山西省忻州市阳光学校2021年高二物理测试题含解析

山西省忻州市阳光学校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.质子（m、e）和α(4m、2e)粒子以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，它们在垂直于磁场的平面内都做匀速圆周运动，它们的轨道半径和运动周期关系是：

A．Rp：Rα=1:2，Tp：Tα=1：2

B．Rp：Rα=2:1，Tp：Tα=1:2

C．Rp：Rα=1:2，Tp：Tα=2:1

D．Rp：Rα=1：4，Tp：Tα=1：4参考答案：A2.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是(

)A．质点运动频率是4HzB．在10要内质点经过的路程是20cmC．第4末质点的速度是零D．在t=1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同参考答案：B3.（多选）图示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中，致冷剂被汽化，汽化时吸收箱体内的热量，汽化的致冷剂经过冷凝器，致冷剂被液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是A．热量可以自发地从冰箱内传递到冰箱外B．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律C．电冰箱的工作原理不违反能量守恒定律D．电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能参考答案：CD4.如图甲所示为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示，则()A．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6WB．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6WC．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26WD．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4W参考答案：B设通过每个小灯泡的电流为I，电压为U，则电路中总电流为2I．根据闭合电路欧姆定律得U＝E－2I（R＋r），代入得：U＝5－10I当U＝0时，I＝0.5A；当I＝0时，U＝5V，在U－I图上作出U=5-10I的图象如图，此图线与小灯泡的U－I图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工作状态，由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为I=0.3A，电压为U=2V，则此时每盏小灯泡的电功率为P=UI=0.6W。故选B。5.如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是A．e点和g点的电场强度相同B．a点和f点的电势相等C．电子从g点到f点再到e点过程中，电势能先减小再增大D．电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流，则导体棒所受安培力的大小为.为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是

（只填一种方法）.参考答案：、增大电流或增大磁感应强度7.如图所示在竖直平面xOy内存在着竖直向下的匀强电场，带电小球以初速度v0，从O点沿Ox轴水平射入，恰好通过平面中的A点，OA连线与Ox轴夹角为600，已知小球的质量为m，则带电小球通过A点时的动能为

参考答案：8.电流单位1A=

mA

电容单位1F=

μF参考答案：103

106

9.一长方体导体的尺寸a、b、c及电流方向如图所示，导体的电阻率为ρ，则该导体的电阻为

；若材料、电流方向和a均不变，将b、c按相同比例缩小，导体的电阻将

（变大，变小，不变，变大变小和不变均有可能）。参考答案：

不变10.如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．

(1)将图中所缺导线补充完整．(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈中，电流计指针将________偏转。（填“向左”“向右”或“不”）（3）连好电路后，并将原线圈插入副线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是

A．插入铁芯F

B．拔出线圈L1

C．变阻器的滑片向左滑动

D.断开电键S瞬间参考答案：11.电流是导体中带电粒子的定向运动，带电粒子在磁场运动时受到＿＿＿＿力。参考答案：洛仑兹12.如图所示，线圈为100匝，在2s内穿过线圈的磁通量由0.04Wb均匀增大到0.08Wb，这2s时间内线圈产生的感应电动势为

V，如果线圈回路的总电阻为10Ω，则感应电流是

A。参考答案：2

、

0.2

13.两列波源振动情况完全相同的相干波在同一水平面上传播，两列波的振幅均为A，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。回答下列问题：①在图中标出的M、N、P、Q四点中，振动增强的点是；

②由图中时刻经1/4周期时，质点M相对平衡位置的位移是。参考答案：（1）_____M、

P__________

（2）-----__零______________

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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）

15.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，从两平行金属板的中间水平进入偏转电场中，微粒从金属板边缘射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．微粒重力忽略不计．求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？参考答案：解：（1）带电微粒经加速电场加速后速率为v1，根据动能定理有U1q=mv12v1==1.0×104m/s．（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，设微粒进入磁场时的速度为v′，则v′=得出v′=v1．由动能定理有m（v′2﹣v12）=q解得：U2=66.7V．（3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，微粒恰好不从磁场右边射出时运动轨迹与右边边界相切，设做匀速圆周运动的轨道半径为R，由几何关系知：R+=D由牛顿运动定律及运动学规律：qv′B=m，得B=0.1T．若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T．答：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1为1.0×104m/s；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2为66.7V；（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少0.1T．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）根据动能定理求带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）带电微粒在偏转电场中做类平抛运动，将微粒的末速度分解为平行于板和垂直于板两个方向，由几何知识确定出粒子垂直于板方向的末速度，然后由动能定理列式求偏转电压；（3）微粒恰好不从磁场右边射出时运动轨迹与右边边界相切，由几何知识确定运动半径，然后由洛伦兹力提供向心力列方程求磁感应强度的最小值．17.(6分)如图所示，用一根绳子把物体挂起来，再用另一根水平的绳子把物体拉向一旁固定起来。物体的重量是40N，绳子与竖直方向的夹角，绳子和对物体的拉力分别是多大?

参考答案：解析：如图所示，由平衡条件得水平方向：

(2分)竖直方向：

(2分)解得：(1分)，(1分)

16.（16分）如图所示，正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l=1.8m，距地面h=0.8m。平行板电容器的极板CD间距d=0．1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=5×10-13C的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U=2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面瞬时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动，极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，（取g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8)

（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性；

（2）求由XY边界离开台面的微粒的质量范围；

（3）若微粒质量mo=1×10-13kg，求滑块开始运动时所获得的速度大小。

参考答案：（1）（4分）由左手定则及微粒的偏转方向可知，该微粒带正电，即C板为正，D板为负；电场力的大小为N

①

（2）（6分）由题意知两个轨迹边界如图所示，由此边界结合勾股定理得

②，再由向心力公式得

③且

④，联立②③④式，得该微粒的质量范围：

（3）（6分