2022-2023学年河北省保定市育英高级中学高二物理测试题含解析

2022-2023学年河北省保定市育英高级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. 如图所示，一束粒子（不计重力，初速度可忽略）缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的方向如图所示，收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。则（   ）          A．该装置可筛选出具有特定质量的粒子          B．该装置可筛选出具有特定电量的粒子          C．该装置可筛选出具有特定速度的粒子          D．该装置可筛选出具有特定动能的粒子 参考答案： 2. 电磁感应现象是由下列哪位科学家发现的     （    ） A．安培           B.奥斯特           C.法拉第          D.科拉顿 参考答案： C 3. 关于加速度和速度，以下说法正确的是（      ）                          A．加速度大的物体速度变化大          B．加速度大的物体速度变化快 C．加速度不为零，速度必然越来越大    D．加速度为零，物体的速度也一定为零 参考答案： B 4. 如图所示是某电场中的几条电场线，在电场中有A、B两点，试比较两点的电场强度Ｅ大小和电势φ高低，其中正确的是：       （    ）          A．EA＞EB，φA＞φB；   B．EA＞EB，φA＜φB；          C．EA＜EB，φA＞φB；   D．EA＜EB，φA＜φB． 参考答案： B 5. 物体间的动摩擦因数取决于                                         （    ） A．物体接触面间正压力的大小      B．物体间相对运动速度的大小 C．物体相互接触的面积大小        D．相互摩擦的物体的材料性质及表面粗糙程度 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. 某正弦交流电的电流的最大值为2A，则它的有效值等于          A，若此交流电流通过阻值为3Ω的电阻，这个电阻的发热功率等于   ____   W。 参考答案： 、  6  7. 用安培定则判断直线电流的磁感线：    手握住导线，让伸直的拇指与        的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 参考答案： 右,电流 8. 如图,在两根平行长直导线M、N中,通入相同方向、相同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为            ，线框所受安培力合力的方向         。 参考答案： adcba（逆时针） ，  向右 9. 一方向竖直向下的匀强电场，场强大小为1.96×104N/C，一质量为m＝10－6kg的带电液滴在该电场中处于静止状态，则该液滴带________电（填“正”或“负”）电荷量为_____C（g＝9.8m/s2） 参考答案： 负  5X10-10 10. 如图为测量子弹速率的一种装置。子弹水平射穿A纸片后又射穿B纸片，已知两纸片的距离为s，两小孔的高度差为h，则子弹穿过A、B两纸片的时间为_________，子弹在A点的速率为___________． 参考答案： ， 11. 电场中某点放置一电量q=1×10-9C的试探电荷，试探电荷受到的电场力F=6×10-4N，该点的电场强度E=_________N/C，移去试探电荷后，该点的电场强度E=_________。（填“变大”、“变小”、“不变”） 参考答案： 12. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图（甲）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系；然后再按图（乙）将电流表与B连成一个闭合回路，将A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路. 在图（甲）中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）.在图（乙）中,（1）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”，下同）偏转；（2）螺线管A放在B中不动，电流表的指针将______偏转；（3）螺线管A放在B中不动，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，电流表的指针将______偏转；（4）螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将______偏转. 参考答案： 13. 如图所示,在光滑水平面上,用劲度系数分别为k和2k的两根轻弹簧系住一个质量为m的小球.小球静止时,两弹簧均无形变.现用外力使小球向右偏离x0,释放后,此时小球受到的回复力大小__________________,方向_________________.(填“向左”或“向右”) 参考答案： 3kx0  向左 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一 问题，实验室备有的器材是：电压表（3 V，电阻约为3 kΩ)、电流表（0～0.6 A，电阻约为2Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。 （1）他们应选用图中图所示的    电路进行实验； （2）根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T 变化的关系是                 。   （3）若用电动势为1.5V、内阻为3Ω的电源直接给小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是    W。（保留两位有效数字） 参考答案： (1)A.  （2）T升高， R增大  （3）0.18w 15. 为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供以下器材： （A）待测线圈L（阻值小于10Ω，额定电流2A） （B）电流表A1（量程0.6A，内阻r1=0.2Ω） （C）电流表A2（量程3.0A，内阻r2约为0.2Ω） （D）滑动变阻器R1（0～10Ω） （E）滑动变阻器R2（0～1kΩ） （F）定值电阻R3=10Ω （G）定值电阻R4=100Ω （H）电源（电动势E约为9V，内阻很小） （I）单刀单掷开关两只S1、S2，导线若干． 要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A1表和A2表的读数I1、I2，然后利用给出的I2﹣I1图象（如图乙所示），求出线圈的电阻RL． （1）实验中定值电阻应选用（填仪器前的字母序号）　 　，滑动变阻器应选用（填仪器前的字母序号）　 　． （2）请你画完图甲方框中的实验电路图． （3）由I2﹣I1图象，求得线圈的直流电阻RL=　  Ω．（保留两位有效数字） （4）实验结束后应先断开电键　 　然后再断开电键　 　． 参考答案： 解：（1）测量线圈的电阻一般采用伏安法，为了防止测量自感系数很大的线圈断电产生的大自感电流烧坏电表，可与电表串联一个开关． 由于待测线圈L的阻值约为2Ω，额定电流为2A，最大电压为4V，而电源电动势为9V，所以定值电阻选F：R3、滑动变阻器选D：R1即可． （2）由于本实验尽可能大的范围内测得数据，所以必须采用滑动变阻器的分压接法；电流表A2的量程大，所以电流表A2外接电路进行测量，电路如图所示． （3）由电路图知自感线圈两端的电压与下边支路电压相等，所以I1（R1+r1）=（I2﹣I1）RL， 解得：RL=（R1+r1），从I1﹣﹣I2图象上选取一组数据，如（0.3，1.8）代入公式解得：RL=2.0Ω． （4）实验结束时为了防止测量自感系数很大的线圈断电产生的大自感电流烧坏电表，应先断开开关S2 ．才能断开S1； ④故答案为：①F；D；②电路图如图所示；③2.04；④S2；S1 【考点】伏安法测电阻． 【分析】（1）测量线圈自感很大，连接实物图时要考虑到保护电路，通过对电压和电流的分析，选择滑动变阻器和定值电阻； （2）根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后完成实验电路． （3）根据部分电路的欧姆定律可表示出通过两个电表的电流关系，根据两个电流表示数的关系可求出电感线圈的电阻． （4）实验中要保护电流表A1，从而判断先断开哪个电键． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 1935年在苏联的一条直铁轨上，有一列火车因蒸汽不足而停驶，驾驶员把货车厢甲留在现场，只拖着几节车厢向前方不远的车站开进，但他忘了将货车厢刹好，使车厢在斜坡上以4 m/s的速度匀速后退，此时另一列火车乙正以16 m/s的速度向该货车厢驶来，驾驶技术相当好的驾驶员波尔西列夫立即刹车，紧接着加速倒退，结果恰好接住了货车厢甲，从而避免了相撞．设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动，且加速度大小均为2 m/s2，求波尔西列夫发现货车厢甲向自己驶来而立即开始刹车时，两车相距多远？ 参考答案： 解析：取向右为正方向 2 s＝10 s，   －16t＝v1－v2a＝4－x1＝v1t＝4×10 m＝40 m                （2分） x2＝v2t＋12at2＝－16×10 m＋12×2×102 m ＝－60 m                             （3分） x＝x1＋|x2|＝40 m＋60 m＝100 m          （2分） 17. 如图所示，真空室内存在宽度为 d = 8 cm 的匀强磁场区域，磁感应强度 B = 0.332 T ，磁场方向垂直纸面向里。ab 、cd 足够长，cd 为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度 E = 3.32×105 N/C，方向与金箔成37o 夹角。紧挨边界 ab 放一点状放射源 s 。可沿纸面向各个方向均匀地放射初速率相同的 α 粒子，已知α 粒子的质量 m = 6.64×10-27 kg，α 粒子的电荷量 q = 3.2 ×10-19 C，α 粒子的初速度大小 v = 3.2×106 m/s ， sin37o = 0.6，cos37o = 0.8。试求： （1） α 粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R； （2） 金箔 cd 被 α 粒子射中区域的长度 L； （3）设打在金箔上 d 端离 cd 中心最远的 α 粒子沿直线穿出金箔进入电场，在电场中运动通过 N 点，已知 sN ⊥ ab ，sN = 40 cm ，则该 α 粒子从金箔上穿出时，损失的动能 △Ek 为多少 ? 参考答案： 解（1）α 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即 qvB  = m              则 R = = 0.2 m = 20 cm 。    （2）设 cd 的中心为O ，向 c 端偏转的 α 粒子，当圆周轨迹与 cd 相切时偏离 O 最远，设切点为 P ，对应圆心为O1 ，如图所示，则由几何关系得： = = = 16 cm      向 d  端偏转的 α 粒子，当沿 sb 方向射入时，偏离 O 最远，设此时圆周轨迹与 cd 交于 Q 点，对应圆心O2 ，如图所示，则由几何关系得： = = 16 cm  故金箔 cd 被 α 粒子射中区域的长度 L = = + = 32 cm 。 （3）设从 Q 点穿出的 α 粒子的速度为 v’，在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示。 沿速度 v’ 方向做匀速直线运动，位移 s1 =（ - R）sin53o = 16 cm        沿场强 E 方向做匀加速直线运动，位移 s2 =（ - R）cos53o + R = 32 cm    则由s1 = v