河南省信阳市第一高级中学学年高二下学期回顾测试物理试题含答案.docx
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河南省信阳市第一高级中学学年高二下学期回顾测试物理试题含答案
信阳高中2022届高二下学期回顾测试物理试题
考试时间:
90分钟;
一.单选题(共7小题,每小题4分,共计28分)
1.科学家预言,自然界存在只有一个磁极的磁单极子,磁单极N的磁场分布如图甲所示,它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似。
假设磁单极子N和正点电荷Q均固定,有相同的带电小球分别在N和Q附近(图示位置)沿水平面做匀速圆周运动,则下列判断正确的是()
A.从上往下看,图甲中带电小球一定沿逆时针方向运动B.从上往下看,图甲中带电小球一定沿顺时针方向运动C.从上往下看,图乙中带电小球一定沿顺时针方向运动D.从上往下看,图乙中带电小球一定沿逆时针方向运动
2.我国于2020年11月24日凌晨4点30分成功发生了“嫦娥五号”月球探测器,“嫦娥五号”在环月轨道成功实施变轨,从距离月球表面100Km的环月圆轨道Ⅰ降低到近月点15Km、远月点100Km的椭圆轨道Ⅱ,进入预定的月面着陆准备轨道,并于2020年12
月1日23时11分在月球表面成功实现软着陆,下列说法错误的是()A.“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上从远月点运动到近月点的过程中,速率一直增大B.“嫦娥五号”为准备着陆实施变轨时,需要通过发动机使其减速
C.若已知“嫦娥五号”在轨道Ⅰ的轨道半径、周期和引力常量,则可求出月球的质量D
.若已知”嫦娥五号“在圆轨道Ⅰ上运行速率及引力常量,则可求出月球的平均密度
3.
如图所示,矩形abcd位于匀强电场中,且所在平面与匀强电场平行,ab=2bc=
m,e点是ab边的中点,已知a点电势为4V,b点电势为﹣8V,c点电势为﹣2V,则()
A.d点电势为8V
B.电场强度的大小为12V/m,方向垂直ec连线斜向右上方
C.一个电子放在e点具有的电势能大小为﹣3.2×10﹣19J
D.若将一电子从e点以某一速度沿ec连线射出有可能经过b点
4.
如图所示,有界匀强磁场的方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B=2T,由均匀导线制成的半径为R=10cm的圆环,以5m/s的速度匀速进入磁场,已知圆环的速度方向既与磁场垂直又与磁场的左边界垂直。
当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°,a、b为圆环与磁场边界的交点)时,a、b两点的电势差Uab为()
A.
VB.VC.VD.V
5.如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.两电压表可看作是理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时,下列说法中正确的
是()
A.小灯泡L1、L2均变暗
B.小灯泡L1变亮,V1表的读数变大
C.小灯泡L2变亮,V2表的读数不变
D.小灯泡L1变暗,V1表的读数变小
6.甲、乙两个质点沿同一直线运动,其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动,质点乙做初速度为零的匀变速直线运动,它们的位置x随时间t的变化如图所示。
已知t=3s时,甲、乙图线的斜率相等。
下列判断正确的是()
A.最初的一段时间内,甲、乙的运动方向相反B.t=3s时,乙的位置坐标为﹣11m
C.图t=6s时,两车相遇
D.乙经过原点的速度大小为2
m/s
7.在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如右图所示。
下列
正确的是()
A.电场力大小为3mg
B.小球从A到B与从B到C运动时间相同
C.小球从A到B重力做功与从B到C克服电场力做功相等
D.小球从A到B与从B到C的速度变化量相等
二.多选题(共5小题,每小题4分,共计20分)
8.某同学在实验室进行力学实验,如图所示,物体质量为m,用细绳OC悬在O点。
现用同样材料的细绳AB绑住绳OC上的A点,用水平力F缓慢牵引A点,到图中虚线位置某绳刚好先断,相关实验结论符合事实的是()
A.OA绳承受的力先增大后减小
B.若三根绳能承受的最大拉力相同,则OA绳先断
C.OA绳和AB绳的合力不变
D.AB绳受到的拉力逐渐增大
9.
如图所示,R1、R2、R3为完全相同的标准电阻,甲、乙两种情况下电阻R2、R3的功率均为P,且匝数之比n1:
n2均为3:
1,则()
A.图甲中R1的功率为9P
B.
图乙中R1的功率为
C.图乙中R1的功率为9P
D.
图甲中R1的功率为
10.如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。
图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点。
不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化,则以下说法正确的是()
A.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
B.A点电势高于B点电势
C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动
D.尘埃在迁移过程中电势能先增大后减小
11.如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.有一质量为m长为L的导体棒从ab位置以初速度v沿斜面向上运动,最远到达a'b'的位置,滑行的距离为S,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则上滑过程中()
A.导体棒的加速度先减小后不变
B.电阻R上电流做功产生的热量为
mv2﹣
mgS(sinθ+μcosθ)C.外力对导体棒做的总功为
mv2
D.导体棒损失的机械能为
mv2﹣mgSsinθ
12.
如图所示,边长为L的正方形虚线框内充满着垂直于纸面的匀强磁场,虚线AC及其上方的框内磁场方向向里,虚线AC下方的框内磁场方向向外,磁感应强度大小均为B.现有两个比荷相同的带电粒子a、b,分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向射入磁场,并分别从B、C两点离开磁场,设a、b两粒子在磁场中运动的时间分别为t1、t2.则下列说法中正确的是()
A.粒子a一定带正电,粒子b一定带负电
B.v1:
v2可能等于1:
2
C.v1:
v2一定等于1:
1
D.t1:
t2可能等于3:
2
三.实验题(共2小题,每空2分,共计16分)
13.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置.其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量.力传感器可测出轻绳中的拉力大小.
(1)实验时,一定要进行的操作是.
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.
(2)甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为m/s2
(结果保留三位有效数字).
(3)
甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出如图3的a﹣F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为.
A.
B.
﹣m0C.
﹣m0D.
(4)乙同学根据测量数据做出如图4所示的a﹣F图线,该同学做实验时存在的问题是.
14.测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
(A)
待测的干电池
(B)电流表A1(内阻可忽略不计)
(C)电流表A2(内阻可忽略不计)
(D)定值电阻R0(阻值1000Ω)
(E)滑动变阻器R(阻值0﹣20Ω)
(F)开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的电路完成实验。
(1)在实验操作过程中,该同学将滑动变阻器的滑片P向左滑动,则电流表A1的示数将(选填“变大”或“变小”)。
(2)该同学利用测出的实验数据绘出的I1﹣I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远远大于I1的数值),如图乙所示,则由图线可得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω.(计算结果取两位有效数字)
(3)若将图线的纵坐标改为,则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。
四.计算题(共4小题,共计46分)
15(10分).如图甲所示,水平放置的平行金属板A、B,两板的中央各有一小孔O1、O2,板间距离为d,开关S接1。
当t=0时,在a、b两端加上如图乙所示的电压,同时在c、d两端加上如图丙所示的电压(U0为已知量)。
此时,一质量为m的带负电微粒P恰好静止于两孔连线的中点处(P、O1、O2在同一竖直线上)。
重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若在t=
时刻将开关S从1扳到2,当ucd=2U0时,求微粒P的加速度大小和方向?
(2)若在t=
到t=T之间的某个时刻,把开关S从1扳到2,使微粒P以最大的动能从A板中的小孔O1射出,问微粒P到达O1的最大动能以及ucd的周期T最小值分别为多少?
16(10分).如图所示,两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻,下端开口,轨道间距L=1m.整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上,质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻r=1Ω,电路中其余电阻不计。
金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好。
已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ
=0.5,不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm;
(2)金属棒ab达到最大速度后,电阻R上再产生QR=1.5J的内能的过程中,ab杆下滑的距离x。
17(12分).如图所示,长木板B质量为m2=1.0kg,静止在粗糙的水平地面上,长木板左侧逸域光滑。
质量为m3=1.0kg、可视为质点的物块C放在长木板的最右端。
质量m1
=0.5kg的物块A,以速度v0=9m/s与长木板发生正碰(时间极短),之后B、C发生相对运动。
已知物块C与长木板间的动摩擦因数μ1=0.1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程物块C始终在长木板上,g取10m/s2。
(1)若A、B相撞后粘在一起,求碰撞过程损失的机械能。
(2)若A、B发生弹性碰撞,求整个过程物块C和长木板的相对位移。
18(14分).如图,空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场,MN、PQ为理想边界,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大.匀强电场方向竖直向上;Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外.一个质量为m,电
量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入场区后,恰能做匀速圆周运动.已知重力加速度为g.
(1)试判断小球的电性并求出电场强度E的大小;
(2)若带电小球能进入区域Ⅱ,则h应满足什么条件?
(3)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求它释放时距
MN的高度h.
高二物理假期回顾性测试
一.单选题(共7小题)
参考答案与试题解析
1.【解答】解:
由于点电荷Q带正电,根据图乙可知带电小球带负电。
AB、甲图中要使粒子能做匀速圆周运动,则洛伦兹力与重力的合力应能充当向心力,所以洛伦兹力的方向垂直于磁感线向上;根据左手定则可得小球逆时针转动(由上向下看)则其受力斜向上,与重力的合力可以指向圆心,故A正确,B错误;
CD、Q带正电,则负电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q,则电场力与重力的合力可能充当向心力,与小球转动方向无关,故CD错误。
故选:
A。
2.【解答】解:
A、“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上做椭圆运动,由开普勒第二定律知近月点速度大于远月点的速度,故从远月点运动到近月点的过程中,速率一直增大,故A正确;B、“嫦娥五号”为准备着陆实施变轨时,需要减小所需要的向心力,可通过发动机使其减速实现,故B正确;
C、若已知“嫦娥五号”在轨道Ⅰ的轨道半径、周期和引力常量,根据万有引力提供向心力得G=mr,可以解出月球的质量M=,故C正确。
D、若已知”嫦娥五号“在圆轨道Ⅰ上运行速率及引力常量,由G
=m
,得M=
,
由于不知道卫星的轨道半径,所以不能求出月球的质量M,月球的半径不知道,也不能求月球的平均密度。
故D错误。
本题选错误的,故选:
D
3.【解答】解:
A、因为是匀强电场,ab之间电势差为12V,所以dc之间电势差也为12V,所以d点的电势为12﹣2V=10V,故A错误;
BC、如图所示,e为中点,电势为﹣2V,c点电势也为﹣2V,则Ep=qφ=﹣1.60×10﹣19×(﹣2)J=3.2×10﹣19J,故连接ec为等势线,过b点向ec作垂线,则有E=
=
V/m=12V/m,电场线由高电势指向低电势,方向垂
直ec连线斜向右上方,故B正确,C错误;
D、因为ec连线为等势线,沿ec连线射出,该电子受到的电场力方向垂直ec向下,故不可能经过b点,D错误;
故选:
B。
4.【解答】解:
当圆环运动到图示位置,圆环切割磁感线的有效长度为L=
R,其中R
=10cm=0.1m
线框产生的感应电动势为:
E=BLv=
BRv=
V=
;根据右手定则可得a为高电势,且a、b两点间电势差绝对值为路端电压,
由欧姆定律得a、b两点的电势差为:
Uab=
E=
,故ABC错误、D正确。
故选:
D。
5.【解答】解:
由图知:
变阻器与灯泡L1并联,再与灯泡L2串联。
V1表测量路端电压,
V2表测量灯泡L2的电压。
将滑动变阻器的触片由左端向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变小,变阻器与灯泡L1
并联的电阻变小,外电路总电阻减小,路端电压减小,V1表的读数变小。
由闭合电路欧姆定律可知,流过电源的电流增大,灯泡L2变亮,电压表V2读数变大。
灯泡L1的电压U1=E﹣I(r+RL2)减小,灯泡L1变暗。
故ABC错误,D正确。
故选:
D。
6.【解答】解:
A、根据位移时间图象的斜率等于速度,斜率的符号表示速度方向,知最初的一段时间内,甲、乙的运动方向相同,故A错误;
B、质点乙作初速度为零的匀变速直线运动,t=3s时,甲、乙图线的斜率相等,所以,t
=3s时乙的速度是6m/s,乙的加速度a=
=
=2m/s2,0﹣3s,质点乙通过的位移△x
=
t=
×3=9m,所以t=3s时,乙的位置坐标为x乙=x0乙+△x=﹣20m+9m=﹣
11m,故B正确;
C、t=6s时,甲的位置坐标为x甲=x0甲+vt=20m+6×3m=38m,乙的位置坐标为x乙
=x0乙+
=﹣20m+
m=﹣11m,知t=6s时,两车没有相遇,故C错误;
D、根据v2﹣0=2ax,x=20m,得乙经过原点时的速度大小v=4
m/s,故D错误;故选:
B。
7.【解答】解:
ABD、设带电小球在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为x1和
x2,
竖直分位移分别为y1和y2,经历的时间为分别为t1和t2.在电场中的加速度为a。
小球做平抛运动过程,有:
x1=v0t1;
进入电场做匀变速曲线运动的过程,有:
x2=v0t2;由题意有:
x1=2x2;则得:
t1=2t2。
又y1=gt12,
将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动,则有:
y2=
at22,根据几何知识有:
y1:
y2=x1:
x2;解得:
a=2g;
根据牛顿第二定律得:
F﹣mg=ma=2mg,解得:
F=3mg,即电场力为3mg。
根据速度变化量△v=at,
则得:
平抛运动过程速度变化量大小为△v1=gt1=2gt2,方向竖直向下,电场中运动过程速度变化量大小为△v2=at2=2gt2,方向竖直向上,
所以小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相等,方向相反,则速度变化量不相等,
故A正确,BD错误;
C、由上分析:
小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相等,结合动能定理,可知,小球从A到B与从B到C的过程中,合力做功绝对值相等,
那么小球从A到B重力做功小于从B到C克服电场力做功的值,故C错误。
故选:
A。
二.多选题(共5小题)
8.
【解答】解:
A、物体缓慢移动时,可视为平衡状态,对结点A受力分析如图,根据力的合成规律可知,OA绳偏离竖直方向的夹角θ增大,OA绳承受的力T=
也增大,故A错误;
B、如图所示,在力所形成的直角三角形中,OA绳的力T是直角三角形的斜边,力最大,先达到最大值,先断,故B正确;
C、根据平衡条件可知,两绳合力不变,大小等于物体重力,方向竖直向上,故C正确;
D、θ增大时,AB绳受到的拉力F=Gtanθ也增大,故D正确。
故选:
BCD。
9.【解答】解:
AD、设R2两端电压为U,根据电压与匝数成正比,得线圈n1两端的电压
为3U,根据
,R1两端的电压是R2两端电压的3倍,R2的功率为:
P=
,R1的功率为:
,故A正确,D错误;
BC、R2、R3是完全相同的电阻,功率均为P,由
知,副线圈电流为I,副线圈电压均为U,根据电压与匝数成正比,有原线圈两端电压为3U,根据输入功率等于输出功
率,有:
3UI1=2UI,解得:
,R1的功率为:
,故B正确,
C错误;
故选:
AB。
10.【解答】解:
A、由图可知,A点电场线比B点密集,因此A点的场强大于B点场强,故尘埃在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,根据牛顿第二定律可知,尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度,故A正确;
B、由图可知,作过的等势线,交A所在电场线于B',则可知,B'点靠近正极板,故B
点的电势高于A点电势,故B错误;
C、放电极与集尘极间建立非匀强电场,尘埃所受的电场力是变化的。
故粒子不可能做匀变速运动,故C错误;
D、由图可知,开始为钝角,电场力做负功,电势能增大;后来变为锐角,电场力做正功,电势能减小,则电势能先增大后减小,故D正确。
故选:
AD。
11.【解答】解:
A、根据左手定则可得安培力方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律可得
mgsinθ+BIL=ma.所以a=gsinθ+
,导体棒开始运动时速度最大,所受的安培力最大,向上运动过程中速度逐渐减小,加速度逐渐减小,故A错误。
B、根据能量守恒可知,上滑过程中导体棒的动能减小,转化为焦耳热、摩擦生热和重力
势能,则电流做功发出的热量为Q=
mv2﹣mgS(sinθ+μcosθ)。
根据热量的分配关系可得电阻R上电流做功产生的热量为QR=
=
mv2﹣
mgS(sinθ+μcosθ),故B正确。
C、导体棒上滑的过程中,根据动能定理得外力做的总功为W=0﹣
mv2=﹣
mv2,故C错误。
D、上滑的过程中导体棒的动能减小
mv2,重力势能增加mgSsinθ,所以导体棒损失的机械能为
mv2﹣mgSsinθ.故D正确。
故选:
BD。
12.【解答】解:
A、做出粒子的可能的运动轨迹,结合左手定则可知:
粒子a带正电,粒子b带负电,选项A正确;
BC、由题图可知,结合几何关系可知:
r1=L,r2=L,(其中n=1、2、3、……),
根据洛伦兹力提供向心力可得:
qvB=m
解得:
v=
,所以:
v1:
v2=r1:
r2=n:
2,故B正确,C错误;
D、粒子在磁场中做圆周运动的周期:
T=
=
,t1=
,t2=n•
(其中n=1、2、3、……),
所以:
t1:
t2=3:
2n,(其中n=1、2、3、……),可知若n=1时,t1:
t2=3:
2,故D
正确;
故选:
ABD。
三.实验题(共2小题)
13.【解答】解:
(1)A、本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A、D错误.
B、实验时需将长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确.
C、实验时,小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,需记录传感器的示数,故C正确.
故选:
BC.
(2)根据△x=aT2,运用逐差法得,a=
=
m/s2=2.00m/s2.
(3)由牛顿第二定律得:
2F=ma,则a=
,a﹣F图象的斜率:
k=
,则小车的质量m′=m﹣m0=
﹣m0,故C正确.
(4)当F不等于零,加速度a仍然为零,可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.故答案为:
(1)BC,
(2)2.00,(3)C,(4)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.
14.【解答】解:
(1)该同学将滑动变阻器的滑片P向左滑动,滑动变阻器的有效阻值增大,则回路中的总电阻增大,故总电流减小,外电压增大,故流过R0的电流增大,则A1示数增大;
(2)根据闭合电路的欧姆定律得:
E=I1R0+I2r变形得:
,
则图线的斜率为:
,
解得:
r=1.0Ω,
纵截距为:
,
解得:
E=3.0V;
路端电压为U=I1R0,代入E=I1R0+I2r,得E=U+I2r,
即将图线的纵坐标改为I1R0时,图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。
故答案为:
(1)变大
(2)3.01.0(3)I1R0
四.计算题(共4小题)
15.【解答】解:
(1)微粒P恰好静止,根据平衡条件有:
q
=mg,解得q=
;当cd间电压变为2U0时,根据牛顿第二定律可知:
q
﹣mg=ma
解得a=g,加速度的方向竖直向上;
(2)由题意可知,为使微粒P以最大的动能从小孔O1射出,应当使微粒P能从O2处无初速度向上一直做匀加速运动。
因此,微粒P应先自由下落一段时间,然后加上电压2U0,使微粒P接着以大小为g的加速度向下减速到O2处,再向上一直加速到O1孔射出;
由动能定理可知,微粒P从B板中的小孔O2加速到A板中的小孔O1射出过程中,
2qU0=Ekm﹣0
解得,微粒P到达O1的最大动能为2qU0;设向下加速和向下减速的时间分别为t1和t2,则gt1=gt2,
=
+
解得:
t1=t2=
设电压Ucd的最小周期为T0,向上加速过程,有:
d=解得:
T0=6
16.【解答】解:
(1)金属棒由静止释放后,在重力、轨道支持力和
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