2022年山东省临沂市莒南县体育中学高二物理联考试题含解析

2022年山东省临沂市莒南县体育中学高二物理联考试题含解析 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. 下列说法中正确的是，感应电动势的大小（   ） A. 跟穿过闭合电路的磁通量变化率成正比 B. 跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系 C. 跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系 D. 跟电路的电阻大小有关系 参考答案： AC 试题分析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小可知，感应电动势的大小跟磁通量变化率有关，因此AC正确 考点：法拉第电磁感应定律 点评：本题考查了法拉第电磁感应定律，要仔细理解磁通量变化率的含义。 2. （单选）汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5 m/s2，那么开始刹车后2 s内与开始刹车后6 s内汽车通过的位移之比为（    ） A．1∶4 B.3∶5 C.3∶4 D.5∶9 参考答案： C 3. （多选）在真空中，电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P，P点与q1的距离为 r，把一个电量为q2的检验电荷放在P点，它受的静电力为F，则P点电场强度的大小等于             参考答案： BC 4. (单选)一物体做自由落体运动，它下落的速度与时间的关系图像是下图中的 参考答案： D 5. 如图所示，AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是 （    ）    A．＞，＞             B．＞，＜   C．＜，＞         D．＜， ＜ 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. 变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。某同学在利用变压器实验时，需要组装一个降压变压器，则较粗导线的线圈应该作为    。（填“原线圈”或“副线圈”） 参考答案： 7. 在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则此时圆环中的电功率为       ；此时圆环的加速度为           。 参考答案：     8B2a2v/Rm 8. 质子和α粒子的质量比为m1∶m2=1∶4，带电量之比为q1∶q2=1∶2，当它们从静止开始由同一匀强电场加速，通过相同的位移，则它们的速度之比v1∶v2=______，动能比Ek1∶Ek2=______ 参考答案： ：1 ，1 : 2 9. 如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子以一定的初速度沿中线进入水平放置的平行金属板内，恰好没下板的边缘飞出，已知板间的电压为U，粒子通过平行金属板的时间为t，不计粒子的重力，则平行金属板间的距离d=　   　，粒子在前和后时间内电场力做功之比为　  　． 参考答案： t；1：3 考点：带电粒子在匀强电场中的运动． 专题：带电粒子在电场中的运动专题． 分析：带正电的粒子进入水平放置的平行金属板内，做类平抛运动，竖直方向做初速度为0的匀加速运动，由推论可求出在前时间内和在后时间内竖直位移之比，由功的定义求出电场力做功之比． 解答：解：带电粒子在电场中做的是类平抛运动，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，位移 电场力为 根据牛顿第二定律a= 所以 故d= 根据类平抛运动规律可知，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，根据结论y1：y2：y3=1：3：5可知， 前时间内，电场力做功为W1=qEy1，后时间内，电场力做功为W2=qEy2，所以 故答案为：t；1：3． 点评：本题是类平抛运动，要熟练掌握其研究方法：运动的合成与分解，并要抓住竖直方向初速度为零的匀加速运动的一些推论，研究位移和时间关系． 10. 在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为　  　m/s，（单位为cm，g=10m/s2）． 参考答案： 1m/s． 【考点】研究平抛物体的运动；运动的合成和分解． 【分析】在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，从而能求出小球抛出初速度及其它速度． 【解答】解：A、B、C是平抛运动轨迹上的三个点，由水平位移可知：三个点时间间隔相等．    竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=gt2可得：t===1×10﹣1s    水平方向：匀速运动，则v0==m/s=1m/s    所以初速度v0=1m/s    故答案为：1m/s． 11. 如图所示，水平放置的两平行金属板间距为 d ，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度 h = _________________，   参考答案： 12. 导体中的电流是5μA，那么在3.2s内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。 参考答案：        1.6×10-5         1.0×1014   13. 如图所示，长为L的金属杆OA绕过O点的轴在垂直于纸面向里的匀强磁场中沿顺时针方向匀速转动，角速度为ω，磁感应强度为B，磁场范围足够大，则OA杆产生感应电动势的大小为______ ，O、A两点电势高低关系为φA_____φO．（填“>”或“<”） 参考答案： ; φA>φO  U=E-Ir=0.12V                             (5分) (2)R1的热功率P=0.0072W    三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器．使用多用电表测量某段导体的电阻． (1)主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作． ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择电阻挡“×100”； ②______________________________； ③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻． (2)采用上述的操作步骤后，多用表的示数如图所示指针在①的位置．则应换用_______档(填“×10Ω”档或“×1kΩ”)重新测量。换挡后在测量前，应该_____________。之后正确测量指针指在位置②，则电阻的测量值为__________Ω。 参考答案： (1) ②将红黑表笔短接，调节调零旋钮调零。 (2)×10，重新调零，170。 15. 某同学为完成“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验,使用如图所示的实验器材:电源E(电动势为12 V,内阻不计),木板N(木板上依次铺有白纸？复写纸和导电纸各一张),两个金属接线柱A？B做电极,滑动变阻器R(其总阻值小于两电极间导电纸的电阻),直流电压表V(量程为6 V,内阻很大),电流表G(量程0~300 μA,零刻线在刻度盘中央),开关？探针和导线若干. 现用图中仪器描绘两电极间电场中的等势线,A、B间电压要求为6 V. (1)在图甲中完成实验电路的连线(导线不得交叉). (2)本实验的原理是利用导电纸上形成的________来模拟真空中的________静电场.因此对所模拟的静电场来说,图甲中的A相当于________,B相当于________. (3)图乙为实验装置的一部分,图中A、C、D、O、E、F、B各点相邻两点间距离相等,其中A、B为金属接线柱.当电流从左接线柱流入电流表G时,其指针向左侧偏转.当探针Ⅰ接在F点,探针Ⅱ接在导电纸上某点时,电流表G指针向右接线柱一侧偏转.为尽快找到等势点,探针Ⅱ应________移动.(填\!向左\"或\!向右\") 参考答案： (1) (2)恒定电流的电场  等量异种点电荷  正电荷  负电荷 (3)向左 因指针向右偏代表电流从Ⅰ流入,Ⅰ比Ⅱ电势高.而越向左电势越高,∴Ⅱ向左动,提高电势. 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一太阳能电池板，测得断路时路端电压为800mV，短路电流为40mA。若将该电池板与阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，求：（1）通过电阻器的电流大小。(2)电池板路端电压多大。（3）内外电路消耗的的功率之比。 参考答案： 17. 水平放置的金属导轨上放一导体棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图，导体棒质量为m=1.2kg，棒长L=1m，棒中通入I1=3A的电流时，它可在导轨上匀速滑动；若电流增大为I2=5A时，棒可获得a=2m／s2的加速度，求 （1）导体棒匀速滑动和加速滑动时所受安培力之比 （2）该匀强磁场的磁感强度B的大小。 参考答案： 18. 如图所示，两平行金属板右侧的平行直线A1、A2间，存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以竖直面MN为理想分界面。两磁场区域的宽度相同，磁感应强度的大小均为B，Ⅰ区的磁场方向垂直于纸面向里。一电子由静止开始，经板间电场加速后，以速度v0垂直于磁场边界A1进入匀强磁场，经的时间后，垂直于另一磁场边界A2离开磁场。已知电子的质量为m，电荷量为e。 （1）求每一磁场区域的宽度d； （2）若要保证电子能够从磁场右边界A2穿出，加速度电压U至少应大于多少？ （3）现撤去加速装置，使Ⅰ区域的磁感应强度变为2B，电子仍以速率v0从磁场边界AB射入，并改变射入时的方向（其它条件不变），使得电子穿过Ⅰ区域的时间最短。求电子穿过两区域的时间t。 参考答案： （1）（2）（3） 试题分析：（1）电子在磁场中运动，洛伦兹力作向心力：① 运动周期：② 电子在每一磁场中运动的时间为t1＝③ 说明电子的在磁场中转过π/4，如图所示  ④ 可知解得⑤ （2）若电子恰好不从A2穿出磁场，电子运动轨迹应和MN相切，在I区域中转半圈后从A1离开磁场，如图2 设此时对应的电压为U，电子进入磁场时的速度为v，则 ⑥ ⑦ ⑧ 解得⑨ （3）由于速率一定，要电子穿过I区域的时间最短，则需电子穿过I区域的弧长最短（对应的弦长最短）。 运动轨迹如图 由①式，在I区域的半径：r1＝⑩ 由答图4可知：解得 θ＝ 在I区域的运动时间： 在II区域的半径：r2＝＝2r1 由几何关系可知，在II区域中的圆心O2必在A2上。 如图4所示，Φ＝θ＝ 在II区域的运动时间： 通过两场的总时间t＝t1+t2＝ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】此题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动问题；解题时要结合左手定则分析物体的运动情况，画出粒子运动的轨迹图，结合几何关系找到半径；熟练掌握粒子做圆周运动的半径公式及时间公式。