北京文汇中学高二物理联考试题含解析

北京文汇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. （单选）如图所示，一根弹簧的自由端未挂重物时指针B正对刻度5，当挂上80N重物时（未超出弹性限度）指针正对刻度45，若要指针正对刻度20，应挂重物的重力为（） A． 40N B． 30N C． 20N D． 不知弹簧的劲度系数k的值，无法计算 参考答案： 考点： 胡克定律． 专题： 常规题型． 分析： 根据胡克定律F=kx求出悬挂重物的重力，知道x为弹簧的形变量． 解答： 解：当挂上80N重物时指针正对刻度45N，知弹簧形变量为45﹣5=40．指针正对刻度20N时，弹簧的形变量为15． 根据胡克定律F=kx得 k==，[来源:学,科,网] 所以=， 解得G=30N．故B正确，A、C、D错误． 故选：B． 点评： 解决本题的关键掌握胡克定律F=kx，注意x为形变量，不是弹簧的长度． 2. 关于电场强度和电势的关系，下列说法正确的是（　　） A．场强处处为零的空间，电势也一定处处为零 B．场强处处相同的区域内，电势也一定处处相同 C．场强的方向总是跟等势面垂直 D．电势降低的方向一定是场强的方向 参考答案： C 【考点】电势；电势能． 【分析】电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度与电势没有直接关系．电场强度为零，电势不一定为零．电势为零，电场强度也不一定为零．电场强度越大的地方，电势不一定高．电势降低最快的方向一定是场强的方向，电势降低的方向不一定是场强的方向 【解答】解：A、电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零．故A错误．     B、场强处处相同的区域内，电势不一定为零，比如：匀强电场，电场强度处处相等，而沿着电场线的方向电势降低．故B错误．     C、等势面电势处处相等，在等势面上移动电荷不做功，是因电场力的方向与运动方向相互垂直，因此场强的方向总是跟等势面垂直．故C正确．     D、电势降低最快的方向一定是场强的方向，电势降低的方向不一定是场强的方向，故D错误； 故选：C 3. 下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是（   ） 参考答案： B 4. 参考答案： D 5. 如图所示，三只完全相同的灯泡A、B、C分别与电容器、电感线圈和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=Umsinω1t，此时三只灯泡亮度相同。现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=Umsinω2t，ω2=2ω1。则改换电源后（      ） A．A灯比原来亮 B．B灯比原来亮 C．C灯比原来亮 D．A、B、C三灯亮度仍然相同 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，前4s内位移是32m，则它在第3s内位移为       ，前2s的平均速度大小为         。 参考答案： 10m           4m/s      7. 篮球以的速度水平地撞击篮板以后以的速度反向弹回，球与板接触时间为0.1，选反弹方向为正方向，则篮球在这段时间内的速度变化量为          ，加速度的大小 为               参考答案：   18  ，  180 8. 某广播电台发射的电磁波的波长是500m，它的频率是______ Hz． 参考答案： 6×105 【详解】根据得，，故答案为：6×105． 9. 如图所示，甲乙两个完全相同的金属小球，甲带有+q的电量，乙带有－q的电量。若乙球与甲球接触后放回原处，则甲球带电量为      。   参考答案： 10. 如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，副线圈有一中心抽头e，原线圈接交流电压u=220sin(100πt)(V)，副线圈上e、d之间的电压等于_______v，电压的周期T=______s。     参考答案： 11，0.02 11. 如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相 等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r．现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为________，方向________．   参考答案：    ，垂直纸面向外 12. 两颗人造地球卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比rA∶rB=1∶3，则它们的线速度大小之比vA∶vB=             ， 向心加速度大小之比aA∶aB=             。　　   参考答案： ：1， 9：1  13. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直射入场强为E方向竖直向下的匀强电场中，该粒子在电场中的经历时间_____后，其即时速度的方向与初速度方向成30o角。在这过程中粒子的电势能增量为_______。（不计重力） 参考答案： ， 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. (10分)我们知道：如图所示悬挂着的弹簧振子周期公式为，式中k为弹簧的劲度系数，m为悬挂负载的质量。这是在不考虑弹簧质量前提下的理论公式，但该理论公式和实验结果是有明显偏差的。实验表明，在周期公式中的质量除了包括负载质量m外还应包括弹簧自身质量m0的影响，即，式中为弹簧质m0对振子周期影响的有效质量。实验中我们可以通过改变负载质量(往悬挂在弹簧下的托盘中添加不同质量的砝码)同时记录振子周期的办法获得弹簧的有效质量meff。下表为实验中添加的砝码质量和振子周期的几组(m，T)值， m(g) 2.00 5.00 8.00 14.00 20.00 29.00 r(s) 0.36 0.42 0.47 0.57 0.65 0.75       请用作图法求弹簧的劲度系数k和有效质量meff(已知托盘的质量为mt=1.82g)。 （1）推导弹簧振子周期r和弹簧的有效质量meff之间的关系式。 （2）选择坐标轴，根据上表数据作出相应的图线。 （3）根据图线求出弹簧的劲度系数k和有效质量所meff，需有相应简单的演算过程。 参考答案： （1）由得： （2）把表中数据在方格坐标纸上作（m＋mt）－T2　图，描出实验数据点，画出拟合直线 （3）找出两个数据在方格坐标纸上的点（5.00，0.145），(25.00，0.475)（两个“＋”，尽量取m为某一格上的点） 斜率， 所以劲度系数=2470g/s2=2.47kg/s2 拟合直线，在T2轴上的截距为 则有效质量为＝4.00g 15. 某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50 cm，摆球直径2.00 cm，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如下图所示，则 （1）该摆摆长为___________cm，停表表示读数为___________s. （2）如果测得的g值偏小，可能的原因是（    ） A.测摆线时摆线拉得过紧 B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，停表过迟按下 D.实验时误将49次全振动数为50次 参考答案： (1)98.5  , 99.8   (2)  B 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0．1kg，电荷量为×10－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力．静电力常量，g取10m/s2．求 （1）小球A的带电荷量； （2）释放瞬间小球B的加速度大小； （3）小球B运动到最低点时绳的拉力大小．   参考答案： （1）小球B刚释放瞬间，因v＝0  故垂直切线方向mgcos60°＝） 代入数值，得qA＝5×10－6C  （2）切线方向， 则 （3）因释放后小球B做圆周运动，两球的相对距离不变，库仑力不做功， 由机械能守恒得mg（L－Lcos60°）＝ 由最低点FT＋－mg＝  由以上各式得：FT＝mg＝1．5N 21、如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37o角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直向上.质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25. ⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； ⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8） 参考答案： （1）当金属棒由静止开始下滑时， 由mg sinθ-μmg cosθ=ma               （2分） 得a=4m/s2                                （1分） （2）当金属棒稳定下滑时，设其速度为V 则  mg sinθ-μmg cosθ-F安=0            （2分） 而 p= F安·V                               （2分） 解得V=10 m/s    18. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界。线框在大小为F的恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时，它恰好做匀速运动。在线框进入磁场的过程中， （1）线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少？ （2）求线框a、b两点的电势差。 （3）求线框中产生的焦耳热。 参考答案： （1）E = BLv0 5分（2）a、b两点的电势差相当于电源的外电压∴ 7分（3）解法一：由于线圈在恒力F作用下匀速进入磁场区，恒力F所做的功等于线圈中产生的焦耳热，所以线圈中产生的热量为Q = W = FL 解法二：线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E = BLv0  电路中的总电功率为线圈中产生的热量联解可得：