辽宁省大连市第四十中学高二物理测试题含解析

辽宁省大连市第四十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.如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（）A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转参考答案：B【考点】楞次定律；安培定则；磁通量．【分析】本题中是由于a的转动而形成了感应电流，而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流；因此本题应采用逆向思维法分析判断．【解答】解：分析A选项，当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手螺旋定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，所以A错误；同样的方法可判断B选项正确，而C选项，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；而D选项，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，所以C、D都不正确．所以本题选B．故选B．2.把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当电流通过导线时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是A．奥斯特

B．爱因斯坦

C．伽利略

D．牛顿参考答案：A3.如图3所示，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是（）图3A.很暗，甚至不亮 B.正常发光C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏参考答案：A4.（单选）如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表指针几乎指在“0”刻度线不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中故障可能是

（

）A．电流表坏了，或开关S接触不良．

B．灯泡L1的灯丝断了，或L1的灯泡与灯座接触不良．C．从a点开始，经过灯泡L2到b点的这段电路中有断路．D．电流表和两个灯泡都坏了．参考答案：C5.（多选）边长为L的正方形金属框在水平恒力作用下，穿过如图3所示的有界匀强磁场，磁场宽度为d（d＞L），已知ab边进入磁场时，线框刚好做匀速运动，则线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程相比较，说法正确的是A．产生的感应电流方向相反

B．所受安培力方向相反C．所受安培力大小相等D．线框穿出磁场产生的电能一定比进入磁场产生的电能多参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部是由细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，（已知m1＝3m，m2＝2m）。活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h，在两活塞上面各放一个质量为m的物块，气体再次达到平衡后两活塞的高度差为（环境温度保持不变）____________。在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢升高到T，在这个过程中，气体对活塞做功为____________（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。

参考答案：，7.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

8.(4分)如图所示为一个测定角度的电容式传感器。当动片与定片之间的角度发生变化时，引起极板正对面积的变化，使电容发生变化。根据上述原理可知，电容减小，是因为

(填“增大”或“减小”)，这说明角度在

(填“增大”或“减小”)。参考答案：减小

增大9.（2分）一定质量的理想气体发生了状态变化，在这个过程中外界对它做了450J的功，它放出了100J的热量，则气体内能的增量是

。参考答案：

350J10.一个电动机，线圈电阻是0.4，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A，这台电动机消耗的功率为

；电动机每秒钟所做的机械功有

。参考答案：1100W，10J11.某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻．提供的器材有，电压表（0～3V；）、电流表（0～0.6A）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）各一只．（1）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I图线，由图可求出该电源电动势E=

V；内阻r=

Ω．（保留三位有效数字）（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．（3）电动势测量值

真实值，内电阻测量值

真实值．（填＜，＞，=）参考答案：解：（1）由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir得知，当I=0时，U=E，U﹣I图象斜率的绝对值等于电源的内阻，纵截距即为电动势E=1.46Vr==1.78Ω．（2）对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示．（3）图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的；而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量的内阻大于真实值；故答案为：①1.46；1.78；②如图所示；③=；＞【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）由闭合电路欧姆定律分析U﹣I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．（2）对照电路图，按顺序连接电路．（3）本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻；则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；12.实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符号模糊不清,无法辨认正、

负极,某同学设计了下面的探究电源极性的方法:在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放螺线管,如图所示,闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转,则电源的

端是正极,在电源内电流由

流向

（填A或B）参考答案：则电源的B端是正极（2分）,在电源内电流由A流向B13.如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里，磁感应强度B沿y方向恒定，沿x方向均匀增加，每经过1cm增加量为1.0×10-4T，有一个长L=20cm，宽h=10cm的矩形单匝线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向匀速运动，若线圈电阻R=0.02Ω，则线圈中的感应电流为________A，需加的外力大小为__________N。

参考答案：，ks5u三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，四、计算题：本题共3小题，共计47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）先将质量mo=1×10-13kg代入③④可得v=5m/s以及R=1m，其轨迹如图7所示。由图可知，也即是

θ=37°⑤设微粒在空中的飞行时间为t,则由运动学公式可知

⑥。则滑块滑至与微粒相碰过程中微粒的水平位移s=vt

⑦

微粒滑出点距左边距离x=d+Rsinθ

⑧由⑤⑥⑦⑧可得s=2m

x=0.7m。由余弦定理，知滑块的位移m。由位移公式，解得：v0=4.15m/s。由正弦定理有：则α=137°（α=53°舍去）。17.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，ab与电场线平行，且a、b相距4cm,b、c相距10cm。将一个带电荷量为–2×10-8C的电荷从a点移到b点时，需克服电场力做功为4×10-6J。求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）将此电荷从b点移到c点时电场力做功；（3）a、c间电势差。参考答案：解：（1）、两点间的电势差

①匀强电场的电场强度的大小

②（2）、两点的电势差

③此电荷从移到时电场力做的功

④（3）、两点间的电势差

⑤①②各2分，③④各1分，⑤式2分。18.如图所示，在水平固定的筒形绝热气缸中，用绝热的活塞封闭一部分气体，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气。外界大气压强恒为p0，气体温度为27℃时，活塞与汽缸底相距45cm。用一个电阻丝R给气体加热，活塞将会缓慢移动