湖北省黄石市第二十一中学高二物理上学期摸底试题含解析

湖北省黄石市第二十一中学高二物理上学期摸底试题含解析一、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.（单选）如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（

）

A．图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开B．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥C．用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动D．图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动参考答案：B2.(单选题)在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是(

)A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零参考答案：A3.（单选）如图所示，通电导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是(

)A．变小 B．变大 C．不变 D．不能确定参考答案：C4.（单选）下列的说法中错误的是A．一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源B．二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品C．水力、风力、太阳能等能源属于再生能源D．煤炭、石油、天然气等能源属于再生能源参考答案：D5.现用稳压电源和三根电阻丝R1、R2、R3来加热一桶水，三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式，则供热最快的是参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，两个用相同导线制成的不闭合环A和B，半径RA＝2RB，两环缺口间用电阻不计的导线连接．当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过A环时，a、b两点间的电势差为U．若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过B环，则a、b两点间的电势差为_____________．参考答案：【详解】由电阻定律得，圆环的电阻：R＝ρρ，两环是用相同导线制成的，则ρ与S相同，电阻与半径成正比，则RA＝2RB；由法拉第电磁感应定律得：E?S?πr2，，磁场穿过A时，ab间电势差：Uab＝IRBRB＝U，磁场穿过B时，ab间电势差：Uab′＝I′RARA2RBU。7.地球磁场的N极在地理的

极附近，S极在地理的

极附近。若赤道正上方有一束电子流自西向东运动，由于受到地球磁场作用，电子的轨迹将向

（填上或下）偏转。若电子流自上而下运动时，将向

（填东或西）偏转。参考答案：南，北，下，上8.一光滑半圆形圆环固定在竖直平面内，环上套着一个质量为m的小球P，用细绳相连系于A点，处于平衡状态，如图所示．若细绳与水平面夹角为30°，则细绳对小球的拉力FT为

，环对小球的弹力FN为

参考答案：mg，对小球进行受力分析：重力mg、绳对小球的拉力FT和环对小球的弹力FN，作出力图，如图．

根据平衡条件得知：重力mg与绳对小球的拉力FT的合力与环对小球的弹力FN大小相等，方向相反，则由几何知识得到：FT=mg．

又2mgcos30°=FN，得到FN=9.(9分)一交流电流的图象如图所示，由图可知，该交流电流即时值表达式为______________，用电流表测该电流，示数为______，若该交流电流通过的电阻时，电阻消耗的电功率为________。参考答案：

，10，10010.某市陆航团的一架固定翼飞机以900m/s的速度沿水平方向飞行，恰好自西向东飞行到聊城四中上空，经该校高二师生测定该处地磁场的竖直分量为0.5×10－4T，飞机的翼展为12m，机翼两端间的感应电动势为_

_V，机翼的

（东、南、西或北）侧电势高，在飞行员的

（左或右）侧。参考答案：11.碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰变期为8天。(1)碘131核的衰变方程：53131I―→________(衰变后的元素用X表示)。(2)经过________天75%的碘131核发生了衰变。参考答案：12.在光滑的水平面上，质量为2kg的平板小车以3m/s速度做匀速直线运动，质量为1kg的物体从5m高处自由下落掉在车上.由于物体与车之间存在摩擦,经过0.4s它们达到了共同的速度

m/s，小车所受摩擦力的大小为

N.参考答案：

2

，

5

13.一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联，试就如图10中各图指出:(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为_______.(填“偏向正极”或“偏向负极”)(2)图(b)中磁铁下方的极性是

.（填“N极”或“S极”）(3)图(c)中磁铁的运动方向是___________。（填“向上”或“向下”）(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是

。（填“顺时针”或“逆时针”）.参考答案：

偏向正极

S极__，

向上

顺时针

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态．B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧的挡板质量不计．现使A以速度v0=4m/s朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，且B和C碰撞过程时间极短．此后A继续压缩弹簧，直至弹簧被压缩到最短．在上述过程中，求：（1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度；（2）整个系统损失的机械能；（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能．参考答案：解：（1）从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=2mv1，设碰撞后瞬间B与C的速度为v2，向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1=2mv2，解得：v2=；（2）设B与C碰撞损失的机械能为△E．由能量守恒定律得：mv12=△E+?2mv22，整个系统损失的机械能为：△E=mv02=，（3）由于v2＜v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此时速度为v3，弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=3mv3，由能量守恒定律得：mv02﹣△E=?3mv32+EP，解得：EP=mv02=．答：（1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度为1m/s；（2）整个系统损失的机械能为1J；（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能为4.33J．【考点】动量守恒定律；动能定理；功能关系．【分析】（1）碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出速度．（2）应用能量守恒定律可以求出损失的机械能．（3）系统动量守恒，由动量守恒定律求出速度，然后应用能量守恒定律可以求出弹簧的弹性势能．17.水平如图所示电路中，电源电动势E=15V，内电阻r=1Ω，R1=R3=10Ω，R2=4Ω，电压表和电流表均为理想电表，试求：（1）当电键K断开时，电压表的读数和R1消耗的功率？（2）当电键K闭合时，电流表和电压表的读数？（3）当电键K闭合时，电源的总功率及输出功率各为多少？参考答案：

考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：（1）当电键断开时，R1R2串联组成闭合回路，由串联电路的特点及功率公式即可求解；（2）当K闭合时，R1R3并联后与R2串联组成闭合回路，根据串并联关系及功率公式即可求解；解答：解：（1）当S断开时有电流表读数=1A，电压表读数U=IR2=1×4=4V，R1消耗的功率P=I2R1=1×10=10W（2）当S闭合时，通过R2的电流，则电流表的读数电压表的读数为U′=E﹣I′r=15﹣1.5×1=13.5V（3）电源总功率P总=I′E=15×1.5=22.5W电源输出功率答：（1）当电键K断开时，电压表的读数为4V，R1消耗的功率为10W；（2）当电键K闭合时，电流表的读数为13.5V，电压表的读数为0.75A；（3）当电键K闭合时，电源的总功率为22.5W，输出功率为20.25W．点评：本题考查了电阻的并联特点，关键是根据串、并联电路的特点判断两开关的状态．18.天花板上O点悬挂一单摆，绳子长度为0.99l，质量分布均匀的实心小球质量为m，直径为0.02l，O点正下方0.1l处有一钉子P,如图所示，现将单摆向左拉开一个小角度θ，并由静止释放,小球左