物理河南省南阳一中学年高二下学期阶段测试.docx
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物理河南省南阳一中学年高二下学期阶段测试
南阳一中2015年高二春期阶段测试
物理试题
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、本题共12小题.每小题4分,共48分。
1-8题给出的四个选项中只有一个选项正确,9-12题给出的四个选项中有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选得0分.
1.关于物理学的研究方法,以下说法不正确的是()
A.伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
B.卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时,应用了放大法
C.电场强度是用比值法定义的,因而电场强度与电场力成正比,与试探电荷的电量成反比
D.“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法
2.如图所示,一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断()
A.此粒子可能受到静电吸引力的作用
B.b点的电势一定大于在a点的电势
C.粒子在a点和c点的速度一定相同
D.粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能
3.如图所示,点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点,C、D两点将AB连线三等分,现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动然后通过D点,不计粒子的重力,则该粒子在CD之间运动时速率v与时间t的关系图象可能是()
4.如图所示,正弦交流电经过半波整流器后,电流波形正好去掉了半周,这种单向电流的有效值为()
A.2AB.
C.
D.1A
5.如图所示,电路中电源的电动势为E、内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时,小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况( )
A.L1、L3两灯都变亮,L2灯变暗B.L1、L3两灯都变暗,L2灯变亮
C.L1、L2两灯都变亮,L3灯变暗D.L1、L2两灯都变暗,L3灯变亮
6.如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )
A.
,正电荷B.
,正电荷C.
,负电荷D.
,负电荷
7.两同心金属圆环,使内环A通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B中()
A.有逆时针方向的感应电流,圆环B有向外扩张的趋势
B.有顺时针方向的感应电流,圆环B有向外扩张的趋势
C.有逆时针方向的感应电流,圆环B有向内扩张的趋势
D.有顺时针方向的感应电流,圆环B有向内扩张的趋势
8、现代汽车在制动时,有一种ABS系统,它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动。
这种滑动不但制动效果不好,而且易使车辆失去控制。
为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置。
如果检测出车辆不再转动,就会自动放松制动机构,让轮子仍保持缓慢转动状态。
这种检测装置称为电磁脉冲传感器,如图甲,B是一根永久磁铁,外面绕有线圈,它的左端靠近一个铁质齿轮,齿轮与转动的车轮是同步的,线圈中有电压输出。
图乙是车轮转动时输出电压随时间变化的图象。
若车轮转速减慢变为原来的一半,则该图象可能变为()
9、两个点电荷位于x轴上,在它们形成的电场中,若取无限远处的电势为零,则在x轴正方向上各点的电势如图中曲线所示。
由图线提供的信息可知()
A.x=x1电场强度为零B.x=x2处电场强度为零
C.带负电荷的电量较大D.负电荷可能位于x2处
10.霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器,广泛应用于各领域,如在翻盖手机中,常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序。
如图是一霍尔元件的示意图,通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B,图中a、b是垂直于z轴方向上元件的前后两侧面,霍尔元件宽为d(a、b间距离),ab间将出现电压Uab,则( )
A.a、b间电压Uab仅与磁感应强度B有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则ab两端电压Uab<0
C.若霍尔元件的载流子是正电荷,则ab两端电压Uab<0
D.若增大霍尔元件宽度d,则ab间电压Uab一定增大
11.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路,总电阻为R。
虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。
方向垂直于回路所在的平面。
回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。
从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是()
A.感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=BavD.回路中通过的电量为Q=πBa2/2R
12.如图所示,充有一定电量的平行板电容器水平放置,其中上极板A带负电,下极板B带正电,其正中有一小孔,带负电的小球(可视为质点)从小孔正下方某处以一确定初速度v0开始正对小孔运动,恰能到达上极板A处(空气阻力忽略不计).只考虑板之间存在的电场,则下列说法正确的是()
A.若A板向上移动少许,则小球将不能到达A板
B.若A板向上移动少许,则小球仍能到达A板
C.若B板向上移动少许,则小球仍能到达A板
D.若B板向下移动少许,则小球仍能到达A板
第Ⅱ卷(非选择题共62分)
二.本题包括3小题,共18分.解答时只需把答案填在答题卡上对应位置,不必写出演算步骤.
13.(4分)某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸,他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和如图(b)所示,长度为________mm,直径为________mm。
14.(4分)下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是()
A.测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关拨至倍率较小档位,重新调零后测量
B.测量二极管,当黑表笔接二极管的正极时,则指针偏转角度会很小
C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
15.(10分)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线.回答下列问题:
(1)根据甲、乙两同学描绘的图线,可知( )
A.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B.甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据
C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据
(2)根据图(b),可以求出定值电阻R0= ,电源电动势E= V,内电阻r= Ω.
三.本题包括4小题,共44分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
16、(10分)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、总电阻r=10,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。
在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。
(π取3.14)求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数。
17.(12分)如图所示,一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘环,置于水平方向的匀强电场中。
有一质量为m、电荷量为q的带正电的空心小球套在环上,已知电场强度为E=4mg/3q.求:
(1)当小球由静止开始从环的顶端A下滑1/4圆弧长到达位置B时,环对小球的压力?
(2)小球从环的顶端A滑至底端C的过程中,最大速度为多少?
18.(10分)如图所示,倾角θ=30°,宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感强度B=1T,范围充分大的匀强磁场中,下端电阻为R=0.5Ω,磁场方向垂直导轨平面斜向上。
用平行于导轨功率恒为6W的牵引力,牵引一根质量m=0.2kg,电阻R=0.5Ω放在导轨上的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动,棒ab始终与导轨接触良好且垂直,当金属棒移动2.8m时,获得稳定速度,在此过程中金属棒产生的热量为2.9J(不计导轨电阻及摩擦,取g=10m/s2)。
问:
(1)金属棒达到的稳定速度是多大?
(2)金属棒从静止到速度达稳定所需时间是多少?
19.(12分)如图所示,x轴上方有竖直向下的匀强电场,从x轴A点(
,0)处一质量为m电荷量为q的带正电粒子(不计粒子重力)以速度v0垂直x轴进入一圆形磁场区域,速度方向指向圆形磁场的圆心,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场后,以vB=
v0/2的速度垂直打到y轴上B点(0,h)。
(1)求匀强电场的电场强度E和圆形磁场的磁感应强度B的大小。
(2)求带电粒子从A点运动到B点的时间。
高二物理阶段测试答案及评分建议
一、本题包括12小题.每小题4分,共48分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
选项
C
D
B
D
A
C
A
C
BC
BD
CD
AC
二.本题包括3小题,共18分.
13.(4分)50.2,4.815±0.002(每空2分)
14.(4分)AC(选一个得2分,错选或多选不得分)
15.(8分)AD(4分)2.0 1.50 1.0(每空2分)
三.本题包括4小题,共45分.
16.解:
(1)由图乙可得m=BS=210-2Wb(1分)ω=2π/T=2π/6.2810-2=100rad/s(2分)
故交流发电机产生的电动势的最大值为Em=nBSω=100210-2100=200V(2分)
(2)交流发电机产生的电动势有效值为E=Em/
=100
V(2分)
由串联电路特点得电路中交流电压表的示数为U=ER/(R+r)=90
V(3分)
17.解:
(1)小球由静止开始从环的顶端A下滑到位置B过程中mgR+EqR=mvB2/2(2分)
小球在位置B时N-Eq=mvB2/R(2分)
代入E=4mg/3q得N=6mg(2分)方向水平向右(1分)
(2)将重力和电场力合力视为“等效重力”,则此力方向与水平成370,大小为F=5mg/3(2分)
小球从环的顶端A滑至底端C的过程中,应在此“等效重力”的最低点有最大速度
则有F(R+Rsin370)=mvm2/2(2分)得vm=
(1分)
18.解:
(1)由E=BLv、E=2RI和F=BIL得金属棒上受到的安培力大小为F安=B2L2v/2R(2分)
达到的稳定速度时金属棒受力平衡则F牵=mgsinθ+F安m(2分)
代入F牵=P/vm得P/vm=mgsinθ+B2L2vm/2R
代入数据得vm=2m/s(另一解不符舍去)(2分)
(2)金属棒从静止到速度达稳定过程中Pt-mgsinθx-2Q=mvm2/2(2分)
代入数据得t=1.5s(2分)
19.
(1)运动逆向可视为类平抛运动,有vB=v0cosθvy=v0sinθvy2=2aya=Eq/m
得带电粒子在D处与x轴夹角θ=300(2分)
根据vy2=2aya=Eq/m可得匀强电场的电场强度E=mv02/8qh(2分)
由类平抛运动的位移和速度夹角关系可知2OB/OD=tanθ得OD=
AD=
由几何关系可求得磁场区域半径R=3h粒子轨迹半径r=
(2分)
由qv0B=mv02/r得r=mv0/qBB=mv0/
q
(2)带电粒子从A点运动到B点的时间分为三个阶段
圆周运动阶段t1=T/3=
πh/3v0(1分)
匀速阶段t2=CD/v0=3h/v0(1分)
类平抛阶段t3=OD/vB=4h/v0(1分)
t=t1+t2+t3=(
π/3+7)h/v0(1分)
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