江西省2022-2023学年高二上学期物理12月统一调研测试试卷

试卷更新日期：2022-12-27 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 关于电磁场、电磁波、光子能量、黑体辐射，下列说法正确的是（　　）

A、电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 B、紫光光子的能量比红光光子的能量小 C、黑体只从外界吸收能量，不向外界辐射能量 D、电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关

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2. 如图，边长为L的正方形线框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，现让线框从图示位置绕bc边转过60°时，线框中的磁通量为（　　）

A、 $Φ = \frac{1}{2} B L^{2}$ B、 $Φ = \frac{\sqrt{3}}{2} B L^{2}$ C、 $Φ = B L^{2}$ D、 $Φ = \sqrt{3} B L^{2}$

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3. 如图甲，某篮球爱好者站在原点练习投篮，连续三次将篮球从A点抛出，篮球三次从A点抛出回到与A点等高的位置的轨迹如图乙所示，若三次抛出的初速度大小相同，球在图乙所示运动过程动量变化量分别为 $Δ p_{1}$ 、 $Δ p_{2}$ 、 $Δ p_{3}$ ，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、 $Δ p_{3}$ 最大 B、 $Δ p_{2}$ 最大 C、 $Δ p_{1}$ 最大 D、 $Δ p_{1} = Δ p_{2} = Δ p_{3}$

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4. 电热膜供暖系统是区别于以散热器、空调、暖气片为代表的新型供暖系统。它工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体和物体首先得到热量，其综合效果优于传统的对流供暖方式。如图所示是一个表面镀有一层均匀电热膜的圆柱形长陶瓷管，长陶瓷管的长度为L、直径为D，镀膜的厚度为d、管两端有导电金属箍M、N。现把M、N接入电路中，当两端电压为U时，它的发热功率为P，则该电热膜的电阻率为（　　）

A、 $\frac{π D^{2} U^{2}}{P L}$ B、 $\frac{π d (D + d) U^{2}}{P L}$ C、 $\frac{π D d P}{L U^{2}}$ D、 $\frac{π D L P}{d U^{2}}$

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5. 2022年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。如图所示为双透镜电子显微镜内电场中等势面分布图。虚线为等势面，实线为电子枪射出的电子轨迹，a、b、c、d为轨迹上四点，下列说法正确的是（　　）

A、电子从a到d一直做加速运动 B、电子从a到b和从c到d电场力做功相同 C、电子在a点和在d点速度相同 D、电子从b到c电势能先减小后增大

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6. 2022年10月13日，我国在太原卫星发射中心采用“长征二号丙”运载火箭，成功发射“环境减灾二号05”卫星，该卫星将有力提升我国灾害预防、应急管理、生态环境遥感监测业务化应用能力。关于火箭发射过程，下列说法正确的是（　　）

A、火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭反作用力导致的 B、火箭在上升过程中，燃气对火箭作用力的冲量大于火箭对燃气作用力的冲量 C、某时刻火箭所受推力大小由喷气速度决定 D、为了提高火箭的速度，可以不断地增加火箭的级数

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7. 如图，ABCD为真空中的正四面体，在B、C、D三点分别放置电荷量为q的正点电荷，在正三角形BCD的中心P放置一负点电荷，结果A点电场强度为零，则P点放置的点电荷的电荷量为（　　）

A、 $\sqrt{6} q$ B、 $\frac{2 \sqrt{6}}{3} q$ C、 $\frac{1}{2} q$ D、 $\frac{\sqrt{6}}{2} q$

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二、多选题

8. 下列说法正确的是（　　）

A、如果导体内没有电流，说明导体内部的电荷没有移动 B、电动势越大，说明非静电力把1C负电荷在电源内部从正极送到负极做功越多 C、由 $R = \frac{U}{I}$ 可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 D、线圈电阻为r、额定电流为I的电动机，其额定电压 $U > I r$

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9. 图甲是一台医用电子直线加速器，该加速器通过加速电场使电子直线加速获得能量，轰击重金属靶产生射线，可用于放射治疗。其基本原理如图乙所示，电子由阴极射线发出，经B板的小孔进入两板间被加速，不计电子的重力，下列说法正确的是（　　）

A、A板带正电，B板不带电 B、若两板间电压一定，改变板间距离，电子的加速度与板间距离乘积保持不变 C、若极板所带的电荷量一定，增大板间距离，电子获得的动能增大 D、若两板间电压一定，增大板间距离，电子获得的动能增大

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10. 如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，电流表为理想电表，两个灯泡A、B的电阻不变，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（　　）

A、灯泡A变亮，灯泡B变暗 B、电容器的电荷量变小 C、电流表的示数变大 D、滑动变阻器中的电流减小量大于灯泡B中的电流增加量

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11. 如图，质量均为m的木块P、Q静止在光滑水平面上，两木块用轻弹簧连接，处于静止状态，质量为 $m_{0}$ 的子弹以大小为 $v_{0}$ 的水平速度射入木块P并留在其中，子弹射入木块的过程时间极短，下列说法正确的是（　　）

A、子弹射入木块P过程，木块P和子弹组成的系统动量守恒、机械能守恒 B、子弹射入木块P过程，木块P和子弹组成的系统损失的机械能为 $\frac{m m_{0} v_{0}^{2}}{2 (m_{0} + m)}$ C、木块P（含子弹）和Q作用的过程，木块P（含子弹）、Q和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒 D、木块P（含子弹）和Q作用的过程，弹簧获得的最大弹性势能为 $\frac{m m_{0}^{2} v_{0}^{2}}{2 (m_{0} + m) (m_{0} + 2 m)}$

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三、实验题

12. 某实验小组用气垫导轨、光电门验证动量守恒定律。装置如图所示。两个滑块上的挡光片相同，滑块1（包括挡光片）和滑块2（包括挡光片）的质量分别为m₁、m₂。

(1)、用游标卡尺测得挡光片的宽度如图乙所示，其读数为d=mm。

(2)、调节导轨水平时，只把滑块1放在导轨上，利用左侧弹射装置，给滑块1一个向右初速度，如果滑块1通过光电门1时挡光片的挡光时间比通过光电门2时挡光时间短，需要将气垫导轨左端适当调（填“高”或“低”），使气垫导轨水平。

(3)、将两滑块放在调好的气垫导轨上，开始时两滑块的位置如图甲所示，用导轨上左侧弹射装置将滑块1弹出去，滑块1第一次通过光电门1时挡光片的挡光时间为t₁ ，滑块1与滑块2碰撞后，滑块1被弹回第二次通过光电门1时挡光片的挡光时间为t₂ ，滑块2向右通过光电门2时挡光片的挡光时间为t₃ ，如果在误差允许的范围内表达式成立，则表明两滑块碰撞过程中动量守恒。

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13. 某同学要测量一节电池的电动势和内阻，除了被测干电池，实验室提供的器材还有：
A．电流计G（满偏电流 $I_{g} = 300 μA$ ，内阻 $R_{g} = 100 Ω$ ）

B．电流表A（0~0.6A，内阻未知）

C．滑动变阻器 $R (0 ~ 50 Ω)$

D．电阻箱 $R_{1} (0 ~ 9999.9 Ω)$

E.开关S与导线若干

(1)、该同学根据实验室提供的器材设计实验原理图如图甲所示，请根据原理图将图乙的实验实物连接完整。

(2)、实验将电流计与电阻箱串联，将电流计改装成3V量程的电压表，则电阻箱接入电路的阻值 $R_{1} =$ $Ω$ ；连接好电路后，闭合电键前，应将图乙中滑动变阻器的滑片P移到最（填“左”或“右”）端，闭合电键后，调节滑动变阻器，测得多组电流计的读数 $I_{1}$ ，电流表的读数 $I_{2}$ ，作出 $I_{1} - I_{2}$ 图像，如图丙所示，忽略改装后的电压表分流对测量结果的影响，测得该电池的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ 。（结果均保留2位小数）

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四、解答题

14. 我国碳排放目标为：在2030年左右 ${CO}_{2}$ 排放达到峰值且将努力早日达峰，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降 $60 % - 65 %$ 。为实现碳排放目标，我国正大力开发清洁新能源，硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示为一节硅光电池在一定强度光照下路端电压U和电流I的关系图像（电池电动势不变，内阻不是常量），给一个额定电压为6V，线圈电阻为 $R = 2 Ω$ 的小型直流电动机供电，电动机刚好正常工作。求：

(1)、电动机正常工作时输出的机械功率P；

(2)、此时，硅光电池的内阻r；

(3)、电动机的机械效率及电池的效率。

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15. 如图，空间存在着范围足够大的匀强电场，电场强度的方向水平向右。一个质量为m，电荷量为q的带电小球在电场中O点由静止释放，小球做匀加速直线运动，经过t时间运动到P点，O、P连线与水平方向的夹角为45°，小球运动到P点时，电场方向立即反向，场强大小不变，已知重力加速度为g，求：

(1)、匀强电场的电场强度大小；

(2)、P、O两点间的电势差；

(3)、小球从P点运动到O点正下方需要的时间。

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16. 如图，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB固定于竖直平面，一足够长的长木板静止在光滑水平地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点。长木板的右端不远处有一弹性挡板，一质量为2m的物块a静止在圆弧轨道的B点，质量为m的另一物块b在圆弧轨道的A点由静止释放，两物块在B点发生弹性碰撞，碰后立即撤走物块b，物块a滑上长木板并与长木板共速后，一起向前滑动再与挡板碰撞，长木板每次与挡板碰撞过程没有机械能损失，即长木板以碰撞前速率返回，长木板质量为m，物块与长木板间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，重力加速度为g。

(1)、b与a碰撞后瞬间，物块b对圆弧轨道的压力大小为多少？

(2)、开始时，长木板右端离挡板的距离至少为多少？

(3)、长木板与挡板发生第二次碰撞前，物块a相对长木板共滑行了多长距离？

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