江西省南昌市进贤县高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

江西省南昌市进贤县高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，a为xOy坐标系x负半轴上的一点，空间有平行于xOy坐标平面的匀强电场，一带电粒子以初速度v0从a点沿与x轴正半轴成角斜向右上射入电场，粒子只在电场力作用下运动，经过y轴正半轴上的b点（图中未标出），关于带电粒子从a点运动到b点过程，下列说法正确的是（　　）
A．若粒子在b点速度方向沿x轴正方向，则电场方向可能平行于x轴
B．若粒子在b点速度大小也为v0，则该过程粒子的速率一定是先减小后增大
C．若粒子在b点速度大小也为v0，则该过程粒子的速率可能是先增大后减小
D．若粒子在b点的速度为零，则电场力的方向一定与v0方向相反
2．如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q=3.0×10－6C的正电荷。两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取g=10m/s2，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，A、B球可视为点电荷），则（　　）
A．小球A、B间的库仑力大小为0.9N
B．支架对地面的压力大小为2.9N
C．两线上的拉力大小F1=F2=1.9N
D．若将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1=F2=0.866N
3．关于各种热现象，下列说法正确的是___________．
A．大气中PM2.5颗粒的运动是分子的热运动
B．液体与大气接触的表面层的分子势能比液体内部的大
C．单晶体和多晶体的物理性质都是各向异性，非晶体是各向同性
D．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
E．在温度一定时，对某种气体，处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的
4．如图，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率P随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2 A。则下列判断正确的是（　　）
A．该电源的电动势为3 V，内电阻为3 Ω
B．当总电流I=1 A时，电源的输出功率为1 W
C．当总电流I=1 A时，电源的输出功率为2 W
D．当总电流I=1.5 A时，电源的输出功率最大，为2.25 W
二、单选题
5．下面证明分子间存在引力和斥力的试验中，说法错误的是（ ）
A．两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力
B．一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力
C．碎玻璃不能拼在一起，说明分子间存在着斥力
D．拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力
6．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述哪些是正确的( )
A．电流的大小变化，方向也变化，是交流电
B．电流的大小不变，方向不变，是直流电
C．电流的大小变化，方向不变，不是交流电
D．以上说法都不正确
7．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系，如关系式既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）、Ω（欧）的乘积等效。下列单位不是电压单位V（伏）的是（　　）
A．J/C B．T·m2/s C．C/F D．T·A·m
8．如图甲所示为研究某金属光电效应的电路图，图乙为采用不同频率的光照射时遏止电压与入射光频率v的关系图，图中频率、，遏制电压、及电子的电荷量e均为已知，则下列说法正确的是　　
A．普朗克常量
B．普朗克常量
C．该金属的截止频率为
D．该金属的截止频率为
9．如图所示的电路中，如果交变电流的频率减小，1、2和3灯的亮度变化情况是
A．1、2两灯均变亮，3灯变暗
B．1灯变亮，2、3灯均匀变暗
C．1灯变亮，2灯变暗，3灯亮度不变
D．1灯变暗，2灯变亮，3灯亮度不变
10．医学影像诊断设备PET/CT是诊断COVID—19的一种有效手段，其原理是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病.示踪剂常利用同位素作示踪原子标记，其半衰期仅有20min. 可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击获得，下列说法正确的是（ ）
A．用高速质子轰击，生成的同时释放出中子
B．用高速质子轰击，生成的同时释放出粒子
C．1g的经40min后，剩余的质量为0.75g
D．将置于回旋加速器中，其半衰期可能发生变化
11．如图所示，在电场强度为E的水平匀强电场中，有一足够大的绝缘光滑水平面，一根长为L的绝缘轻软细绳一端固定在平面上的O点，另一端系有一个质量为m、带电荷量为＋q的小球A（可看作质点）。当小球A在水平面上静止时，细绳被拉直且与OO′重合，OO′的方向与电场方向平行。在水平面内将小球由平衡位置拉开一小段距离，保持细绳拉直，直至细绳与OO′间有一个小角度θ后由静止释放，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A．小球A在运动过程中的加速度大小恒为
B．细绳通过OO′后小球A速度为0时，细绳与OO′的夹角大于θ
C．细绳通过OO′时小球A的速度与其质量m无关
D．小球A释放后经历的时间，细绳会与OO′重合
12．如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（ ）
A． B．
C． D．
三、实验题
13．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，首先要确定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，具体做法是：把浓度为η的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下滴入溶液滴数n时、量筒内增加的体积为V，则一滴溶液中纯油酸的体积为_________；然后将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，记下如图油酸分布图，已知图中每个正方形小方格的面积为S0．则油酸分子直径大小的表达式为_______________．
14．在物理课外活动中，某物理兴趣小组根据所学知识制作了一个简单的欧姆表，实验原理如图所示，
其中选用的电流表的满偏电流为1mA，欧姆表盘尚未刻度．
(1)为了测量该欧姆表的内阻和表内电源电动势，甲同学进行了如下实验：
①将A、B接线柱短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将A、B接线柱同一电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针刚好指在表盘的中间刻度处，此时电阻箱的电阻值为3000Ω．
③计算该欧姆表内电池的电动势为_____V．
(2)乙同学进行实验探究的设计想利用该欧姆表测一个内阻不计的未知电源电动势．于是将该欧姆表调零后，分别用A、B接线柱与未知电源的正、负极连接，若指针指在所示位置，则待测电源的电动势为______V．（保留两位有效数字）．
(3)为探究该实验测验是否准确，丙同学根据所学知识设计了如下的实验：电路图如图所示：其中E为供电电源，ES为电动势已知的标准电源（其电动势用ES表示），Ex是待测电动势的电源，K为单刀双掷开关，G为灵敏电流及，B为滑动触头，AC是一条粗细均匀的电阻线．实验步骤如下：
①将K合向触点1，调节C，使得G的示数为0；并测得C到A的距离为L1
②将K合向触点2，调节C，使得G的示数为0；并测得C到A的距离为L2,则待测电源的电动势为______．（用ES、L1、L2表示）
四、解答题
15．如图所示，两平行板的间距为d，板间电压可调节，板间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场；紧挨两板右侧有一个用硬板围成的正方形区域abcd，ad边恰好与平行板的右边缘重合，ad边的中点Q、cd边的中点e各有一个小孔，正方形区域abcd存在与平行板间相同的匀强磁场。在平行板的左侧中心P点位置有一个粒子源，可以连续不断地水平向右射出质量为m、电荷量为+q的不同速率的粒子，调节平行板间的电压，使不同速率的粒子从小孔Q进入正方形区域abcd，不计粒子受到的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)若以速度v射入平行板间的粒子恰好能从Q点射入正方形区域，求两平行板间的电压U1；
(2)若粒子恰好能从b点射出，求两平行板间的电压U2及粒子在正方形区域内运动的时间t1；
(3)若粒子与硬板相碰后以原速率反弹，且粒子恰好能从e点射出，求粒子在正方形区域内运动的最短时间t2和此时两平行板间的电压U3。
16．如图所示，一颗质量为m=0.1kg的子弹以v0=50m/s的水平速度打入静止在光滑水平面上质量为M=0.9kg的木块中，并随木块一起沿半径R=m光滑半圆轨道AB运动到最高点B，然后又落回地面。（g取10 m/s2，可把木块与子弹视为质点）
（1）木块经轨道最高处B点时，对轨道的压力多大；
（2）木块落回水平面时，落地点距A点的距离。
17．如图所示，一个长0.2m、宽0.1m、匝数500匝的矩形金属线圈（电阻不计），在B=0.1T匀强磁场中以恒定的角速度ω=100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，其中电阻R1=50Ω，R2=2Ω，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1：n2=5：1．求：
（1）从中性面开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式；
（2）开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I；
（3）开关S断开时交流电压表、交流电流表的示数U′、I．
18．如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，所加电压为120V，通过的电流为4A．该电动机在12s内把一个质量为60kg的物体匀速提高了8m，不计摩擦，g取10m/s2，求：
（1）电动机的电功率；
（2）电动机线圈的内阻；
（3）电动机的工作效率．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
A．若电场方向平行于x轴，则电场力只会改变粒子的水平分速度，粒子到达b点时竖直分速度不可能为零，A错误；
BC．由于是匀强电场，电场力为恒力，当b点速度大小也为v0时，粒子从a到b点过程速度的大小只可能先减小再增大，如果先增大，只会一直增大，B正确，C错误；
D．若粒子在b点的速度为零，则粒子必做匀减速直线运动，则电场力的方向必与v0方向相反，否则速度不可能为零，D正确。
故选BD。
2．AC
【解析】
【详解】
A．根据库仑定律可知，A、B之间的库仑引力为
选项A正确；
B．地面对支架的支持力为
根据牛顿第三定律可得支架对地面的压力为，故B错误；
C．因两绳夹角为，故两绳的拉力的合力大小等于其中任意绳的拉力大小
故C正确；
D．将B移到无穷远时，AB间的库仑力消失，故两绳的拉力
故D错误。
故选AC。
3．BDE
【解析】
【详解】
大气中PM2.5颗粒的运动是机械运动不是分子热运动，故A错误；液体表面层的分子间距大于液体内部分子间的距离，分子表现为引力，分子势能随着分子距离的增大而增大，所以液体表面层的分子有更大的分子势能，故B正确；单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性，故C错误；分子间同时存在引力和斥力，当分子距离增加时，分子间的引力和斥力都减小，只是斥力减小的更快一些，所以D正确；对于一定种类的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的，故E正确．故选BDE.
4．CD
【解析】
【详解】
A．从图象可知：有两个交点，O点处是没有通电，而C处它们的电功率相等，说明电源短接，根据
P=I2r，P=UI
可得r=1Ω，E=3V，A错误；
BC．根据闭合电路欧姆定律
E=I(R+r)
当电路中电流为1A时，外电路的电阻R=2Ω，电源的输出功率为
P=I2R=2W
B错误，C正确；
D．当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，此时电路中电流为
=1.5A
电源的输出功率最大，则有
D正确。
故选CD。
5．C
【解析】
【详解】
两块铅块压紧后连成一块，是由于铅分子间存在相互作用的引力把两铅块连在了一起，故A说法正确；由于分子间存在相互作用的斥力，所以一般固体、液体难压缩，故B说法正确；由于分子间的作用距离很小，碎玻璃拼在一起时，碎玻璃块间的距离远大于分子力相互作用的距离，分子力不起作用，所以碎玻璃不能拼在一起，碎玻璃不能拼在一起是由于分子之间有斥力的说法是错误的，故C说法错误；由于绳子分子间存在相互作用的引力，所以拉断绳子需要一定的拉力，故D说法正确．所以选C．
6．C
【解析】
【详解】
由图象可知，电流的方向不变，而大小作周期性变化，所以不是交流，而是直流，但不是恒定直流；故选C.
7．D
【解析】
【详解】
A．由电场力做功的公式
知
所以单位J/C是电压单位V（伏），故不符合题意；
B．由
可知，T m2/s是电压单位V（伏），故不符合题意；
C．由
可知，C/F是电压单位V（伏），故不符合题意；
D．由
可知，是和力的单位牛顿等效的，不是电压单位V（伏），故符合题意。
故选D。
8．A
【解析】
【详解】
根据爱因斯坦光电效应方程可得：，由动能定理，联立可得：，结合图像可知斜率为：，则普朗克常量为：，故A正确，B错误；当遏止电压为零时，入射光的频率等于金属的截止频率，即横轴截距等于截止频率，，解得：，故CD错误．所以A正确，BCD错误．
9．C
【解析】
【详解】
试题分析：根据可知如果交变电流的频率减小，则线圈的感抗减小，则1灯变亮；根据可知如果交变电流的频率减小，则电容器的容抗增加，故2灯变暗；如果交变电流的频率减小，则电阻R阻值不变，故3灯亮度不变；故选C．
考点：感抗；容抗.
10．B
【解析】
【详解】
AB．根据质量数守恒和电荷数守恒知，该核反应方程为
故A错误，B正确；
C．由题意知半衰期为20min，经40min，则发生了2个半衰期；1g的的剩余的质量为
故C错误；
D．衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关，因此其半衰期不可能变化，故D错误。
故选B。
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．在水平方向上，小球除了受电场力外，还受到绳子拉力作用，因此加速度不再是，A错误；
B．由于运动的对称性，细绳通过OO′后小球A速度减少为0时，细绳与OO′的夹角仍为θ，B错误；
C．根据动能定理
小球A通过OO′时，质量越大， 速度越小，C错误；
D．小球A的运动与单摆的运动类似，其等效重力加速度
代入单摆的振动周期公式，可得
小球A经 恰好与OO′时重合，D正确。
故选D。
12．D
【解析】
【详解】
第一过程从①移动②的过程中
左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同所以 ，则电流为 ，电流恒定且方向为顺时针，再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，
然后从③到④的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为，方向是逆时针
当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化， D正确；ABC错误；故选D
13．
【解析】
【详解】
[1]．一滴溶液中纯油酸的体积
[2]．根据油膜分布图可知，大约有57个小格子，则油膜的面积为57S0，则
.
【点睛】
本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了．计算时注意单位的换算．
14． 3； 1.2 L1ES/ L2
【解析】
【详解】
（1）根据闭合电路的欧姆定理，结合题给条件，则：，，，代入可得：；
（2）用此欧姆表测电源电动势，则，由图知，解得；
（3）由题意，，，电阻丝的电阻跟长度成正比，所以，可得：
15．(1)U1=Bvd；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)粒子从P点进入平行板到从Q点离开的过程中，做匀速直线运动，有
解得
U1=Bvd
(2)粒子进入正方形区域后做匀速圆周运动，有
粒子恰好从b点射出，由几何关系得
解得
设粒子运动轨迹对应的圆心角为，则
粒子在正方形区域内运动的时间
解得
粒子在正方形区域内运动的时间
(3)若粒子恰好能从e点射出，则在正方形区域内运动的最短时间所对应的轨迹如图所示
由几何关系得
解得平行板间的电压
粒子在正方形区域内运动的周期
粒子在正方形区域内运动的最短时间
16．（1）木块对轨道的压力为61.1N；（2）x=1.2m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）以子弹与木块组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向．设碰完后共同速度为v1 则有
mv0=(m+M)v1
得
v1=5m/s
对系统从A-B的过程应用动能定理，设在B点的速度为v2 则有
得
=4m/s
对系统在最高点B进行受力分析，应用牛顿第二定律则有
得
=61.1N
由牛顿第三定律可知木块对轨道的压力为61.1N。
（2）设木块平抛运动到地面的时间为t，由平抛运动的知识有
得
x=1.2m
17．(1) (2) (3)
【解析】
【详解】
（1）线圈感应电动势的最大值：
从中性面开始转动：
（2）开关s闭合时，电阻 短路，
根据理想变压器方程有：
解得
电阻R2上的电流：
根据理想变压器方程：，解得：
（3）开关s断开时，电阻R1和理想变压器串联根据串联电路规律理想变压器方程有：
变压比规律：
变流比规律
联立解得：，．
点睛：解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系．
18．（1）480W；（2）5Ω；（3）83.3%．
【解析】
【详解】
（1）电动机的总功率为：P=UI=120×4=480W；
（2）电动机在12s内把一个质量为60Kg的物体匀速提高了8m，故拉力等于重力，为600N，速度为：v=；
电动机输出的电功率为：P出=Fv=600×=400W；
根据能量守恒定律，有：P=I2R+P出；
解得：R=5Ω；
（3）电动机的工作效率：η==83.3%
【点睛】
（1）根据W=UI求解电动机的总功率；
（2）根据P=Fv求解输出的电功率，根据能量守恒定律并结合焦耳定律求解线圈内电阻；
（3）电动机的效率等于输出功率与总功率的百分比．
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