福建省福州市廷坪中学高二物理测试题含解析

福建省福州市廷坪中学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.（多选）环形对撞机是研究高能离子的重要装置，如图所示正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。(两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是

()A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大C．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变D．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小参考答案：AD2.（多选）如图，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为Ｒ的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻Ｒ的两端。线圈在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻，则Ａ．在时刻，线圈处于中性面，流过电阻Ｒ的电流为０，电压表的读数也为０Ｂ．１秒钟内流过电阻Ｒ的电流方向改变次Ｃ．在电阻Ｒ的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小Ｄ．在电阻Ｒ的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变参考答案：BC3.真空中有两个静止的同种点电荷q1、q2，保持q1不动，释放q2．q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力（）A． 不断增大 B． 不断减小 C． 先增大后减小 D． 始终保持不变参考答案：B解：带电相同的小球受斥力作用，因此距离越来越远，由于电量保持不变，根据F=k可知距离增大，电场力将逐渐减小，故ACD错误，B正确．故选：B4.（单选）如图4－3－14表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是()参考答案：A5.三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则（）A．Ea＞Eb，φa＜φb B．Ea＜Eb，φa＜φb C．Ea＞Eb，φa＞φb D．Ea＜Eb，φa＞φb参考答案：A【考点】电场线．【分析】电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，沿电场线电势降低，据此可正确解答本题．【解答】解：电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，故Ea＞Eb；根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，可知φa＜φb，故BCD错误，A正确．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（19分）（1）实验室常用打点计时器打出的纸带，研究与纸带相连接物体的运动.纸带上直接记录的物理量有

和

；若打点计时器使用的交流电源的频率为f，每5个点取一个记数点，则相邻记数点的时间间隔为

.参考答案：时间、位移（或位置）、5/f解：用打点计时器研究小车的运动情况时，打出的纸带上记录的是相邻两点间的时间间隔是相等的，同时还记录了运动物体在此时间内通过的路程．每5个点取一个点，则记数点之间的时间间隔为5T，T，所以时间间隔为，故答案为：时间、位移（或位置）、5/f7.某金属导体两端的电压为10V，在20秒内有1′1020个电子穿过该导体的某个截面，则流过该导体的电流大小为

A，该导体的电阻为

Ω。参考答案：0.8

12.58.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知n=____________参考答案：69.

竖直方向的匀强电场中，一个质量为m、带电荷量为+q的质点，从A点射入电场恰好沿图中虚线所示直线AB运动，如图所示。则该质点沿直线AB运动的过程中将做

运动，该匀强电场的方向_____，场强大小E＝________。参考答案：10.课本《用双缝干涉测量光的波长》实验中，用的绿色滤光片，在毛玻璃屏上可以看到绿色干涉条纹，如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮纹中心的距离将__

_____；如果把灯泡与双缝间的单缝向双缝移近，相邻两亮纹中心的距离将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：“变大”、“变小11.如图所示，有一方向水平向右的匀强电场，一个质量为m，带电量为+q的小球以初速度v0从a点竖直向上射入电场中．小球通过电场中b点时速度大小为2v0．方向与电场方向一致，则该电场的强度为E=

，a、b两点的电势差为

。参考答案：2mg/q

2mv02/q

12.一个电容器的电容是1.5×10-2μF，把它两个极板接在90V的电源上，电容器每个极板所带电荷量Q为______c。参考答案：1.35×10-613.金属导体通电时，导体中自由电子定向移动的方向与电流方向

【7】

（选填“相同”或“相反”）。一段金属电阻丝的电阻为R，当在它的两端加上电压U时，则在通电时间t内通过金属电阻丝横截面的电子个数为n=

【8】

（已知一个电子的电荷量为e）参考答案：相反；

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图10所示,该螺旋测微器的读数为

10.515

mm参考答案：15.小张和小明测绘标有“3.8V

0.4A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：A．电源E（4V，内阻约0.4Ω）

B．电压表V（2V，内阻为2kΩ）C．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）

D．滑动变阻器R（0～10Ω）E．三个定值电阻（R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）

F．开关及导线若干（1）小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用

（选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表

（选填“串联”或“并联”），完成改装．（2）小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：①

；②

．（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线（选填图中表示导线的序号）出现了

（选填“短路”或“断路”）．参考答案：（1）R2；串联；（2）电流表内接；滑片P置于b处；（3）8；断路．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）根据所给器材与电压表改装原理分析答题．（2）根据实验注意事项，分析图示电路图答题．（3）滑动变阻器采用限流接法时，电压与电流不能从零开始变化，分析图示电路图答题．【解答】解：（1）灯泡额定电压为3.8V，可以把电压表改装为4V量程，电压表量程为2V，内阻为2kΩ，要把电压表改装成4V的电压表，可以串联2kΩ的电阻，应选电阻R2．（2）灯泡正常发光时的电阻为：R==9.5Ω，电压表内阻为4kΩ，电流表内阻约为0.3Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，由图示电路图可知，电流表采用内接法，这错误的；由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，滑片应置于左端，由电路图可知，滑片P置于b处，这是错误的．（3）移动滑片，电压表与电流表示数不能为零，说明滑动变阻器是限流接法，由图示电路图可知，可能是导线8发生断路造成的．故答案为：（1）R2；串联；（2）电流表内接；滑片P置于b处；（3）8；断路．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABCD是由两部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB为水平轨道，BCD是半径为R的半圆弧轨道，R=0.6m．质量为M=0.99kg的小物块，静止在AB轨道上，一颗质量为m=0.01kg子弹水平射入物块但未穿出，物块与子弹一起运动，恰好能通过D点飞出．取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度；

（2）子弹击中物块前的速度；

（3）系统损失的机械能．参考答案：解：（1）由物块与子弹一起恰能通过轨道最高点D，得：

………

（3分）17.如图所示，在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在ad边中点O的粒子源，在t=0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与Od的夹角分布在0～180°范围内．已知沿Od方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场，ab=1.5L，bc=L，粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：（1）粒子在磁场中的运动周期T；（2）粒子的比荷；（3）粒子在磁场中运动的最长时间．参考答案：解：（1）初速度沿Od方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图1，其圆心为θ，由几何关系有：，所以：θ=60°，，解得：T=6t0（2）粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得：所以：解得（3）如图2所示，在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹的弦Ob=，圆轨迹的半径为L，所以：Ob弦对应的圆心角为120°，粒子在磁场中运动的最长时间．答：（1）粒子在磁场中的运动周期T为6t0；（2）粒子的比荷为；（3）粒子在磁场中运动的最长时间为2t0．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1、2）根据几何关系求出粒子在磁场中运动的圆心角，结合粒子的运动时间求出运动的周期，根据周期公式求出粒子的比荷．（3）在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹的弦为ob，结合几何关系求出圆心角，从而得出粒子在磁场中运动的时间．18.（10分）如图所示，一个足够长的“U”型金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽度为L=0.5m。一根质量为m=0.5kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好，abPM恰好围成一个正方形。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm=1.0N，ab棒的电阻为R=0.10Ω，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感应强度B0=0.5T。（1）若从某时刻（t=0）开始，调节磁感应强度的大小使其以T/s的变化率均匀增加。求经过多长时间ab开始滑动？此时通过ab棒的电流大小和方向如何？（2）若保持磁感强度的大小始终为B0=0.5T，从t=0开始，给ab棒施加一个水平向右的拉力，使它以a=4m/s2的加速度匀加速运动。推导出此拉力F＇的大小随时间变化的函数表达式。并在坐标图上作出拉力F＇随时间t变化的F＇-—t图线。参考答案：解析：（1）当磁感应强度均匀增大时，闭合电路中有恒定的感应电流I，以ab棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大。当磁感应强度增大到ab所受安培力F与最大静摩擦力Fm相等时开始运动，有F=Fm．F=BIL，（１分），（１分）由以上各式可求出t=17.5s