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15分．每小題只有一個選項符合題意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，長度為L的電阻絲電阻為r，框架與一電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，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是兩個電荷量相等的正、負(fù)點電荷，它們連線的中點是O，a、b是中垂線上的兩點，Oa<Ob．用Ea、Eb分別表示a、b兩點的場強，φa、φb分別表示a、b兩點的電勢，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)強度為B的勻強磁場中，線圈可以繞O1O2轉(zhuǎn)動。下列說法中正確的是(

)A．當(dāng)線圈在如圖所示位置時，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，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)展的進程中，許多科學(xué)家作出了重要的貢獻．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)了萬有引力定律B．卡文迪許測出了引力常量GC．亞里士多德指出“力是改變物體運動狀態(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】物理學(xué)史．【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻即可．【解答】解：A、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯誤；B、卡文迪許測出了引力常量G，故B正確；C、亞里士多德指出“力是維持物體運動的原因”，故C錯誤；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錯誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一閉合線圈在勻強磁場中做勻角速轉(zhuǎn)動，角速度為240πrad/min，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動至與磁場平行時，線圈的電動勢為2.0V。設(shè)線圈從垂直磁場瞬時開始計時，則該線圈電動勢的瞬時表達(dá)式為__________________；電動勢在s末的瞬時值為_________。參考答案：7.（4分）一個電容器的電容是1.5×10-2μF，把它的兩個極板接在90V的電源上，電容器極板所帶的電荷量Q=

C，一個靜止的電子從一個極板移到另一個極板，電場力做功W=

eV。參考答案：1.35×10-6；908.如上圖所示，一個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

(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，在這個電場中的某點P放一試探電荷q=+1.0×10-9C，它受到的電場力為3.0×10-4N，力的方向向東，若在P點處換q1=-2.0×10-9C的試探電荷，則P點的電場強度是__________N/C；方向向_______。參考答案：

(1).

(2).向東根據(jù)電場強度的定義式求出電場強度，再根據(jù)F=qE求出電場力的大小．電場強度的大小與放入電場中的電荷無關(guān)．電場強度，電場強度的方向為向東；若在P點處換的負(fù)點電荷，放在P點時，由于電場強度不變，所以電場強度方向向東，大小仍為。【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握電場強度的定義式，以及知道電場強度的大小與放入電場中的電荷無關(guān)．11.某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運動測量兩球碰撞前后的速度，實驗裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實驗時先使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個落點痕跡。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痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實驗中A、B兩小球落點的平均位置。圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點，E、F、J是實驗中小球落點的平均位置。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”）；為減小實驗誤差，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在以下選項中，本次實驗必須進行的測量是_____________；A．水平槽上未放B球時，A球落點位置到O點的距離B．A球與B球碰撞后，A球、B球落點位置分別到O點的距離C．A球和B球在空中飛行的時間D．測量G點相對于水平槽面的高③已知兩小球質(zhì)量mA和mB，該同學(xué)通過實驗數(shù)據(jù)證實A、B兩球在碰撞過程中動量守恒，請你用圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動量守恒的表達(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量守恒定律，兩球碰后都做平拋運動，即實現(xiàn)對心碰撞，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)動量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因為，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要測量水平槽上未放B球時，A球落點位置到O點的距離x1，A球與B球碰撞后x2，A球與B球落點位置到O點的距離x3．故AB正確．因為時間相同，可以用水平位移代替速度，不用測時間，也不用測量測量G點相對于水平槽面的高，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球時的落點是F點，A球與B球碰撞后A球的落點是E點．用水平位移代替速度，動量守恒的表達(dá)式為：mAOF=mAOE+mBOJ．【點睛】本題關(guān)鍵明確驗證動量守恒定律實驗的實驗原理，注意等效替代在實驗中的運用；注意器材選擇的原則：為了實現(xiàn)對心碰撞，兩球的直徑需相同，為零使碰撞后A球不反彈，則A球12.三個粒子a、b、c(不計重力)以相同的速度射入勻強磁場中，運動軌跡如圖．其中b粒子做勻速直線運動，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三個金屬圓環(huán)的圓心，且與三個環(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、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.分子勢能隨分子間距離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處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時，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，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，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時，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，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點．（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．15.（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)這些實驗數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(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球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A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是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結(jié)果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計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點沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬有引力常量為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動的最小周期．參考答案：(1)由平拋運動規(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，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L=0.5m，其電阻不計，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，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運動，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棒由共點力平衡有

③代入數(shù)據(jù)解得

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

⑤設(shè)棒勻速運動的速度大小為，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

⑥由閉合電路歐姆定律知

⑦由運動學(xué)公式知，在時間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面WXYZ邊長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。電容器外的臺面區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度B=1T、方向豎直向上的勻強磁場。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)電場加速后由D板所開小孔進入磁場（微粒始終不與極板接觸），然后由XY邊界離開臺面。在微粒離開臺面瞬時，靜止于X正下方水平地面上A點的滑塊獲得一水平速度，在微粒落地時恰好與之相遇。假定微粒在真空中運動，極板間電場視為勻強電場，滑塊視為質(zhì)點，滑塊與地面間的動摩擦因數(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力的大小并說明兩板的極性；

（2）求由XY邊界離開臺面的微粒的質(zhì)量范圍；

（3）若微粒質(zhì)量mo=1×10-13kg，求滑塊開始運動時所獲得的速度大小。

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)；電場力的大小為N

①

（2）（6分）由題意知兩個軌跡邊界如圖所示，由此邊界結(jié)