湖北省天门市2022-2023学年高二物理上学期12月月考试卷（Word版附答案）

天门市名校2022-2023学年高二上学期12月月考

物   理

考试时间：75分钟       满分100分

一、选择题（本题共11小题,每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一个选项符合题意目要求，第8-11题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．下列说法正确的是（　　）

A．微观粒子的能量变化是连续的 B．红光的能量子比绿光大

C．能量子与电磁波的频率成正比 D．电磁波波长越长，其能量子越大

2．如图所示，一质点做简谐运动，O点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12cm。则质点的振动周期和振幅分别为（　　）

A．3s，6cm            B．4s，9cm            C．4s，6cm           D．2s，8cm

3．在北京2022年冬奥会的冰壶项目中，关于运动员投出的冰壶，下列说法正确的（　　）

A．该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量变化越大，速度变化一定越大

B．该冰壶的所受阻力大小不变，动量也不变

C．该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量也不变

D．该冰壶速度不变，动量也不变

4．如图所示，在质量为m的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m的A、B两物体，箱子放在水平地面上。平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（重力加速度大小为g）（　　）

A．0                B．mg   C．2mg                D．3mg

5．如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的v-t图象不可能是下图中的（　　）

A．  B．  C．  D．

6．如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（　　）

A．，负        B．，正        C．，负     D．，正

7．如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻为，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则（　　）

A．导体棒向左运动

B．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为

C．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为

D．开关闭合瞬间导体棒的加速度

8．一质点沿y轴做简谐运动的振动图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．该质点的振动周期为0.4 s

B．0.4 s时，该质点沿y轴负方向运动

C．在一个周期内，该质点的位移为0.4 m

D．在0.3~0.5 s内，该质点的速度先增大后减小

9．A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，A球的动量为5 kg·m/s，B球的动量为7 kg·m/s，当A球追上B球时发生对心碰撞，则碰撞后A、B两球动量的可能值为（　　）

A．pA＝6 kg·m/s，pB＝6 kg·m/s B．pA＝3 kg·m/s，pB＝9 kg·m/s

C．pA＝－2 kg·m/s，pB＝14 kg·m/s D．pA＝－5 kg·m/s，pB＝17 kg·m/s

10．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。平板S下方有强度为 B0的匀强磁场。下列表述正确的是（　　）

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外

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的荷质比越小

11．一质量为m、电量为q（）的带电粒子以速度v0从x轴上的A点垂直y轴射入第一象限，第一象限某区域磁感强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，粒子离开第一象限时速度方向与x轴正方向夹角。如图所示（粒子仅受洛伦兹力），下列说法正确的是（　　）

A．如果该磁场区域是圆形，则该磁场的最小面积是

B．如果该磁场区域是圆形，则该磁场的最小面积是

C．如果该磁场区域是矩形，则该磁场的最小面积是

D．如果该磁场区域是矩形，则该磁场的最小面积是

二、非选择题(本题共5小题。共56分)

12．(6分)为了探究影响感应电流方向的因素，实验小组设计了图甲、乙所示的两种方案。图甲：螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。图乙：螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路：螺线管B与灵敏电流计构成闭合电路；螺线管B套在螺线管A的外面。

（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下操作，其中可行的是___________。

A．图甲：磁铁N极朝下一直插在螺线管中

B．图甲：磁铁S极朝下加速插入或拔出螺线管

C．图乙：闭合开关后，滑动滑片使螺线管A的电流增大

D．图乙：闭合开关，电路稳定后，某时刻断开开关

（2）在研究中，发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关？___________。

A．磁铁的磁场方向     B．磁铁运动的速度

C．滑片的滑动方向     D．滑片的滑动速度

13．(8分)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量_______（填选项前的符号）间接地解决这个问题。

A．小球开始释放高度h

B．小球抛出点距地面的高度H

C．小球做平抛运动的射程

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时，先将入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。（小球质量关系满足）接下来要完成的必要步骤是___________。（填选项前的符号）

A．用天平测量两个小球的质量m1、m2

B．测量小球m1开始释放时的高度h

C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E．测量平抛射程OM、ON

(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________[用(2)中测量的量表示]。

14．(8分)我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50 cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示。（，）

(1)该过程中磁通量的变化量的大小是多少？

(2)该过程导线框中有无感应电流？

15．(16分)如图所示，在y > 0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y < 0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y = h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x = 2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y = - 2h的P3点。不计重力。求：

（1）电场强度的大小。

（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。

（3）磁感应强度的大小。

16．(18分)在光滑水平面上静置有质量均为m的木板和滑块，木板上表面粗糙，滑块上表面是光滑的圆弧，其始端D点切线水平且在木板上表面内，它们紧靠在一起，如图所示。一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板的右端以初速度滑上木板，过B点时速度为，又滑上滑块，最终恰好能滑到滑块圆弧的最高点C处。已知物块P与木板间的动摩擦因数为μ。求：

（1）物块滑到B处时木板的速度；

（2）木板的长度L；

（3）滑块圆弧的半径。

物理参考答案

1．C

2．C

3．A

4．B

5．A

6．C

7．D

8．AD

9．BC

10．ABC

11．AC

12．（1）BCD    （2）AC

13．     (1)C     (2)ADE    (3)

14．(1) ；  (2)有

（1）设导线框在水平位置时导线框平面的法线方向竖直向上，则穿过导线框的磁通量

当导线框转至竖直位置时，导线框平面的法线方向水平向右，与磁感线所成的角为143°，穿过导线框的磁通量

该过程磁通量的变化量的大小

（2）因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化，所以一定有感应电流。

15．（1）；（2），方向与x轴夹角45°，斜向右下方；（3）

（1）粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示

设粒子从P1运动到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律

qE = ma

根据运动学公式有

v0t = 2h

h = at2

联立以上解得

（2）粒子到达P2时速度沿x方向速度分量为v0，以v1为速度沿y方向速度分量的大小，v表示速度的大小，θ为速度与x轴的夹角，则有

由图可得

θ = 45°

有

v1 = v0

联立以上各式解得

方向与x轴夹角45°，斜向右下方。

（3）设磁场的磁感应强度为B，在洛伦兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得

r是圆周的半径，与x轴、y轴的交点为P2、P3，因为

OP2 = OP3

θ = 45°

由几何关系可知，连线P2P3为圆周的直径，由几何关系可求得

联立解得

16．（1）；（2）；（3）

解（1）物块由点A到点B时，取向左为正方向，由动量守恒定律得

又

解得

（2）物块由点A到点B时，根据能量守恒定律得

解得

（3）由点D到点C，滑块与物块P组成的系统动量守恒，机械能守恒，得

，

解得滑块圆弧的半径