一.选择题:本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1〜8题只有一项符合题目要求,第9〜12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.下列说法正确的是A.静电力常量k的数值可能随外界条件的变化而改变B.导体的电阻率仅与其材料有关,与温度、压力和磁场等外界因素无关C.由C=Q/U可知,电容的大小是由Q(电荷量)和U(电压)共同决定的D.由B=F/IL可知,同一电流元垂直于磁场方向放置时受到的安培力越大,说明磁场的磁感应强度越大2.某长螺线管中通有大小和方向都不断变化的电流,现有一带电粒子沿螺线管轴线方向射入管中。
若不计粒子所受的重力,则粒子将在螺线管中A.做匀速直线运动B.做匀加速直线运动C.做圆周运动D.沿轴线来回运动3.如图所示,在圆形区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场,金属棒ab与某一直径重合。
一根弹性金属导线两端分别固定于ab两点,现撑起弹性导线使其与金属棒组成三角形回路,导线上一动点c沿圆周从a点向b点移动,导线始终处于张紧状态。
该过程中穿过闭合回路abc的磁通量A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大4.图示为珍藏于甘肃省博物馆的国宝级文物“马踏飞燕”,骏马单蹄稳稳地踏在飞燕上,其矫健的英姿和风驰电掣的神情,给人们丰富的想象力和感染力。
下列说法正确的是A.若将“马踏飞燕”搬至低纬度的广州展出,则其所受重力变大B.马之所以能单蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为马和飞燕的重心在一条竖直线上C.若将“马踏飞燕”放在加速上升的电梯地板上,则其处于失重状态D.若将“马踏飞燕”放在水平地面上,则其对地面的压力和所受的重力是一对平衡力5.月球绕地球运行的轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆,如图所示。
关于月球沿楠圆轨道的运动,下列说法正确的是A.月球公转周期小于地球同步卫星的公转周期B.月球在远地点的线速度大于地球第一宇宙速度C.月球在远地点的加速度小于在近地点的加速度D.月球在远地点的机械能小于在近地点的机械能6.如图所示,已充电的平行板电容器两极板正对,极板A与静电计相连,极板B接地。
若将极板B稍向上移,则A.电容器的电容变大B.电容器所带的电荷量变大C.两极板间电场的电场强度不变D.静电计指针偏转的角度变大7.如图所示,竖直面内的导体框ABCD所在平面有水平方向的匀强磁场,AP丄BC,∠B=∠C=60°,AB=CD=20 cm,BC=40 cm。
若磁场的磁感应强度为0. 3 T,导体框中通人图示方向的5 A电流,则该导体框受到的安培力A.大小为0. 6 N,方向沿PA方向B.大小为0.6 N,方向沿AP方向C.大小为0. 3 N,方向沿PA方向D.大小为0.3 N,方向沿BC方向8.—绝缘的轻质弹簧的两端系有质量相等的A、B两小球,A、B两小球带有等量异种电荷,且带电荷量均为g(可视为点电荷),A、B两小球放置在光滑的绝缘的水平面上,静止时,它们之间距离是弹簧原长的0. 8倍。
若改变两小球所带电荷量,使两小球之间的距离是弹簧原长的0. 4倍后仍处于静止状态,则此时两小球的电荷量q1、q2与q的关系应满足A.1221 2q q q = B. 12234q qq= C. 1221q qq= D. 1222q qq=9.A、B两点在同一条电场线上,若某正电荷仅在静电力的作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,该过程中正电荷的电势能增大,则该电场的电场线分布可能10.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t=0时,甲车和乙车的位置齐平(可看作同一位置),它们的速度一时间图象如图所示。
下列说法正确的是A.甲先做匀速运动后做匀减速运动B.在第20 s末,甲、乙的速度大小相等C.在第30 s末,甲、乙相距100 mD.在第30 s末,甲、乙的位置再次齐平11.图示电路中,定值电阻的阻值为R1,电源内阻为r,A、V均为理想电表,滑动变阻器的总阻值R2>R1+r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中A.电压表的示数减小B.电流表的示数增大C.该定值电阻消耗的电功率先增大后减小D.滑动变阻器接入电路的电阻消耗的电功率先增大后减小12.如图所示,是粗糙的水平轨道,其左端P点与竖直半圆形轨道PQ平滑连接。
一质量为 m 的物块从M点出发,向左冲上半圆形轨道,并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。
已知物块与水平轨道间的动摩擦因数为0. 25,半圆轨道的半径为R,M点和P点间的距离为2R,物块在P点的速度大小为3gR(g为重力加速度大小),则A.物块在P点受到半圆轨道的支持力大小为mgB.物块在M点的速度大小为10gRC.物块从P点运动到Q点的过程中,合力做的功为-2mgRD.物块将恰好落回到水平轨道上的M点二.非选择题部分:共5小题,共52分。
把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤•只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. (6分)某物理兴趣小组利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律,,实验。
图乙为一条符合实验要求的纸带,钩码的速度为零时打点计时器打下的第一个点为O, 之后依次打出A 、B、C、 D、E、F六点,部分点间的距离已经标出,打点计时器所接交流电源的周期为T,当地的重力加速度大小为g。
(1)关于本实验,下列说法正确的是(填选项前的字母)A.需要测量钩码的质量B.需要测量钩码下落的时间v gh直接算出钩码瞬时速度的大小C.可用2D.实验时,应先接通打点计时器的电源,后释放纸带(2)若在打点计时器打下C点到打下E点的过程中钩码的机械能守恒,则g(S2+s3) =14.(9分)有一根长电阻丝,用多用电表欧姆挡测得其接入电路的电阻R x约为1 kΩ,现某同学利用下列器材测量该电阻丝的电阻率:A.毫米刻度尺;B.螺旋测微器;C.电流表A1(量程为5 mA,内阻约为3 Ω);D.电流表A2(量程为100 mA,内阻约为0. 6Ω);E.电压表V1(量程为5 V,内阻约为5 kΩ);F.电压表V2(量程为15 V,内阻约为15 kΩ);G.滑动变阻器R(阻值范围为0〜100Ω,额定电流1.5A);H.电源E:(电动势为6 V,内阻不计);I.开关S,导线若干。
(1)他用毫米刻度尺测出电阻丝的长度后,用螺旋测微器测电阻丝的直径,其示数如图所示,该电阻丝的直径d= cm。
(2)为了更准确地测量电阻丝的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表,电压表。
(填写器材前面的字母)(3)在方框内画出测量该电阻丝的电阻R的实验电路原理图。
(图中器材用题干中相应的物理量符号标注)(4)若电压表的示数为U,电流表的示数为I,电阻丝的长度为l,金属丝的直径为d,则计算电阻丝的电阻率的数学表达式为ρ=(用已知量的符号表示)。
15. (10分)如图所示,两根相同的轻质弹簧的劲度系数为k,静止吊起一根长为L、质量为m的匀质水平金属棒PQ,金属棒处于方向水平向外的匀强磁场中。
当金属棒中通有由Q端流向P端的电流I时,两弹簧的伸长量均为x。
重力加速度为g。
.求:(1)金属棒所受安培力的大小和方向;(2)该匀强磁场的磁感应强度的大小。
16.图示电路中,R1=6Ω,R3=4Ω,R4=2Ω,电源的内阻r=1Ω,闭合开关,理想电流表示数为1A,理想电压表示数为2V,求;(1)电阻R2的阻值;(2)电源的电动势E。
17. (15分)如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电粒子静止于A点,经电压为U的加速电场加速后沿圆心为O、半径为a的圆弧(虚线)通过静电分析器,并从P点垂直CF进入矩形匀强磁场区域QDCF。
静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,电场强度的方向均指向O点。
QF=a,PF=l. 6a,磁场方向垂直纸面向里,粒子重力不计。
(1)求粒子离开加速电场时的速度大小v(2)求静电分析器通道内圆弧线所在处电场的电场强度的大小E(3)若粒子能最终打在磁场区域(边界处有磁场)的左边QF上,求磁场的磁感应强度大小 B 的取值范围。
高二物理试卷参考答案1D 2. A 3. C 4. B 5. C 6. D 7. C 8. B 9. BD 10. AC 11. ABD 12. BD13. (1)D (3 分)14. (1)0. 0678(0. 0677-0. 0679 均可给分)(2 分)(2) C (1 分)E (1 分)(3)如图所示(2分)(4)24Ud Il π15.解:(1)由左手定则可知,金属棒所受安培力方向竖直向上设金属棒所受安培力的大小为F 安,对金属棒,由平衡条件有:2kx+F 安=mg(2分)解得:F 安=mg-2kx 。
(2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B ,则有:F 安=BIL 解得2mg kx B IL-= 。
16.解:(1)设电阻2中通过的电流为I 2,根据并联电路的特点可得:I 1R 1= I 2R 2 + I 2R 3,其中 I 1 = 1A又: I 2R 2 =U 2,其中U 2=2V解得R 2 = 2Ω(2)电路的外电阻为1234123()R R R R R R R R +=+++ 设电源通过的电流为I 由闭合电路的欧姆定律有:E=I(R+r)又 I=I 1+I 2解得:E=12V 。
17.解:(1)粒子在加速电场中运动的过程中,根据动能定理有21q 2U mv = 解得2qU v m= . (2) 粒子在辐向电场中做勻速圆周运动,电场力提供向心力,有:2q v E m a= 其中2qU v m = 代入解得2U E a=(3) 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有:2v qvB m r= 解得12mU r B q=要使粒子能打在边界QF 上,则粒子既没有从边界DQ 射出也没有从边界CF 射出,可画出粒子运动径迹的边界如图中Ⅰ和Ⅱ所示 由几何关系可知,粒子能打在边界QF 上,必须满足的条件为:45a r a ≤≤ 12524mU mU B a q a q ≤≤。