高二物理寒假試卷及答案

1、麓山國際實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二寒假自主檢測(cè)物理試題 時(shí)間：90分鐘 總分：110分 一、選擇題：（本題共12小題；每小題4分，共48分。其中9-12題為多項(xiàng)選擇題）。1安培提出了著名的分子電流假說，根據(jù)這一假說，電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電量為e的電子以速率v繞原子核沿順時(shí)針方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該環(huán)形電流的說法，正確的是()A電流強(qiáng)度為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B電流強(qiáng)度為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針C電流強(qiáng)度為，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針D電流強(qiáng)度為，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針2指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說法正確的是()A指南針可以僅具有一個(gè)磁極B指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場C指南針的指向

2、不會(huì)受到附近鐵塊的干擾D在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)3、一彈簧振子做簡諧振動(dòng)，從振子經(jīng)過某一位置開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是（ ）A若t=T/2，則在t時(shí)刻和（t+t）時(shí)刻彈簧的長度一定相等B當(dāng)振子的速度再次與零時(shí)刻的速度相同時(shí)，經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)周期C當(dāng)振子經(jīng)過的路程為振幅的4倍時(shí)，經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)周期D當(dāng)振子再次經(jīng)過此位置時(shí)，經(jīng)過的時(shí)間是一個(gè)周期 4A、B兩列簡諧橫波均沿x軸正向傳播，在某時(shí)刻的波形分別如圖甲、乙所示，經(jīng)過時(shí)間t（t小于A波的周期TA），這兩列簡諧橫波的波形分別變?yōu)閳D丙、丁所示，則A、B兩列波的波速vA、vB之比不可能的是（ ）A1：1 B1

3、：2 C1：3 D3：15電阻R1和R2分別標(biāo)有“2 1.0 A”和“4 0.5 A”，將它們串聯(lián)后接入電路中，如圖所示，則此電路中允許消耗的最大功率為()A1.5 WB3.0 WC5.0 W D6.0 W6、如圖所示電路，電阻R1與電阻R2阻值相同，都為R，和R1并聯(lián)的D為理想二極管(正向電阻可看作零，反向電阻可看作無窮大)，在A、B間加一正弦交流電u20 sin 100t V，則加在R2上的電壓有效值為()A10 V B20 VC15 V D5 V7、如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到

4、另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A，則下列說法正確的是()A電壓表V1示數(shù)增大B電壓表V2、V3示數(shù)均增大C該變壓器起升壓作用D變阻器滑片是沿cd的方向滑動(dòng)8如圖所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓為500 V，輸出的電功率為50 kW，用電阻為3 的輸電線向遠(yuǎn)處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20 V供用戶使用(兩個(gè)變壓器均為理想變壓器)。對(duì)整個(gè)送電過程，下列說法正確的是()A輸電線上的損失功率為300 WB升壓變壓器的匝數(shù)比為1100C輸電線上的電流為100 AD降壓變

5、壓器的輸入電壓為4 700 V9質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理如圖所示。從粒子源S出來時(shí)的粒子速度很小，可以看作初速為零，粒子經(jīng)過電場加速后進(jìn)入有界的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，并沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而達(dá)到照相底片上的P點(diǎn)，測(cè)得P點(diǎn)到入口的距離為x，則以下說法正確的是()A粒子一定帶正電B粒子一定帶負(fù)電Cx越大，則粒子的質(zhì)量與電量之比一定越大Dx越大，則粒子的質(zhì)量與電量之比一定越小10如圖所示，一個(gè)單匝矩形導(dǎo)線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T0 。線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em，則()A線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為EmB線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的磁通量的最大值為 C線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁通量變化率

6、的最大值為EmD經(jīng)過2T0的時(shí)間，通過線圈電流的方向改變2次11AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在導(dǎo)軌上的金屬直棒(開始時(shí)b離O點(diǎn)很近)，如圖所示。它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，則ab棒在運(yùn)動(dòng)過程中()A感應(yīng)電流方向始終是baB感應(yīng)電流方向先是ba，后變?yōu)閍bC所受安培力方向垂直于ab向上D所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上12如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻

7、不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中。下列說法中正確的是()A當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)B當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢(shì)C當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)D當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)題：（每空2分，共6+10=16分）13、為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)。某光敏電阻R

8、P在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D所示的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)。阻值隨照度變化的特點(diǎn)： (2)如圖所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V 時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)。請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 lx 時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)提供的器材如下：光敏電阻RP(符號(hào)，阻值見上表)；直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))；定值電阻：R110 k，R220

9、 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。14使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源(一般為電池)、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60 mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至×1 擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空：(1)儀器連線如圖所示(a和b是多用電表的兩個(gè)表筆)。若兩電表均正常工作，則表筆a為_(填“紅”或“黑”)色；(2)若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖(a)、(b)、(c)

10、所示，則多用電表的讀數(shù)為_，電流表的讀數(shù)為_ mA，電阻箱的讀數(shù)為_。(3)計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_V。(保留3位有效數(shù)字)三、計(jì)算題:（共46分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）。15（10分）如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L0.5 m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m1 kg，電阻R00.9 ，與導(dǎo)軌接觸良好；電源電動(dòng)勢(shì)E10 V，內(nèi)阻r0.1 ，電阻R4 ；外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B5 T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面成夾角53°；ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑

11、動(dòng)摩擦力)，定滑輪摩擦不計(jì)，線對(duì)ab的拉力為水平方向，重力加速度g10 m/s2，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin 53°0.8，cos 53°0.6。求：(1)通過ab的電流大小和方向；(2)ab受到的安培力大?。?3)重物重力G的取值范圍。16. （12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m5.0×108 kg、電量為q1.0×106 C的帶電粒子。從靜止開始經(jīng)U010 V的電壓加速后，從P點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入磁場，已知OP30 cm，(粒子重力不計(jì)，sin 37°0.6，cos 37°0.8)

12、，求：(1)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度v的大小；(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.0 T，粒子從x軸上的Q點(diǎn)離開磁場，求OQ的距離；(3)若粒子不能進(jìn)入x軸上方，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的條件。17（12分）電磁彈射是我國最新研究的重大科技項(xiàng)目，原理可用下述模型說明。如圖甲所示，虛線MN右側(cè)存在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場，一邊長L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，電阻為R，質(zhì)量為m，ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界。t0時(shí)起磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律是BB0kt(k為大于零的常數(shù))，空氣阻力忽略不計(jì)。(1)求t0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流的功率P；(2)若線框cd邊穿出磁場時(shí)速度為v，求線框穿出磁場過程中，

13、安培力對(duì)線框所做的功W及通過導(dǎo)線截面的電荷量q；(3)若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框，如圖乙所示，在線框上加一質(zhì)量為M的負(fù)載物，證明：載物線框匝數(shù)越多，t0時(shí)線框加速度越大。18（12分）某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為，磁場均沿半徑方向。匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長abcdl、bcad2l。線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場。在磁場中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為R。求：(1)線圈切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小Em；(2)線圈切割磁感線

14、時(shí)，bc邊所受安培力的大小F； (3)外接電阻上電流的有效值I。物理答案1解析：選C由I得該環(huán)形電流為I，其方向與電子定向運(yùn)動(dòng)方向相反，為逆時(shí)針方向，故選項(xiàng)C正確。2解析：選B指南針是一個(gè)小磁體，具有N、S兩個(gè)磁極，因?yàn)榈卮艌龅淖饔茫改厢樀腘極指向地理的北極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確。因?yàn)橹改厢槺旧硎且粋€(gè)小磁體，所以會(huì)對(duì)附近的鐵塊產(chǎn)生力的作用，同時(shí)指南針也會(huì)受到反作用力，所以會(huì)受鐵塊干擾，選項(xiàng)C不正確。在地磁場中，指南針南北指向，當(dāng)直導(dǎo)線在指南針正上方平行于指南針南北放置時(shí)，通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在指南針處是東西方向，所以會(huì)使指南針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3、C 4D5解析：選A由題意可知，兩電阻串聯(lián)后

15、能通過的最大電流為I0.5 A，則電路允許消耗的最大電功率為PI2(R1R2)1.5 W，A正確。6、解析：選D電壓值取正值時(shí)，即在前半個(gè)周期內(nèi)，二極管電阻為零，R2上的電壓等于輸入電壓值，電壓值取負(fù)值時(shí)，即在后半周期內(nèi)，二極管電阻無窮大可看作斷路，R2上的電壓等于輸入電壓值的一半，據(jù)此可設(shè)加在R2的電壓有效值為U，根據(jù)電流的熱效應(yīng)，在一個(gè)周期內(nèi)滿足T，可求出U5 V。故選項(xiàng)D正確。7、解析電壓表V1的示數(shù)和a、b間電壓的有效值相同，滑片滑動(dòng)時(shí)V1示數(shù)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表V2測(cè)量的電壓為副線圈兩端的電壓，原、副線圈匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故V2示數(shù)不變，V3示數(shù)為V2示數(shù)減去R0兩端電壓，

16、兩線圈中電流增大，易知R0兩端電壓升高，故V3示數(shù)減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理想變壓器U1I1U2I2，則U1I1U2I2，I2I1，故U2U1，變壓器為降壓變壓器，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因I2增大，故知R減小，變阻器滑片是沿cd的方向滑動(dòng)，選項(xiàng)D正確。答案D8解析：選A輸電線上的損失功率為0.6%×50 kW300 W，選項(xiàng)A正確。由I2R300 W可得輸電線上電流I10 A，升壓變壓器副線圈電壓為5 000 V，升壓變壓器的匝數(shù)比為110，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。輸電線損失電壓為IR30 V，降壓變壓器的輸入電壓為4 970 V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9解析：選AC根據(jù)左手定則，知粒子帶正電，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)

17、半徑公式r知，x2r，又qUmv2，聯(lián)立解得x，知x越大，質(zhì)量與電量的比值越大，故C正確，D錯(cuò)誤。10解析：選BC由交變電流有效值和最大值的關(guān)系可知線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為Em，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題意知線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmBSBS，故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的磁通量的最大值BS，選項(xiàng)B正確；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁通量變化率的大小等于產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，選項(xiàng)C正確；正弦式交變電流一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，經(jīng)過2T0的時(shí)間，通過線圈電流的方向改變4次，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11解析：選BDab棒下滑過程中，穿過閉合回路的磁通量先增大后減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向先由ba，后變?yōu)閍b，B正確；由左

18、手定則可知，ab棒所受安培力方向先垂直ab向下，后垂直于ab向上，D正確。12解析：選BD當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)而切割磁感線時(shí)，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷電流方向由ab。根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)極的特點(diǎn)，可以判斷b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)。又左線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤，B正確。當(dāng)ab向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可推斷ba，電流沿逆時(shí)針方向。又由EBLv可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時(shí)針方向的，并且場強(qiáng)不斷增強(qiáng)

19、，所以右邊電路的線圈中的向上的磁通量不斷增加。由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時(shí)針，而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上。把這個(gè)線圈看作電源，由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線圈)流向d，所以d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)，C錯(cuò)誤，D正確。13、由圖可知阻值隨照度變化的特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減小(2)14解析：(1)因?yàn)闅W姆表的黑表筆接內(nèi)部電源的正極，所以根據(jù)電路的連接方式可知，a是黑表筆。(2)因?yàn)槎嘤秒姳碚{(diào)至×1 擋，所以讀數(shù)為14.0 ，電流表的讀數(shù)為53.0 mA，電阻箱的讀數(shù)為4.6 。(3)由于歐姆表的內(nèi)阻等于歐姆表的中值電阻，所以此歐姆表的內(nèi)阻為15 ，電阻箱和電流表的電阻之和為14 。根據(jù)歐姆定律EIR總0.053×(1514)V1.54 V。答案：(1)黑(2)14.053.04.6(3)1.5415解析：(1)I2 A-（2分）方向?yàn)閍到b。-（1分）(2)FBIL5 N-（3分）(3)受力如圖fm(mgFcos 53°)3.5 N當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時(shí)FTFsin 53°fm0.5 N當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí)FTFsin 53°fm7.5 N所以0.5 NG7