山西省忻州市范亭中学2021年高二物理测试题含解析

山西省忻州市范亭中学2021年高二物理测试题含解析一、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.在磁场中某一点,有一根长1cm的通电导线,导线中的电流为5A,这根导线与磁场方向垂直时,所受的安培力为5×10-2N,该磁场的磁感应强度的大小是：

A、1T

B、0.01T

C、0.1T

D、0.2T参考答案：A2.（多选）如图所示的电路，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时，平行板电容器的

A．板间电场强度增大

B．电量不变C．板间电压不变

D．电容增大参考答案：BC3.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动．产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（）A．交变电流的周期为0.125s B．交变电流的频率为8HzC．交变电流的有效值为A D．交变电流的最大值为4A参考答案：C【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解．【解答】解：A、由图可知，交流电周期T=0.250s，故A错误；B、交流电周期T=0.250s，交变电流的频率为f==4Hz，故B错误；C、由图可知，交流电的最大电压Um=20V，所以交变电流的最大值为Im==2A，所以交变电流的有效值为I==A，故C正确，D错误；故选：C．4.（单选）一个门电路的两个输入端A、B与输出端Z的波形如图所示，则可知该门电路是（

）A．“与”门

B．“或”门

C．“与非”门

D．“或非”门参考答案：C5.（单选）汽车在平直的公路上做加速度为2m/s2的匀加速运动，那么在任意1s内：（A）汽车的末速度一定等于初速度的2倍；（B）汽车的初速度一定比前1s内的末速度大2m/s；（C）汽车的末速度比前1s内的初速度大2m/s；（D）汽车的末速度一定比初速度大2m/s。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.如图，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是

极，Ⅱ是

极，a、b两点的电势φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝参考答案：

S

，

N

，

>

。7.如图所示，实线表示某电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，试判断：粒子带__________电．粒子在__________点加速度大．A、B两点电势较高的点是__________．参考答案：正BB粒子只受电场力作用，由粒子运动轨迹知粒子应带正电．由B处电场线较密知B点场强较大，且粒子在B点受力方向与该处的场强方向相同，则粒子在B点加速度较大．由电场线性质可知B点电势较高．即φB>φA8.某次实验纸带的记录如图1所示，图中前几个点模糊，因此从O点开始每打5个点取1个计数点，则小车通过D点时速度是

m/s，小车运动的加速度是

m/s2.（打点计时器的电源频率是50Hz）参考答案：

2.476m/s

6.18m/s2

9.质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止，如图，若AC=100m，BC=30m，这一过程中质点的位移大小为

m，方向

参考答案：_70_______；

___向东10.把一根粗细均匀、电阻为20Ω的电阻丝对折后，它的电阻变为________Ω。参考答案：11.如图:有四盏灯，接入如图的电路中,Ｌ1和Ｌ2的电阻均为484Ω,Ｌ3和Ｌ4的电阻均为1210Ω,把电路接通后,四盏灯的电流之比I1:I2:I3=

。参考答案：7：5：212.如图所示，用绝缘细绳悬起的均匀带电小球A的质量为2.0g，带电量为Q=-4x10-7C.将另一个均匀带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r=30cm时，绳与竖直方向成=45°角，则小球B受到的库仑力为____N；小球B的带电量是____C．(已知静电力常量=9.0×l09N．m2/C2，重力加速度g=10m/s2)

参考答案：2×10-2

5×10-713.磁铁的磁极吸引着两根铁丝，两根铁丝下端相互排斥，如图2.5-2所示，这是因为铁丝被磁铁

后，远离磁极的一端的极性是

（填“相同”或“相反”）的而相互排斥。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图象，虚线是0.2s后它的波形图象，则这列波可能的波速为多大？参考答案：因为本题没指明波的传播方向，应考虑两种可能情况：沿x轴正方向或负方向传播；又因为本题对周期未加任何限制条件，应考虑到波具有周期性。若波沿x轴正方向传播，则根据时间t内传播距离得x右＝nλ＋λ＝4n＋1(m)，故有：v右＝＝＝20n＋5(m/s)或根据t与周期T的关系：t＝T右，T右＝＝，得v右＝＝20n＋5(m/s)若波沿x负方向传播，则时间t内传播的距离为x左＝nλ＋λ＝4n＋3(m)故有：v左＝＝＝20n＋15(m/s)或根据时间t与周期T的关系：t＝nT左＋T左，T左＝＝得v左＝＝(4n＋3)＝20n＋15(m/s)因此本题答案应有两个：[来源:

]波沿x正方向传播时，v右＝20n＋5(m/s)波沿x负方向传播时，v左＝20n＋15(m/s)

(其中n＝0,1,2,3…)。17.（10分）如图所示，ABCD是一个正方形盒子，CD边的中点有一个小孔O，盒子中有沿AD方向的匀强电场，场强大小为E.粒子源不断地从A处的小孔沿AB方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的质量为m，带电量为q，初速度为v0，在电场作用下，粒子恰好从O处的小孔射出；（带电粒子的重力和粒子间的相互作用力均可忽略）求：（1）正方形盒子的边长L=?(用m，v0，q，E表示)（2）该带电粒子从O孔射出时的速率v=?(用v0表示)参考答案：（1）当盒中为匀强电场Ｅ时，设正方形边长AD=L，则DO=L/2．粒子做类平抛运动，设带电量为q，质量为ｍ，从ｅ出来时速度为，竖直方向的分速度为，运动时间为t，加速度为a。由平抛运动知识得：①(2分)（2）=

②(3分)由牛顿第二定律得a＝③(2分)由①②③得=4

L=4×

(2分)由运动的合成得：=(3分)18.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，导轨间距为L＝0.40m，一个