河南省漯河高中和信阳高中高二上学期阶段测试联考物理试题.docx
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河南省漯河高中和信阳高中高二上学期阶段测试联考物理试题
河南省漯河高中和信阳高中高二上学期阶段测试联考物理试题
第I卷(选择题,共40分)
一、选择题:
本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左
t
B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右
D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左
2.
如图,平行金属导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,导轨间分布
着匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在的平面.一根长金属棒与导轨成θ角放置(棒与导轨的电阻不计),当金属棒以恒定速度v在金属导轨上滑行时(速度方向如图示),通过电阻的电流是
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v0射入电场中,恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场.若其它条件不变,在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出.不计重力,则
A.2v0=v1+v2B.v0=
C.v0=
D.v0 4.如图所示,两导体板水平放置,两板间电势差为U,带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为() A、d随v0增大而增大,d与U无关 B、d随v0增大而增大,d随U增大而增大 C、d随U增大而增大,d与v0无关 D、d随v0增大而增大,d随U增大而减小 5. 如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂一个矩形线圈,宽为L,共N匝.线圈的下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有方向如图所示的电流I时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码后,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知 A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m1+m2)g/NIL B.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NIL C.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/NIL D.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NIL 6.如图所示,MN、PQ为竖直放置的光滑平行金属导轨,在M点和P点间接一个电阻,在两导轨间某一矩形区域内有垂直导轨平面的匀强磁场,一导体棒ab垂直搁在导轨上.现使ab棒由静止开始释放,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨保持良好的接触).则下列描述导体棒运动的v-t图象中可能正确的是(其中v0是ab进入磁场时的速度,v是最后匀速运动的速度) 7.如图甲所示,电路的左侧是一个电容为C的电容器,电路的右侧是一个环形导体,环形导体所围的面积为S。 在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。 则在0~t0时间内电容器 A.上极板带正电,所带电荷量为 B.上极板带正电,所带电荷量为 C.上极板带负电,所带电荷量为 D.上极板带负电,所带电荷量为 8.如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。 质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电。 现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则 A.经过最高点时,三个小球的速度相等 B.经过最高点时,甲球的速度最小 C.甲球的释放位置比乙球的高 D.运动过程中三个小球的机械能均保持不变 9.如右图所示,AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨(不计电阻),处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.AB、CD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻.质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最左端,这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q,则 A.初始时刻导体棒所受的安培力大小为2 B.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热为 C.当棒第一次到达最左端时,弹簧具有的弹性势能为 D.当棒再次回到初始位置时,AC间电阻R的热功率为 10.如图所示,虚线为磁感应强度大小均为B的两匀强磁场的分界线,实线MN为它们的理想下边界。 边长为L的正方形线圈电阻为R,ab边与MN重合,且可以绕过a点并垂直线圈平面的轴以角速度 匀速转动,则下列说法正确的是 A、从图示的位置开始逆时针转动180°的过程中,线框中感应电流方向始终为逆时针 B、从图示的位置开始顺时针转动90°到180°这段时间内,线圈完全在磁场中无感应电流 C、从图示的位置顺时针转动180°的过程中,线框中感应电流的最大值为 D、从图示的位置开始顺时针方向转动270°的过程中,通过线圈的电荷量为 第Ⅱ卷(非选择题,共60分) 2.实验题(本题包括2小题,共14分) 11.(6分)图1所示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=kΩ。 若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零。 按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较(填“变大”、“变小”或“不变”)。 12.(8分)某同学为了研究“3V,0.3W”的小灯泡L从较低温度到正常发光过程中的电阻变化情况。 准备了如下器材: 电流表A1(量程400mA,内阻为5Ω); 电流表A2(量程600mA,内阻为1Ω); 电压表V(量程15V,内阻约为3kΩ); 定值电阻R0(5Ω); 滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为1A); 滑动变阻器R2(0~250Ω,额定电流为0.3A); 电源E(电动势3V,内阻较小); 导线、开关若干。 (1)从以上给定的器材中选择恰当的器材。 在图甲所示线框内画出实验电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号。 (2)根据设计的方案,将图乙中的器材连成符合要求的电路(有个别器材可能不用)。 (3)闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,使________时,可知灯泡正常发光,此时灯泡的电阻为________(用测量的物理量表示: I1表示A1的电流I2表示A2电流,r1表示A1内阻,r2表示A2内阻)。 三、计算题(本题共4小题,共计46分。 解答时请写出必要的说明和重要的演算步骤.) 13.(10分)如图所示,空间被分层若干个区域,分别以水平线aa'、bb'、cc'、dd'为界,I和II区域的高度均为h,区域Ⅲ的高度为H(H>h),其中区域Ⅱ存在垂直于纸面向外的匀强磁场,区域Ⅲ存在垂直于纸面向里且与区域Ⅱ的磁感应强度大小相等的匀强磁场。 竖直面内有一边长为h、质量为m的正方形导体框,导体框下边与aa'重合并由静止开始自由下落,导体框下边刚进入bb'就做匀速直线运动,之后导体框下边越过cc'进入区域Ⅲ,导体框的上边快要接近区域Ⅲ的上边界cc′时又开始做匀速直线运动,最后恰好匀速离开区域Ⅲ。 (已知重力加速度为g,导体框始终在竖直面内运动且下边始终水平)求: (1)导体框上边刚到达cc'做匀速直线运动的速度. (2)从导体框下边刚进入bb'时到上边刚到达cc'时的过程中,导体框中产生的热量. (3)区域Ⅲ的高度H是多少? 14.(10分)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d。 MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。 求: (1)C、O间的电势差UCO; (2)小球p在O点时的加速度; (3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。 15.(10分)如图所示,水平面上有两电阻不计的足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间距d为0.5m,左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求: (1)通过小灯泡的电流强度; (2)恒力F的大小; (3)金属棒的质量; (4)8秒内通过电阻R的电量. 16.(16分)如图所示,正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l=1.8m,距地面h=0.8m。 平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面,C板位于边界WX上,D板与边界WZ相交处有一小孔。 电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。 电荷量q=5×10-13C的微粒静止于W处,在CD间 加上恒定电压U=2.5V,板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场(微粒始终不与极板接触),然后由XY边界离开台面。 在微粒离开台面瞬时,静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度,在微粒落地时恰好与之相遇。 假定微粒在真空中运动,极板间电场视为匀强电场,滑块视为质点,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性; (2)求由XY边界离开台面的微粒的质量范围; (3)若微粒质量mo=1×10-13kg,求滑块开始运动时所获得的速度大小。 考号: 姓名: 班级: 考场: 高二物理试题答题卷 3.实验题(本题包括2小题,共14分) 11.(6分) 12.(8分) (1) (2) (3)________________ 三、计算题(本题共4小题,共计46分。 解答时请写出必要的说明和重要的演算步骤.) 13.(10分) 14.(10分) 15.(10分) 16.(16分) 高二物理上学期阶段测试试题答案 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.C2.A3.B4.A5.B6.ABC7.A8.CD9.AC10.C 二、实验题 11.红5变大 12、 3、计算题 13.解: (1)(4分) (2)(4分)(3)(2分) (1) (2) (3)H= 14.解: (1)(2分)小球p由C运动到O时,由动能定理, 得: ①2分 ∴ ②2分 (2)(4分)小球p经过O点时受力如图: 由库仑定律得: 它们的合力为: ③2分 (4分) 15.(10分)解析: (1)(4分)金属棒未进入磁场,电路总电阻 回路中感应电动势为: (2分) 灯炮中的电流强度为: (1分) (2)(2分)因灯泡亮度不变,故在 末金属棒刚好进入磁场,且做匀速运动;此时金属棒中的电流强度: 恒力大小: (2分) (3)(2分)金属棒产生的感应电动势为: (1分) 金属棒在磁场中的速度: (1分) 金属棒的加速度为: (2分) 金属棒的质量: (1分) (4)(2分) 16.解答过程: (1)(4分)由左手定则及微粒的偏转方向可知,该微粒带正电,即C板为正,D板为负;电场力的大小为 N① (2)(6分)由题意知两个轨迹边界如图所示,由此边界结合勾股定理得 ②,再由向心力公式 得 ③且 ④,联立②③④式,得该微粒的质量范围: (3)(6分)先将质量mo=1×10-13kg代入③④可得v=5m/s以及R=1m,其轨迹如图7所示。 由图可知 ,也即是θ=37°⑤设微粒在空中的飞行时间为t,则由运动学公式可知 ⑥。 则滑块滑至与微粒相碰过程中微粒的水平位移s=vt⑦ 微粒滑出点距左边距离x=d+Rsinθ⑧由⑤⑥⑦⑧可得s=2mx=0.7m。 由余弦定理,知滑块的位移 m。 由位移公式 ,解得: v0=4.15m/s。 由正弦定理有: 则α=137°(α=53°舍去)。 座号:
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