學乙：L一定時，g與T2成反比同學丙：L變化時，T2是不變的同學?。篖變化時，L與T2的比值是定值其中觀點正確的是同學

（選填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）。⑵實驗室有如下器材可供選用：A．長約1m的細線B．長約1m的橡皮繩C．直徑約2cm的均勻鐵球D．直徑約5cm的均勻木球

E．秒表F．時鐘G．最小刻度為毫米的米尺實驗小組的同學選用了最小刻度為毫米的米尺，他們還需要從上述器材中選擇：

___________（填寫器材前面的字母）。⑶他們將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，將其上端固定，下端自由下垂（如圖所示）。用刻度尺測量懸點到

之間的距離記為單擺的擺長L。⑷在小球平穩(wěn)擺動后，他們記錄小球完成n次全振動的總時間t，則單擺的周期T=

。⑸如果實驗得到的結果是g=10.29m/s2，比當地的重力加速度值大，分析可能是哪些不當的實際操作造成這種結果，并寫出其中一種：________________________________參考答案：⑴??；⑵ACE；⑶小球球心；⑷；⑸可能是振動次數n計多了；可能是測量擺長時從懸點量到了小球底部；可能在計時的時候秒表開表晚了；（其他答案合理也給分）試題分析：（1）重力加速度的大小只與星球、緯度、高度決定，而與擺長和周期的大小無關；表達式為計算式，可知L變化時，T2是變化的，但是L與T2的比值不變．故觀點正確的是同學?。?）單擺模型中，擺球密度要大，體積要小，空氣阻力的影響才小，小球視為質點，故要選擇直徑約2cm的均勻鐵球，長度1m左右的細線，不能用橡皮條，否則擺長會變化，秒表可以控制開始計時和結束計時的時刻，還需要ACE．故選：ACE；（3）擺長為懸點到球心之間的距離；（4）根據題意可知，周期；（5）g比當地的重力加速度值大，根據表達式可知，可能是周期偏小（即可能是振動次數n計多了或在計時的時候秒表開表晚了）、可能是測量擺長偏大（從懸點量到了小球底部記為擺長）考點：本題考查了單擺測重力加速度。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖為交流發(fā)電機的示意圖．正方形線框處于勻強磁場中，已知邊長L=10cm，磁感應強度B=1T，線圈匝數n=100，線圈電阻r=5，外電路負載電阻R=5，線圈以10r/s的轉速勻速轉動．從圖示位置開始計時，兩塊電表均為理想電表。（無理數一律保留原形，不必求值?。?1)寫出該發(fā)電機產生的電動勢的瞬時值e的表達式；(2)求電流表示數I和電壓表示數U．參考答案：1）ω=20πrad/s

e=Nbl2ωsinωt=20πsin20πtV

17.圖1是交流發(fā)電機模型示意圖．在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內垂直于磁感線的OO′軸轉動，由線圈引起的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO′轉動的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路．圖2是線圈的主視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示．已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時針轉動．（只考慮單匝線圈）（1）線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應電動勢e1的表達式；（2）線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時，如圖3所示，試寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e2的表達式；（3）若線圈電阻為r，求線圈每轉動一周電阻R上產生的焦耳熱．（其它電阻均不計）參考答案：考點：交流的峰值、有效值以及它們的關系；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：壓軸題；交流電專題．分析：（1）矩形線圈abcd轉動過程中，只有ab和cd切割磁感線，先求出轉動線速度，根據E=BLv，求出導線ab和cd因切割磁感線而產生的感應電動勢，從而寫出瞬時表達式；（2）線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時，則在（1）中的瞬時表達式中加個相位即可；（3）先求出平均電動勢，根據歐姆定律求出平均電流，根據Q=I2RT即可求解．解答：解：（1）矩形線圈abcd轉動過程中，只有ab和cd切割磁感線，設ab和cd的轉動速度為v，則在t時刻，導線ab和cd因切割磁感線而產生的感應電動勢均為E1=BL1v由圖可知v⊥=vsinωt則整個線圈的感應電動勢為e1=2E1=BL1L2ωsinωt

（2）當線圈由圖3位置開始運動時，在t時刻整個線圈的感應電動勢為e2=BL1L2ωsin（ωt+φ0）

（3）由閉合電路歐姆定律可知這里的E為線圈產生的電動勢的有效值則線圈轉動一周在R上產生的焦耳熱為其中

于是答：（1）t時刻整個線圈中的感應電動勢e1=BL1L2ωsinωt；（2）t時刻整個線圈中的感應電動勢e2=BL1L2ωsin（ωt+φ0）；（3）線圈每轉動一周電阻R上產生的焦耳熱為．18.（17分）2007年3月1日，國家重大科學工程項目“EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置”在合肥順利通過了國家發(fā)改委組織的國家竣工驗收。作為核聚變研究的實驗設備，EAST可為未來的聚變反應堆進行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個核聚變反應堆，屆時從1升海水中提取氫的同位素氘，在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應，釋放可利用能量相當于燃燒300公升汽油所獲得的能量，這就相當于人類為自己制造了一個小太陽，可以得到無窮盡的清潔能源。作為核聚變研究的實驗設備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應，必須把溫度高達幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內，約束的辦法有多種，其中技術上相對較成熟的是用磁場約束核材料。如圖所示為EAST部分裝置的簡化模型：垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強磁場b區(qū)域，圍著磁感應強度為零的圓形a區(qū)域，a區(qū)域內的離子向各個方向運動，離子的速度只要不超過某值，就不能穿過環(huán)形磁場的外邊界而逃逸，從而被約束。設離子質量為m，電荷量為q，環(huán)形磁場的內半徑為R1，

外半徑R2=（1+）R1。（1）將下列核反應方程補充完整，指出哪個屬于核聚變方程。并求出聚變過程中釋放的核能E0。已知H的質量為m2，H的質量為m3，α粒子的質量為mα，的質量為mn，質子質量為mP，電子質量為me，光速為c。A．（

）