重点中学学年度高二上学期物理试题.docx

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重点中学学年度高二上学期物理试题

1.（多选题）如图所示，在一竖直平面内，BCDF段是半径为R的圆弧挡板，AB段为直线型挡板（长为4R），两者在B点相切，θ=37°，C，F两点与圆心等高，D在圆弧形挡板的最低点，所有接触面均光滑，绝缘挡板处于水平方向场强为E的匀强电场中．现将带电量为+q，质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放，小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出，在这段运动过程中，下列说法正确的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）

A．匀强电场的场强大小可能是

B．小球运动到D点时动能一定不是最大

C．小球机械能增加量的最大值是2.6qER

D．小球从B到D运动过程中，动能的增量为1.8mgR﹣0.8EqR

2.（多选题）如图，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷．图中的a、b、c、d是其它的四个顶点，k为静电力常量，下列表述正确是（　　）

A．a、b两点电场强度相同

B．a点电势高于b点电势

C．把点电荷+Q从c移到d，电势能增加

D．M点的电荷受到的库仑力大小为F=k

3.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（　　）

A．Q变小，C不变，U不变，E变小B．Q变小，C变小，U不变，E不变

C．Q不变，C变小，U变大，E不变D．Q不变，C变小，U变大，E变小

4.（多选题）有a、b、c、d四只电阻，其中三只电阻的阻值一样，只有一个电阻的阻值偏大．要找出这只电阻，某同学设计了如图所示电路，当开关闭合时测出有电流从P流向Q，下列说法正确的是（　　）

A．阻值偏大的电阻一定是a和d中的一个

B．阻值偏大的电阻一定是c和d中的一个

C．下一步可将a和d互换位置，根据PQ间电流的流向来判断

D．下一步可将a和c互换位置，根据PQ间电流的流向来判断

5.如图所示的电路中有一自耦变压器，其原线圈接在电压稳定的交流电源上，副线圈上连接了灯泡、定值电阻R1、R2，电流表和电压表都是理想电表，起初开关S处于断开状态。

则下列说法中正确的是

A．若P不动，闭合开关S，灯变亮

B．若P不动，闭合开关S，电流表、电压表示数均增大

C．保持开关S闭合，P向上移动时，灯变亮

D．保持开关S闭合，P向下移动时，电压表、电流表示数均减小

6.在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，三个可变电阻分别用R1、R2和R3表示．那么，在三个可变电阻的阻值变化的过程中，一定能够使得通过R3的电流变小的方案是（　　）

A．R1、R2和R3都变大B．R1、R2和R3都变小

C．R1、R3变大，R2变小D．R1、R2变大，R3变小

7.（多选题）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L．一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度d的缝射出的粒子，下列说法正确的是（　　）

A．粒子带正电

B．射出粒子的最大速度为

C．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

8.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是（　　）

A．小球能越过d点并继续沿环向上运动

B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大

C．小球从d点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到C点的过程中，电势能增大，动能先增大后减小

9.如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核（

H）和氦核（

He）（认为这两种粒子比荷相等）．下列说法中正确的是（　　）

A．它们的最大速度不相等

B．它们的最大动能相等

C．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

D．它们在D形盒的磁场中运动一圈的时间相等

10.在电磁感应现象中，下列说法正确的是（　　）

A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流

B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流

C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流

D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流

11.如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中．质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑．某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则下列判断错误的是（　　）

A．导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流I=

B．导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小a=g﹣

C．导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为s=

D．导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为Q=

mv02﹣

12.（多选题）如图所示，由导线制成的正方形线框边长L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与cd边重合的水平轴OO′自由转动，不计空气阻力及摩擦．若线框始终处在方向竖直向下．磁感强度为B的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时t到达竖直位置，此时ab边的速度为v，重力加速度为g．则以下说法正确的有（　　）

A．线框在竖直位置时，ab边两端的电压Uab=BLv

B．线框在竖直位置时，ab边所受安培力的大小F安=BIL=

C．这一过程中感应电动势的有效值E有=2

D．在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量q=

13.如图所示为一自耦变压器，保持电阻R′和输入电压不变，以下说法正确的是（　　）

A．滑片P向b方向移动，滑片Q下移，电流表示数减小

B．滑片P不动，滑片Q上移，电流表示数不变

C．滑片P向b方向移动、滑片Q不动，电压表示数增大

D．滑片P不动、滑片Q上移或下移，电压表示数始终不变

14.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=

T，单匝矩形线圈面积S=1m2，电阻r=10Ω，绕垂直于OO′匀速转动．线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接．V为理想交流电压表，A1、A2为理想交流电流表，I1、I2为两个完全相同的电灯泡，灯泡上标有“20V，20W”，且均正常发光，电流表A1的示数为1A．则以下说法正确的是（　　）

A．电流表A1、A2的示数之比1：

2

B．理想电压表原副线圈的匝数之比1：

2

C．线圈匀速转动的角速度ω=100rad/s

D．电压表的示数为40

V

15.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm，电阻大约为6Ω，横截面如图甲所示．

（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为　　mm；

（2）现有如下器材：

A．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）

B．电流表（量程3A，内阻约0.03Ω）

C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）

D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）

E．滑动变阻器（15Ω，3A）

F．蓄电池（6V，内阻很小）

G．开关一个，带夹子的导线若干

要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选　　，滑动变阻器应选　　．（只填代号字母）

（3）请将图丙所示的实际测量电路补充完整．

（4）已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是　　（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部分横截面积的表达式为S=　　．

16.在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池．

（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，原因是：

　　．

（2）为了提高实验精度，采用图乙所示电路，提供的器材：

量程3V的电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），

定值电阻R0（阻值未知，约几欧姆），滑动变阻：

R1（0～10Ω）

滑动变阻器R2（0～200Ω），单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S，导线若干

①电路中，加接电阻凰有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是　　

②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用　　（填R1或R2）．

③开始实验之前，S1、S2都处于断开状态．现在开始实验：

A．闭合S1，S2打向1，测得电压表的读数U0，电流表的读数为I0，则

=　　．（电流表内阻用RA表示）

B．闭合S1，S2打向2，改变滑动变阻器的阻值，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则新电池电动势的表达式为E=　　，内阻的表达式r=　　．

17.某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表．采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5Ω．

（1）测R1阻值的最优连接方式为导线①连接　（填a或b）、导线②连接　（填c或d）．

（2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为　　Ω．

U/V

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

I/A

0.09

0.19

0.27

0.35

0.44

0.53

（3）已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的

，若测R2的阻值，则最优的连线应选　　（填选项）．

A．①连接a，②连接cB．①连接a，②连接d

C．①连接b，②连接cD．①连接b，②连接d．

18.为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”．在扇形聚焦过程中，离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转．扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布．峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，谷区内没有磁场．质量为m，电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示．

（1）求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r，并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针；

（2）求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T；

（3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B′，新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°，求B′和B的关系．已知：

sin（α±β）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1﹣2sin2

．

19.在如图所示的坐标系中，x轴水平，y轴垂直，x轴上方空间只存在重力场，第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场，在第Ⅳ象限由沿x轴负方向的匀强电场，场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等．一质量为m，带电荷量大小为q的质点a，从y轴上y=h处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出，它经过x=﹣2h处的P2点进入第Ⅲ象限，恰好做匀速圆周运动，又经过y轴上的y=﹣2h的P3点进入第Ⅳ象限，试求：

（1）质点a到达P2点时速度的大小和方向；

（2）第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小；

（3）说明质点a从P3进入第Ⅳ象限后的运动情况（不需要说明理由）

20.如图所示，半径为L1=2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B1=

T．长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω=

rad/s．通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1=R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R），图中的平行板长度为L2=2m，宽度为d=2m．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力）求：

（1）在0～4s内，平行板间的电势差UMN；

（2）带电粒子飞出电场时的速度；

（3）在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B2应满足的条件．

21.如图所示，电阻不计、间距L=1m、足够长的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=37°角，导轨平面矩形区域efhg内分布着磁感应强度的大小B=1T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，边界ef、gh之间的距离D=1.4m．现将质量m=0.1kg、电阻R=

Ω的导体棒P、Q相隔△t=0.2s先后从导轨顶端由静止自由释放，P、Q在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好，P进入磁场时恰好匀速运动，Q穿出磁场时速度为2.8m/s．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，求

（1）导轨顶端与磁场上边界ef之间的距离S；

（2）从导体棒P释放到Q穿出磁场的过程，回路中产生的焦耳热Q总．

22.如图所示，两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动．某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带正电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间．ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速运动；ab从Ⅲ区域右边离开磁场时，小球恰好从金属板的边缘离开．已知板间距为4d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d．带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g．求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度大小；

（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足什么条件．

23.

图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化．求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；

（2）写出感应电流随时间变化的函数表达式；

（3）交流电压表的示数；

（4）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量．

（5）1min时间内外力对线框所做的功．

24.如图所示，宽度为L的平行光滑的金属轨道，左端为半径为r1的四分之一圆弧轨道，右端为半径为r2的半圆轨道，中部为与它们相切的水平轨道．水平轨道所在的区域有磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场．一根质量为m的金属杆a置于水平轨道上，另一根质量为M的金属杆b由静止开始自左端轨道最高点滑下，当b滑入水平轨道某位置时，a就滑上了右端半圆轨道最高点（b始终运动且a、b未相撞），并且a在最高点对轨道的压力大小为mg，此过程中通过a的电荷量为q，a、b棒的电阻分别为R1、R2，其余部分电阻不计．在b由静止释放到a运动到右端半圆轨道最高点过程中，求：

（1）在水平轨道上运动时b的最大加速度是多大？

（2）自b释放到a到达右端半圆轨道最高点过程中系统产生的焦耳热是多少？

（3）a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度是多大？

试卷答案

1.BC

2.AD

3.C

4.AD

5.A

6.C

7.BC

8.D

9.D

10.D

11.A

12.BC

13.D

14.A

15.

（1）．1.125±0.001；

（2）．A，E；　

（3）．如图所示：

（4）．管线的长度L，

．

16.

Ⅰ、电源内阻很小；

Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；

②R0+RA．

③

；

﹣

17.

故答案为：

（1）a、d；

（2）如图所示，4.55；（3）B

18.

答：

（1）闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r为

，离子旋转的方向是逆时针；

（2）轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ是

，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T为

；

（3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B′，新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°，B′和B的关系是

．

19.解：

答：

（1）质点a到达P2点时速度的大小2

，方向与x轴负方向成45°角；

（2）第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度是

，匀强磁场的磁感应强度的大小是

；

（3）质点a从P3进入第Ⅳ象限后做匀减速直线运动．

20.答：

（1）在0～4s内，两极板间的电势差UMN为﹣1V

（2）带电粒子飞出电场时的速度为

m/s，方向与水平方向的夹角为45°　

（3）磁场强度大小B2＜2T．

21.答：

（1）导轨顶端与磁场上边界ef之间的距离S为0.33m；

（2）从导体棒P释放到Q穿出磁场的过程，回路中产生的焦耳热Q总为0.888J．

22.答：

（1）磁感应强度的大小为

．

（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度大小为2g．

（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足

．

23.

答：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值为200V；

（2）感应电流随时间变化的函数表达式为e=200cos100t；

（3）交流电压表的示数为127V

（4）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量为0.02C．

（5）1min时间内外力对线框所做的功为11760J

24.解：

答：

（1）在水平轨道上运动时b的最大加速度是

．

（2）自b释放到a到达右端半圆轨道最高点过程中系统产生的焦耳热是

BLq﹣3mgr2﹣

．

（3）a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度是

﹣

．