上海市楊園中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理測(cè)試題含解析

上海市楊園中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理測(cè)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.（多選）圖示為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫致冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中，致冷劑被汽化，汽化時(shí)吸收箱體內(nèi)的熱量，汽化的致冷劑經(jīng)過(guò)冷凝器，致冷劑被液化，放出熱量到箱體外。下列說(shuō)法正確的是A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳遞到冰箱外B．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第二定律C．電冰箱的工作原理不違反能量守恒定律D．電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔軈⒖即鸢福篊D2.（單選）如圖所示，圖甲中MN為足夠大的不帶電接地薄金屬板，在金屬板的右側(cè)，距離為d的位置上放入一個(gè)電荷量為＋q的點(diǎn)電荷O，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場(chǎng)分布．P是金屬板上的一點(diǎn)，P點(diǎn)與點(diǎn)電荷O之間的距離為r，幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，但發(fā)現(xiàn)問(wèn)題很難．幾位同學(xué)經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，從圖乙所示的電場(chǎng)得到了一些啟示，經(jīng)過(guò)查閱資料他們知道：圖甲所示的電場(chǎng)分布與圖乙中虛線(xiàn)右側(cè)的電場(chǎng)分布是一樣的．圖乙中兩異種點(diǎn)電荷所帶電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線(xiàn)是兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)．由此他們分別對(duì)P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向和大小作出以下判斷，其中正確的是A．方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷O的連線(xiàn)向左，大小為B．方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷O的連線(xiàn)向左，大小為C．方向垂直于金屬板向左，大小為D．方向垂直于金屬板向左，大小為參考答案：D3.在一條直線(xiàn)上相向運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩個(gè)小球，它們的動(dòng)能相等，已知甲球的質(zhì)量小于乙球的質(zhì)量，它們發(fā)生正碰后可能發(fā)生的情況是

(

)A．甲球停下，乙球反向運(yùn)動(dòng)

B．甲球反向運(yùn)動(dòng)，乙球停下C．甲球、乙球都停下

D．甲球、乙球都反向運(yùn)動(dòng)參考答案：BD4.（單選）關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是A、電場(chǎng)是客觀(guān)存在的物質(zhì)，但電場(chǎng)線(xiàn)是人為引入的B、沿電場(chǎng)線(xiàn)方向，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小C、電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)可能相交D、電場(chǎng)線(xiàn)就是電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡線(xiàn)參考答案：A5.（單選）下列器件利用電流的熱效應(yīng)工作的是A．驗(yàn)電器

B．電熱水器C．電容器

D．電感器參考答案：Ｂ二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如右圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，a、b相距4cm,b、c相距10cm。將一個(gè)帶電荷量為的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為。將此電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功為_(kāi)_______J，a、c間電勢(shì)差為_(kāi)_______V。

參考答案：

450

7.參考答案：8.（1）、平衡狀態(tài)：（1）靜止：物體的速度和

都等于零（2）勻速運(yùn)動(dòng)：物體的加速度為零，

不為零且保持不變。（2）、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：

即F合=0參考答案：（1）加速度

（2）

速度

（3）合外力為零

9.如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(xiàn)，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由圖可知該金屬的極限頻率為

▲

Hz，該金屬的逸出功為

▲

J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），斜率表示

▲

。參考答案：10.在圖所示的8個(gè)不同的電阻組成，已知R1=12Ω，其余電阻值未知，測(cè)得A、B間的總電阻為4Ω，今將R1換成6Ω的電阻，A、B間總電阻變成

Ω。

參考答案：3用等效替代法，可把除R1外的其他電阻等效為一個(gè)電阻R，在A(yíng)B間R1與等效電阻R為并聯(lián)關(guān)系，則RAB=RR1/（R+R1）=12R/（12+R）=4，解得R=6Ω，若R'1=6Ω時(shí)，則R'AB=RR'1/（R+R'1）=6×6/（6+6）=3Ω。11.如圖所示，在《探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》的實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，條形磁鐵插入或拔出線(xiàn)圈的過(guò)程中，電流表表針不動(dòng)；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，磁鐵靜止在線(xiàn)圈中，電流表表針也不動(dòng)：開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，將磁鐵插入或拔出線(xiàn)圈的過(guò)程中，電流表表針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此得出，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：電路必須

，穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生

。參考答案：閉合，變化12.在學(xué)習(xí)了光的衍射現(xiàn)象后，徐飛同學(xué)回家后自己設(shè)置了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個(gè)大小可以調(diào)節(jié)的圓形孔屏，在圓孔從較大調(diào)至完全閉合的過(guò)程中，他在屏上看到的現(xiàn)象是：先是________，再是________，最后________.參考答案：圓形亮斑

圓形亮環(huán)（衍射圖樣）

完全黑暗13.（4分）a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn).電場(chǎng)線(xiàn)與矩形所在的平面平行.已知a點(diǎn)的電勢(shì)是5V，b點(diǎn)的電勢(shì)是6V，d點(diǎn)的電勢(shì)是1V，如圖,由此可知，c點(diǎn)的電勢(shì)為

V。參考答案：

2V

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開(kāi)普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬(wàn)有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開(kāi)普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀(guān)點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以?xún)?nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀(guān)點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以?xún)?nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以?xún)?nèi)，可能存在一些看不見(jiàn)的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說(shuō)出任一觀(guān)點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線(xiàn)圈中通以高頻交流電時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國(guó)生產(chǎn)的自行車(chē)車(chē)架就是用這種辦法焊接的。請(qǐng)定性地說(shuō)明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=300，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長(zhǎng)均為d=0.5m，定值電阻為R2=3Ω，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，重力加速度為g=10m/s2，試求：（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？（2）當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，R2消耗的電功率P為多少？（3）當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)，在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=1.5T，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一質(zhì)量為m2=6×10﹣4kg、帶電量為q=﹣2×10﹣4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)．要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？（不計(jì)空氣阻力）參考答案：解：（1）當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vm，速度達(dá)到最大金屬棒所受安培力：F安=B1IL，感應(yīng)電流：I==，由平衡條件得：m1gsinα=F安，即：m1gsinα=，解得：vm=10m/s；（2）整個(gè)電路消耗的電功率等于安培力的功率：P=m1gsinαvm電阻R2消耗的功率：P=P總，解得：P=75W；（3）金屬棒下滑穩(wěn)定時(shí)，兩板間電壓U=IR2=5×3=15V，因?yàn)橐旱卧趦砂彘g有：m2g=q，所以該液滴在兩平行金屬板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：r=，微粒從金屬板右側(cè)射出需要滿(mǎn)足：r≤，微粒從金屬板左側(cè)射出需要滿(mǎn)足：r≥d，解得：v≤0.125m/s或v≥0.25m/s；答：（1）金屬棒下滑的最大速度為10m/s；（2）當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，R2消耗的電功率P為75W；（3）要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿(mǎn)足的條件是：v≤0.125m/s或v≥0.25m/s．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；閉合電路的歐姆定律；導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【分析】（1）當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度達(dá)到最大，此時(shí)金屬棒所受合力為零，由平衡條件可以求出最大速度．（2）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)用功率公式求出R2消耗的電功率P．（3）微粒在極板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力與電場(chǎng)力合力為零，洛倫茲力提供向心力，求出微粒從極板間射出的臨界速度，然后確定其速度范圍17.太陽(yáng)現(xiàn)正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能。根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽(yáng)中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽(yáng)將離開(kāi)主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段。為了簡(jiǎn)化，假定目前太陽(yáng)全部由電子和核組成。（1）為了研究太陽(yáng)演化進(jìn)程，需知道目前太陽(yáng)的質(zhì)量M。已知地球半徑R＝6.4×106m，地球質(zhì)量m＝6.0×1024kg，日地中心的距離r＝1.5×1011m，地球表面處的重力加速度g＝10m/s2，1年約為3.2×107