2022-2023學(xué)年上海民一中學(xué)高二物理聯(lián)考試題含解析

2022-2023學(xué)年上海民一中學(xué)高二物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60°角，ab＝bc＝cd＝L，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電阻絲電阻為r，框架與一電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則框架受到的安培力的合力大小為()A．0

B.C.

D.參考答案：C2.如圖5所示，P、Q是兩個(gè)電荷量相等的正、負(fù)點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是O，a、b是中垂線上的兩點(diǎn)，Oa<Ob．用Ea、Eb分別表示a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，φa、φb分別表示a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)，則下列判斷正確的是A．Ea一定大于Eb，φa一定大于φbB．Ea一定大于Eb，φa一定等于φbC．Ea不一定大于Eb，φa一定大于φbD．Ea不一定大于Eb，φa一定等于φb參考答案：B3.（多選）如圖所示，面積大小為S的矩形線圈abcd，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈可以繞O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法中正確的是(

)A．當(dāng)線圈在如圖所示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量大小Φ=BSB．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過900時(shí)，穿過線圈的磁通量大小Φ=0C．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過1800的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量大小ΔΦ=0D．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過3600的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量大小ΔΦ=BS參考答案：AB4.參考答案：D5.在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，許多科學(xué)家作出了重要的貢獻(xiàn)．下列關(guān)于科學(xué)家及其成就的說法中正確的是（）A．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律B．卡文迪許測(cè)出了引力常量GC．亞里士多德指出“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”D．伽利略得出“加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比”的結(jié)論參考答案：B【考點(diǎn)】物理學(xué)史．【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．【解答】解：A、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，故A錯(cuò)誤；B、卡文迪許測(cè)出了引力常量G，故B正確；C、亞里士多德指出“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，故C錯(cuò)誤；D、牛頓得出“加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故D錯(cuò)誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為240πrad/min，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)平行時(shí)，線圈的電動(dòng)勢(shì)為2.0V。設(shè)線圈從垂直磁場(chǎng)瞬時(shí)開始計(jì)時(shí)，則該線圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為__________________；電動(dòng)勢(shì)在s末的瞬時(shí)值為_________。參考答案：7.（4分）一個(gè)電容器的電容是1.5×10-2μF，把它的兩個(gè)極板接在90V的電源上，電容器極板所帶的電荷量Q=

C，一個(gè)靜止的電子從一個(gè)極板移到另一個(gè)極板，電場(chǎng)力做功W=

eV。參考答案：1.35×10-6；908.如上圖所示，一個(gè)電容器充電后斷開開關(guān)，然后用絕緣工具把兩板靠近些，則電容器的電容______；每板的帶電量______；兩板間的電場(chǎng)

(填增大、不變、減小)．參考答案：9.兩定值電阻R1∶R2＝4∶3，若將它們串聯(lián)后接到電源上，R1與R2兩端的電壓之比U1∶U2=＿＿＿；若將它們并聯(lián)后接到電源上，R1與R2消耗的功率P1∶P2=＿＿＿。參考答案：、4∶3、3∶410.在真空中有一電場(chǎng)，在這個(gè)電場(chǎng)中的某點(diǎn)P放一試探電荷q=+1.0×10-9C，它受到的電場(chǎng)力為3.0×10-4N，力的方向向東，若在P點(diǎn)處換q1=-2.0×10-9C的試探電荷，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是__________N/C；方向向_______。參考答案：

(1).

(2).向東根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式求出電場(chǎng)強(qiáng)度，再根據(jù)F=qE求出電場(chǎng)力的大?。妶?chǎng)強(qiáng)度的大小與放入電場(chǎng)中的電荷無(wú)關(guān)．電場(chǎng)強(qiáng)度，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)橄驏|；若在P點(diǎn)處換的負(fù)點(diǎn)電荷，放在P點(diǎn)時(shí)，由于電場(chǎng)強(qiáng)度不變，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向向東，大小仍為?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，以及知道電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與放入電場(chǎng)中的電荷無(wú)關(guān)．11.某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣?，?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置。①為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為：A球的直徑____________B球的直徑（“大于”、“等于”或“小于”）；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA______________mB（選填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量是_____________；A．水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，A球、B球落點(diǎn)位置分別到O點(diǎn)的距離C．A球和B球在空中飛行的時(shí)間D．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高③已知兩小球質(zhì)量mA和mB，該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)A、B兩球在碰撞過程中動(dòng)量守恒，請(qǐng)你用圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是__________________________。參考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【詳解】①為了使兩球碰撞為一維碰撞，在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒定律，兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，則A球的直徑等于B球的直徑。為了使碰撞后不反彈，故mA＞mB．②根據(jù)動(dòng)量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因?yàn)?，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要測(cè)量水平槽上未放B球時(shí)，A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x1，A球與B球碰撞后x2，A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離x3．故AB正確．因?yàn)闀r(shí)間相同，可以用水平位移代替速度，不用測(cè)時(shí)間，也不用測(cè)量測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高，故選：AB．③A球與B球碰后，A球的速度減小，可知A球沒有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是F點(diǎn)，A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是E點(diǎn)．用水平位移代替速度，動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：mAOF=mAOE+mBOJ．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，注意等效替代在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用；注意器材選擇的原則：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞，兩球的直徑需相同，為零使碰撞后A球不反彈，則A球12.三個(gè)粒子a、b、c(不計(jì)重力)以相同的速度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖．其中b粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則a粒子帶__________電，c粒子帶__________電．參考答案：負(fù)正

13.如圖所示，條形磁鐵的軸線穿過a、b、c三個(gè)金屬圓環(huán)的圓心，且與三個(gè)環(huán)平面垂直，其中b、c兩環(huán)同平面放置在條形磁鐵的中垂面上。三個(gè)圓環(huán)的面積為sa＝sb＜sc。則通過a、b兩環(huán)的磁通量Φa_______Φb，通過b、c兩環(huán)的磁通量Φb_______Φc。（均選填“＜”、“＞”或“＝”）參考答案：小于，大于三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．15.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個(gè)小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測(cè)得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如右圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求：(1)該星球表面的重力加速度；

(2)該星球的密度；(3)該星球的第一宇宙速度；

(4)人造衛(wèi)星繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期．參考答案：(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，tanα＝，則g＝.(2)在星球表面有：G＝mg，所以M＝.該星球的密度：ρ＝＝.(3)由G＝m可得v＝，又GM＝gR2所以v＝.(4)繞星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星具有最小的周期，即T＝＝2πR.【答案】(1)(2)(3)(4)2πR17.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L(zhǎng)=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg，電阻均為R=0.1，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能保持靜止.取g=10m/s2，問：（1）通過cd棒的電流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？參考答案：（1）方向由右手定則可知由到

（2）

（3）解析：（1）棒受到的安培力

①棒在共點(diǎn)力作用下平衡，則

②由①②式代入數(shù)據(jù)解得，方向由右手定則可知由到.（2）棒與棒受到的安培力大小相等對(duì)棒由共點(diǎn)力平衡有

③代入數(shù)據(jù)解得

④（3）設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒產(chǎn)生熱量，由焦耳定律可知

⑤設(shè)棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

⑥由閉合電路歐姆定律知

⑦由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知，在時(shí)間t內(nèi)，棒沿導(dǎo)軌的位移

⑧力F做的功

⑨綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得16.（16分）如圖所示，正方形絕緣光滑水平臺(tái)面WXYZ邊長(zhǎng)l=1.8m，距地面h=0.8m。平行板電容器的極板CD間距d=0．1m且垂直放置于臺(tái)面，C板位于邊界WX上，D板與邊界WZ相交處有一小孔。電容器外的臺(tái)面區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電荷量q=5×10-13C的微粒靜止于W處，在CD間加上恒定電壓U=2.5V，板間微粒經(jīng)電場(chǎng)加速后由D板所開小孔進(jìn)入磁場(chǎng)（微粒始終不與極板接觸），然后由XY邊界離開臺(tái)面。在微粒離開臺(tái)面瞬時(shí)，靜止于X正下方水平地面上A點(diǎn)的滑塊獲得一水平速度，在微粒落地時(shí)恰好與之相遇。假定微粒在真空中運(yùn)動(dòng)，極板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，（取g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8)

（1）求微粒在極板間所受電場(chǎng)力的大小并說明兩板的極性；

（2）求由XY邊界離開臺(tái)面的微粒的質(zhì)量范圍；

（3）若微粒質(zhì)量mo=1×10-13kg，求滑塊開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所獲得的速度大小。

參考答案：（1）（4分）由左手定則及微粒的偏轉(zhuǎn)方向可知，該微粒帶正電，即C板為正，D板為負(fù)；電場(chǎng)力的大小為N

①

（2）（6分）由題意知兩個(gè)軌跡邊界如圖所示，由此邊界結(jié)