云南省玉溪市一中2021-2022学年高二物理下学期4月第一次月考试题（Word版附答案）

玉溪一中2021—2022学年下学期高二年级第一次月考物理试卷（全卷4个大题，共18个小题，满分100分，考试时间90分钟）第I卷选择题（共48分）一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．关于跳远运动，以下说法中正确的是（　　）A．跳远要跳到沙坑中是为了减小人所受到的冲量B．跳远跳到沙坑中比跳到水泥地上动量的改变量小C．跳远跳到沙坑中比跳到水泥地上合外力的冲量小D．跳远跳到沙坑中比跳到水泥地上动量的变化率小2．手机无线充电是比较新颖的充电方式，如图所示电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈（原线圈）两端接上正弦式交变电压后，就会在邻近的受电线圈（副线圈）中产生感应电动势，最终实现为手机电池充电．则受电线圈（副线圈）中产生的感应电动势（　　）A．周期性变化B．大小不变、极性不断变化C．恒定不变D．极性不变、大小不断变化3．如图甲所示，标有“220V，40W”的电灯和标有“20μF，300V”的电容器并联接到交流电源上，电压表为交流电压表。交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．下列判断正确的是（　　）A．t＝时刻，交流电压表V的示数为零B．电灯会烧坏C．电容器有可能被击穿D．交流电压表V的示数保持110V不变4．两通电长直导线水平平行放置，电流大小相等，方向已在图中标出，A、、C、D四点在与导线垂直的同一竖直面内，，O点为该竖直面与两导线交点连线的中点，且。下列说法正确的是（　　） A．C点的磁感应强度方向为从C点指向O点B．A、两点的磁感应强度大小相等，方向相同C．在A、B、C、D、O五点中，O点的磁感应强度最小D．左侧导线受到的安培力方向为从O点指向B点5．如图，导线AB可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动，则下列判断正确的是（　）A．AB向左匀加速运动时，电流表中电流均匀增大B．AB向左减速运动时，电流表中有电流方向由a→bC．AB向左匀速运动时，电流表中有恒定不为零的电流D．AB向右加速运动时；电流表中有电流方向由b→a6．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左7．如图所示，带正电小球从水平面竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1（如图甲）；若只加上水平向里的匀强磁场（如图乙），小球上升的最大高度为h2；若只加上水平向右的匀强电场（如图丙），小球上升的最大高度为h3；若只加上竖直向上的匀强电场（如图丁），小球上升的最大高度为h4．每次抛出的初速度相同，不计空气阻力，则（　　）A．h4>h3>h2>h1B．h4>h3=h1>h2C．h4>h2>h3=h1D．h4=h3=h2>h18．如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面，运动过程中， 线圈平面始终保持在竖直平面内，且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、，在磁场中运动时产生的热量分别为、，不计空气阻力，已知线框电阻与导线长度成正比，与导线横截面积成反比，则：（）A．，B．，C．，D．，二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的磁感应强度和电场强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列说法正确的是（　　）A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C．能通过狭缝P的带电粒子的速率均等于，与粒子的荷质比无关D．带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大10．如图所示电路，L1、L2、L3是相同规格的小灯泡，线圈L的直流电阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（　　）A．开关S闭合瞬间，L3立即亮，L1、L2逐渐亮起来B．开关S闭合瞬间，L2、L3立即亮，L1逐渐亮起来C．开关S断开瞬间，L2立即熄灭，L1、L3逐渐熄灭D．开关S断开瞬间，L2突然更亮，然后逐渐熄灭11．带正电的甲、乙、丙三个粒子（不计重力）分别以速度v甲、v乙、v丙垂直射入电场和磁场相互垂直的复合场中，其轨迹如图所示，则下列说法正确的是（　　）A．v甲>v乙>v丙B．v甲<v乙<v丙 C．甲的速度一定减小D．丙的速度不一定变大12．如图所示，小球、用一根长为的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，小球挨着小球放置在地面上，，。由于微小扰动，小球沿光滑的竖直墙面下滑，小球与小球在同一竖直面内向右运动。当杆与墙面夹角为时，小球和墙面恰好分离，最后小球落到水平地面上，重力加速度为。下列说法中正确的是（　　）A．当小球的机械能取最小值时，小球与小球的加速度为零B．当小球和墙面恰好分离时，、两球的速率之比为C．当小球和墙面恰好分离时，小球与小球也恰好分离D．从小球开始下滑到最后小球落到水平地面上的整个过程中，墙面对小球的冲量大小为第Ⅱ卷非选择题（共52分）三、实验探究题（本题有2小题，共14分。请把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程）13．（6分）近年，新冠肺炎蔓延全球，额温枪测量体温成为小区、商场常态。测温枪中常用的测温元器件是热敏电阻。某小组设计了如图丙所示的电路验证额温枪测量温度的准确性，已知电源电动势E=1.5V，内阻忽略不计，R0=15Ω，热敏电阻的阻值与温度的关系如图丁所示。由此可知该热敏电阻的阻值随温度的升高（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”）。温度越高，电压表示数（选填“越大”或“越小”）；闭合开关后，发现电压表示数为U=0.45V，则热敏电阻的温度为（保留一位小数）。14.（8分）某同学用如图甲所示的实验装置来研究动量守恒定律，光电门1、2固定在气垫导轨上，质量分别为mA和mB的两个滑块（含遮光片）从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两个光电门之间某位置发生碰撞并粘在一起继续运动，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定，两滑块上的遮光片宽度相同为d。 （1）实验中光电门2记录了三次挡光时间均为△t，则碰撞前滑块B的速度大小为。碰撞后滑块整体的动量大小为。（2）若碰撞过程中两滑块的动量守恒，则碰撞前滑块A的动量为；若mA=mB=0.20kg，光电门2挡光时间△t=0.015s，用游标卡尺测量遮光片宽度的结果如图乙所示，则碰撞前滑块A的速度为m/s（结果保留2位有效数字）。四、计算题（本题共有４个小题，共38分。要求写出必要的文字说明、公式及重要演算步骤，结果中必须给出物理量的正确单位，没有过程只有结果一律不给分）15．（8分）如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求：（1）图示中的送电电流（2）用户得到的电压（3）用户得到的功率16．（8分）如图所示，光滑平行导轨水平固定，间距为L，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，一导体棒垂直导轨放置，导体棒的有效电阻为r，质量为m。导轨电阻忽略不计，导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度v0，在导体棒向右运动过程中，求；（1）导体棒的最大加速度a（2）全过程电阻R的发热量QR （3）通过电阻R的电荷量为q17．（10分）如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC分为两部分，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能发射速度大小不等的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷＝k，则（1）若沿AB方向发射质子，求质子到达C点的最短时间t（2）若沿∠BAC的角平分线发射质子，求质子的可能速度18．（12分）如图所示，AB和CDO都是处于同一竖直平面内的固定光滑圆弧形轨道。AB是半径为R=1.0m的圆弧轨道，CDO是半径为r=0.4m的半圆轨道，BC段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接，已知BC段水平轨道长L=1.6m，现让一个质量为M=3kg的小球从A点正上方距A点高H=0.25m处自由落下，运动到圆弧轨道最低点B时，与质量为m=2kg的滑块发生弹性碰撞，碰后立即取走小球，使之不影响滑块的后续运动。已知滑块与轨道BC之间的动摩擦因数µ=0.5，取g=10m/s2，不计空气阻力，小球和滑块均可视为质点，求：（1）小球与滑块碰前瞬间，小球对轨道的压力大小FN；（2）通过计算试判断滑块是否能到达最高点O？若能，请求出滑块离开O点后落在轨道上的具体位置。玉溪一中2021—2022学年下学期高二年级第一次月考物理答案一、二、选择题（每小题4分，共48分）题号123456选项DACBDC题号789101112选项BBACBCACACD 8.【解析】由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力又(ρ为材料的电阻率，L为线圈的边长)所以安培力此时加速度为且m＝ρ0S·4L(ρ0为材料的密度)所以加速度是定值，线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动，落地速度相等v1＝v2；由能量守恒可得Q＝mg(h＋H)－(H是磁场区域的高度)，Ⅰ为细导线，质量m小，产生的热量小，所以Q1<Q2；故选D。14.【解析】A．A开始下滑时，杆的力为推力，其对A球做负功，A球的机械能减小，当杆与墙面夹角为时小球和墙面恰好分离，即杆的力为零，此后杆对A为拉力，对A球做正功，则小球和墙面恰好分离时，杆对A球做负功最多，A的机械能最小，此时对BC两球不受杆的力，水平方向无外力，故其加速度为零，故A正确；B．当小球和墙面恰好分离时,两球的速度分解如图所示两球的速度关联，沿杆方向的速度相等，有可得故B错误；C．当小球和墙面恰好分离时，杆的弹力为零，此后杆对B球为拉力，B球做减速运动，B和C球此时刚好能分离，故C正确；D．小球下滑至和墙面恰好分离的过程，系统的机械能守恒，有联立速度关系式可得小球开始下滑到最后小球落到水平地面上的整个过程中，只有靠在墙壁上时墙壁对A球有冲量，大小等于杆对A球推力的水平冲量，而同一根杆的力总是相等，则杆对A球推力的水平冲量等于杆对BC球的水平冲量，故有 三、实验探究题（每空2分，共14分）13．（6分）逐渐减小越大38.0----40.014.（8分）（1）（2）0.90四、计算题（本题共有４个小题，共38分）15.（8分）【解析】(1)根据--------1又因为--------1则输电线上的电流为--------1(2)输电线上损失的电压为--------1降压前的电压为---------1用户得到的电压为---------1(3)输电线上损失的功率为---------1用户得到的功率为---------116.（8分）【解析】(1)导体棒的最大速度为，因此最大感应电动势为--------1回路电流--------1安培力--------1加速度因此最大加速度--------1(2)导体棒在安培力作用下减速运动，最终静止，由能量守恒，导体棒减少的动能转化为电路的总焦耳热--------1导体棒的电阻r和定值电阻R串联，全过程电阻R的发热量为--------1（3）根据动量定理有---------1 解得--------117.（10分）【解析】（1）质子在磁场中运动的周期---------1由几何关系知，沿AB方向发射的质子到达C点的轨迹所对的圆心角等于1200，-------2所以--------------1（2）因质子带正电，且经过C点，其可能的轨迹如图所示。所有圆弧所对圆心角均为60°，所以质子运行半径r=（n=1，2，3，…）-------2由洛伦兹力提供向心力得Bqv=m-----2V==Bk·（n=1，2，3，…）--------217.（12分）【解析】(1)小球从A到B过程，根据机械能守恒可得----------1在B点据牛顿第二定律可得----------1联立解得v0=5m/sFN=105N-----------1根据牛顿第三定律可知碰前瞬间，小球对轨道的压力大小为105N。------------1(2)两物体发生弹性碰撞的过程中由动量守恒定律及机械能守恒定律可得联立解得碰后瞬间，滑块的速度为v2=6m/s-------------3假设物块恰好能运动到O点，应满足解得V4=2m/s滑块从B到O过程，据动能定理可得 解得滑块到达最高点O的速度为V3=2m/s由于滑块恰好能经过最高点O，滑块从O点做平抛运动。---------------3由位移公式可得x=v3t联立解得x=0.8m故滑块落点为轨道BC的中点。-----------------2