2021年北京时代中学高二物理月考试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 不可回收的航天器在用后，将成为太空垃圾，如图是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，下列说法中正确的是（）A离地越低的太空垃圾运行的向心加速度一定越大B离地越低的太空垃圾受到的地球的万有引力一定越大C由公式v=得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D太空垃圾可能跟同一轨道上同向飞行的航于器相撞参考答案：A【考点】万有引力定律及其应用【分析】太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力，进入大气层后，受空气阻力，速度减小，万有引力大于所需要的向心力，做向心运动【解答】解：根据万有引力提供向心力，有得向心加速度 线速度AC、可知离地越低的太空垃圾，r越小，向心加速度a越大；离地越高的太空垃圾，r越大，v越小，故A正确，C错误；B、根据万有引力公式，因为太空垃圾质量未知，所以离地越低的太空垃圾受到的万有引力不一定大，故B错误；D、根据线速度公式，在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故D错误；故选：A2. 关于磁场的下列叙述中正确的是A磁体的磁场和电流的磁场一样，本质上都是由电荷运动产生的B软磁性材料适合制成永磁体C永磁体受到猛烈撞击会失去磁性，受到高温时不会失去磁性D地磁场的分布大致上就像一个蹄形磁铁外面的磁场参考答案：A3. 如图所示，理想变压器原线圈接在电压恒定不变的交变电源上，副线圈接有两个灯泡L1 、L2和一个电阻R .开始时，开关S是断开的，现将S闭合，则（ ）A副线圈两端的输出电压减小B灯泡L1变暗C原线圈的输入电流增大D交变电源的输出功率增大参考答案：BCD4. 在波的传播方向上，两质点a、b相距3.5m，已知t0时刻，a 位于波峰，b恰好在平衡位置，除a点外，ab间还有一个波峰；t0.1s时刻，a位于平衡位置。 则波的传播速度可能是（ ）A14 m/s B15 m/s C21 m/s D30 m/s参考答案：BC5. (单选题)下列哪种力是洛仑兹力A电荷间的相互作用力B电场对电荷的作用力C磁铁对小磁针的作用力D磁场对运动电荷的作用力参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 弹射器竖直向上弹出一个小球，小球上升到的最大高度为h，从弹出点至落回到处的过程中，小球的位移是 ，路程是 参考答案：7. 一同学在做平抛运动的实验中，只画出平抛运动的一部分，他在轨迹曲线上任意取水平位移相等的三点A,B,C,量得它们之间的水平位移x=0.2m，又量得各点间的竖直高度h1=0.1m ，h2=0.2m,根据以上数据，可以求出小球抛出时的初速度v0=_.B点速度大小VB=_(g取10m/s)参考答案：8. 质量为2.0kg的小球从某一高度由静止释放，经3.0s到达地面。若不计空气阻力，取g=10m/s2，则到达地面时小球所具有的动能大小为 J，下落2.0s末重力做功的瞬时功率为 W。 参考答案：900； 400来源:学9. （1）如图12是做探究电磁感应的产生条件原副线圈实验的器材及示意图。在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转_ 假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_偏转。（“左”、“右” ）参考答案：10. 如图，平行带电金属板A、B间可看成匀强电场，场强E=1.2102V/m，板间距离d=5cm，电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5cm，B板接地，则D点的电势为0.6V；若将正点电荷q=2102C（不计重力）从C点匀速移到D点时外力做功为9.6102J参考答案：解：（1）由于B板接地，所以B的电势为零，B=0又由于B板是正极板，所以电场线的方向是竖直向上的，因顺着电场线电势降低，所以C、D两点的电势都小于B板的电势，为负值对于C点，C=UCB=EdCB=1.21020.045V=5.4V对于D点，D=UDB=EdDB=1.21020.005V=0.6V（2）将点电荷q=2102C从C点匀速移到D点时，根据动能定理得：W+qUCD=0又qUCD=CD；则得外力做功为：W=q（DC）=2102（0.6+5.4）J=9.6102 J故答案为：0.6，9.610211. 如图，条形磁铁在光滑水平面上以一定的初速度向左运动时，磁铁将受到线圈给它的_（填吸引或排斥），磁铁的机械能_（填变大、变小或不变），流过电阻R的电流方向_（填向左或向右）参考答案：吸引 ， 变小 , 向左 12. 一个军事设施的观察孔如图所示，其宽度L=60cm，厚度d=30cm，为了扩大向外的观察视野，将折射率n=的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内（图中为观察孔的俯视图）。（1）嵌入玻璃砖后在中央O点观察，视野的最大张角=_（2）如果要使视野的最大张角接近180，则要求嵌入折射率至少为_的玻璃砖。参考答案：120； 213. （4分）一个氘核和一个氚核结合成一个氦核的反应方程是 ，此反应过程的质量亏损为m。已知阿伏伽德罗常数为NA，真空中的光速为c。若1 mol氘核和1 mol氚完全发生核反应生成氦核，则在这个核反应中释放的能量为_。参考答案：，NAm c2三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化15. （10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向, 则P点处的质点振动方向是_,R点处质点的振动方向是_.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s, 则R质点的振动周期T=_s, 请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至 t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向, （2分）沿y轴负向（2分）(2) P （2分） (3) 0.8（2分）振动图象如图所示（2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，轻弹簧的两端与质量均为3m的B、C两物块固定连接，静止在光滑水平面上，物块C紧靠挡板不粘连，另一质量为m的小物块A以速度v0从右向左与B发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略不计，（所有过程都是在弹簧弹性限度范围内）求：（1）A、B碰后瞬间各自的速度；（2）弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比参考答案：解：（1）A、B发生弹性正碰，碰撞过程中，A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，以A、B组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mvA+3mvB在碰撞过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：联立解得：（2）弹簧第一次压缩到最短时，B的速度为零，该过程机械能守恒，由机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能：从弹簧压缩最短到弹簧恢复原长时，B、C与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧恢复原长时，B的速度，速度方向向右，C的速度为零，从弹簧恢复原长到弹簧第一次伸长最长时，B、C与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，弹簧伸长最长时，B、C速度相等，以向右为正方向，由动量守恒定律得：3mvB=（3m+3m）v2由机械能守恒定律得：解得：弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比：EP：EP=2：1答：（1）A、B碰后瞬间，A的速度为，方向向右，B的速度为v0，方向向左；（2）弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比为2：117. 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内阻r=1,电阻R=15.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球电荷量为q=110-2 C,质量为m=210-2 kg,不考虑空气阻力.( 取g=10m/s2)，求(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?(2)此时,电源的输出功率多大?参考答案：（1）小球上升时动能定理得：，得Uab=8V (3分)而电源：，得I=1A （2分）则， （2分）（2）P出=I2(R+Rx)=23W18. 如图所示，某一空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。右侧区域匀强磁场的磁感应强度大小也为B，方向垂直纸面向里，其右边界可向右边无限延伸。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程。求：（1）带电粒子在磁场中的轨道半径（2）中间磁场区域的宽度d；（3）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。 参考答案：（1）带电粒子在电场中加速，由动能定理，可得： 带电粒子在磁场中偏转，由牛顿第二定律，可得： 由以上两式，可得 （2）由于在两磁场区域中粒子运动半径相同，如图所示，三段圆弧的圆心组成的三角形O1O2O3是等边三角形，其边长为2R。所以中间磁场区域的宽度为 （3）在电场中 ，在中间磁场中运动时间 在右侧磁场中运动时间， 则粒子第一次回到O点的所用时间为：