遼寧省鐵嶺市師專附屬中學(xué)高二物理上學(xué)期摸底試題含解析

遼寧省鐵嶺市師專附屬中學(xué)高二物理上學(xué)期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖11所示，a、b是豎直方向上同一條電場線上的兩點(diǎn)，一帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度最大。則以下說法正確的是（

）A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢B．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度C．質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中電勢能增加D．質(zhì)點(diǎn)可能處在－Q形成的點(diǎn)電荷電場中，且－Q在b點(diǎn)的正上方參考答案：B2.（多選）下列敘述中正確的有：（

）A.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流；B.電流強(qiáng)度是一個(gè)標(biāo)量，其方向是沒有意義的；C.電流強(qiáng)度的單位是安；D.對于導(dǎo)體，只要其兩端電勢差為零，電流強(qiáng)度也必定為零。參考答案：CD3.(單選)在陰極射線管中，其上方置一根通有如圖15-1所示方向向右電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，管中陰極射線的運(yùn)動(dòng)方向也向右,則陰極射線將

A．向紙里偏轉(zhuǎn)

B．向上偏轉(zhuǎn)C．向下偏轉(zhuǎn)

D．向紙外偏轉(zhuǎn)參考答案：C4.電荷Q在電場中某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，電場力做功W，由此可算出兩點(diǎn)間的電勢差為U；若讓電量為2Q的電荷在電場中的這兩點(diǎn)間移動(dòng)則（

）

A．電場力做功仍為W

B．電場力做功

C．兩點(diǎn)間的電勢差仍為U

D．兩點(diǎn)間的電勢差為參考答案：C5.伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為：物體越重，下落得越快。伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法，但在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，這主要是因?yàn)椋ǎ〢．它們的重量不同B．它們的密度不同C．它們的材料不同D．它們受到的空氣阻力影響程度不同參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，勻強(qiáng)電場與豎直方向成角，一個(gè)帶負(fù)電荷的小球電荷量為q，質(zhì)量為m，用細(xì)線系在豎直墻面上，恰好靜止在水平位置，則場強(qiáng)大小為____________。參考答案：

7.在發(fā)生電磁振蕩的LC回路中，當(dāng)電容器放電完畢時(shí)，電容C的兩極板間的電壓為

，電場能為

；線圈L中的電流為

，磁場能為

。（請?zhí)顚憽白畲笾怠被颉?”即可）參考答案：0；0；最大；最大8.如圖所示，電容器的電容為，垂直于回路的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率均勻增加，回路面積為，則P極帶電種類為

，帶電量為

C。

參考答案：負(fù)，5×10-109.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻．導(dǎo)體棒ab長l＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω，，與導(dǎo)軌接觸良好．整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T．現(xiàn)使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)．則ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為___________v，通過ab棒的電流方向___________（填“a→b”或“b→a”），電流大小為___________A，ab棒所受安培力的大小為___________N，方向___________。參考答案：

(1).2

(2).b→a

(3).0.5

(4).0.1

(5).水平向左電路中電動(dòng)勢：E=Blv=0.4×0.5×10=2V；由右手定則可知，通過ab棒的電流方向b→a；電路中電流：；ab棒所受的安培力：F=BIl=0.4×0.5×0.5=0.1N，由左手定則可知水平向左.10.一燈泡上標(biāo)有“220V，110W”，則此燈泡在額定電壓____

__V的電源下正常工作，通過燈絲的電流為__

__A，燈絲電阻為___________，燈泡消耗的電功率為________W，燈泡在一分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是__________

__J。（2）（6分）若根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖象，則該電池的電動(dòng)勢E=________V；內(nèi)阻r=________Ω；（3）（5分）某同學(xué)想對電路上的某個(gè)電阻進(jìn)行測量，他將多用電表的轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到“×10”擋，進(jìn)行

調(diào)零（填歐姆或機(jī)械），然后斷開電路，測量結(jié)果如圖所示，則的阻值為

。參考答案：11.河寬420m，船在靜水中的速度為5m/s，水流速度是4m/s，則過河的最短時(shí)間為

，最小位移為

m。參考答案：C12.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，歷時(shí)5s，已知前3s內(nèi)位移為12m，后3s內(nèi)位移為18m，則質(zhì)點(diǎn)在這5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=________m/s2，平均速度大小為υ=__________m/s.參考答案：a=1m/s2

，υ=5m/s.13.氫原子第n能級的能量為En＝，其中E1為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時(shí)，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則＝________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（5分）如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，結(jié)合圖片，請說出能產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種做法(至少三種)。(1)

；(2)

；(3)

。參考答案：(1)

閉合開關(guān)瞬間；(2)斷開開關(guān)瞬間；(3)

閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片。15.用游標(biāo)為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.47四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長度為60Cm，質(zhì)量為60g的均勻金屬桿MN，用兩條勁度系數(shù)k均為：30N／m的輕彈簧將兩端懸掛在天花板上，MN處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0．2T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，并呈水平狀態(tài)，g取10m/s2求：(1)要使彈簧恢復(fù)原長，應(yīng)通入什么方向的電流?電流強(qiáng)度多大?（2）若使電流方向改變而大小不變，穩(wěn)定后彈簧的伸長量為多少?參考答案：(2分)17.（25分）如圖所示，有二平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)，位于同一水平面內(nèi)（圖中紙面），處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下（垂直紙面向里）．質(zhì)量均為m的兩金屬桿ab和cd放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直．初始時(shí)刻，金屬桿ab和cd分別位于x=x0和x=0處．假設(shè)導(dǎo)軌及金屬桿的電阻都為零，由兩金屬桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的自感系數(shù)為L．今對金屬桿ab施以沿導(dǎo)軌向右的瞬時(shí)沖量，使它獲得初速．設(shè)導(dǎo)軌足夠長，也足夠大，在運(yùn)動(dòng)過程中，兩金屬桿之間距離的變化遠(yuǎn)小于兩金屬桿的初始間距，因而可以認(rèn)為在桿運(yùn)動(dòng)過程中由兩金屬桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的自感系數(shù)L是恒定不變的．桿與導(dǎo)軌之間摩擦可不計(jì)．求任意時(shí)刻兩桿的位置xab和xcd以及由兩桿和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的電流i三者各自隨時(shí)間t的變化關(guān)系。參考答案：解析：解法Ⅰ：當(dāng)金屬桿ab獲得沿x軸正方向的初速v0時(shí)，因切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由兩金屬桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流．由于回路具有自感系數(shù)，感應(yīng)電流的出現(xiàn)，又會(huì)在回路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，自感電動(dòng)勢將阻礙電流的增大，所以，雖然回路的電阻為零，但回路的電流并不會(huì)趨向無限大，當(dāng)回路中一旦有了電流，磁場作用于桿ab的安培力將使ab桿減速，作用于cd桿的安培力使cd桿運(yùn)動(dòng)．設(shè)在任意時(shí)刻t，ab桿和cd桿的速度分別為v1和v2（相對地面參考系S），當(dāng)v1、v2為正時(shí)，表示速度沿x軸正方向；若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)榛芈分须娏骱碗妱?dòng)勢的正方向，則因兩桿作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

(1)當(dāng)回路中的電流i隨時(shí)間的變化率為時(shí)，回路中的自感電動(dòng)勢

(2)根據(jù)歐姆定律，注意到回路沒有電阻，有

(3)金屬桿在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程中，兩桿構(gòu)成的系統(tǒng)受到的水平方向的合外力為零，系統(tǒng)的質(zhì)心作勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)系統(tǒng)質(zhì)心的速度為VC，有

(4)得

(5)VC方向與v0相同，沿x軸的正方向．現(xiàn)取一新的參考系，它與質(zhì)心固連在一起，并把質(zhì)心作為坐標(biāo)原點(diǎn)，取坐標(biāo)軸與x軸平行．設(shè)相對系，金屬桿ab的速度為u，cd桿的速度為，則有

(6)

(7)因相對系，兩桿的總動(dòng)量為零，即有

(8)由(1)、(2)、(3)、(5)、(6)、(7)、(8)各式，得

(9)在系中，在t時(shí)刻，金屬桿ab坐標(biāo)為，在t＋Dt時(shí)刻，它的坐標(biāo)為，則由速度的定義

(10)代入(9)式得

(11)若將視為i的函數(shù)，由（11）式知為常數(shù)，所以與i的關(guān)系可用一直線方程表示

(12)式中b為常數(shù)，其值待定．現(xiàn)已知在t＝0時(shí)刻，金屬桿ab在系中的坐標(biāo)＝，這時(shí)i=0，故得

(13)或

(14)表示t＝0時(shí)刻金屬桿ab的位置．表示在任意時(shí)刻t，桿ab的位置，故就是桿ab在t時(shí)刻相對初始位置的位移，用X表示，

(15)當(dāng)X>0時(shí)，ab桿位于其初始位置的右側(cè)；當(dāng)X<0時(shí)，ab桿位于其初始位置的左側(cè)．代入(14)式，得

(16)這時(shí)作用于ab桿的安培力

(17)ab桿在初始位置右側(cè)時(shí)，安培力的方向指向左側(cè)；ab桿在初始位置左側(cè)時(shí)，安培力的方向指向右側(cè)，可知該安培力具有彈性力的性質(zhì)．金屬桿ab的運(yùn)動(dòng)是簡諧振動(dòng)，振動(dòng)的周期

(18)在任意時(shí)刻t，ab桿離開其初始位置的位移

(19)A為簡諧振動(dòng)的振幅，j為初相位，都是待定的常量．通過參考圓可求得ab桿的振動(dòng)速度

(20)

(19)、(20)式分別表示任意時(shí)刻ab桿離開初始位置的位移和運(yùn)動(dòng)速度．現(xiàn)已知在t＝0時(shí)刻，ab桿位于初始位置，即X=0速度故有解這兩式，并注意到(18)式得

(21)

(22)由此得ab桿的位移（23）由(15)式可求得ab桿在系中的位置

(24)因相對質(zhì)心，任意時(shí)刻ab桿和cd桿都在質(zhì)心兩側(cè)，到質(zhì)心的距離相等，故在系中，cd桿的位置

(25)相對地面參考系S，質(zhì)心以的速度向右運(yùn)動(dòng)，并注意到（18）式，得ab桿在地面參考系中的位置

(26)cd桿在S系中的位置

（27）回路中的電流由(16)式得

(28)解法Ⅱ：當(dāng)金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，因切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，回路中出現(xiàn)電流時(shí)，兩金屬桿都要受到安培力的作用，安培力使ab桿的速度改變，使cd桿運(yùn)動(dòng)．設(shè)任意時(shí)刻t，兩桿的速度分別為v1和v2（相對地面參考系S），若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)榛芈冯妱?dòng)勢和電流的正方向，則由兩金屬桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中，因桿在磁場中運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)的感應(yīng)電動(dòng)勢為

(1’)令u表示ab桿相對于cd桿的速度，有

(2’)當(dāng)回路中的電流i變化時(shí)，回路中有自感電動(dòng)勢EL，其大小與電流的變化率成正比，即有

(3’)根據(jù)歐姆定律，注意到回路沒有電阻，有

由式(2’)、(3’)兩式得

(4’)設(shè)在t時(shí)刻，金屬桿ab相對于cd桿的距離為，在t＋Dt時(shí)刻，ab相對于cd桿的距離為＋，則由速度的定義，有

(5’)代入()式得

(6’)若將視為i的函數(shù)，由(6’)式可知，為常量，所以與i的關(guān)系可以用一直線方程表示，即

(7’)式中b為常數(shù)，其值待定．現(xiàn)已知在t＝0時(shí)刻，金屬桿ab相對于cd桿的距離為，這時(shí)i=0，故得

(8’)或

(9’)表示t＝0時(shí)刻金屬桿ab相對于cd桿的位置．表示在任意時(shí)刻t時(shí)ab桿相對于cd桿的位置，故就是桿ab在t時(shí)刻相對于cd桿的相對位置相對于它們在t＝0時(shí)刻的相對位置的位移，即從t＝0到t＝t時(shí)間內(nèi)ab桿相對于cd桿的位移

(10')于是有

(11’)任意時(shí)刻t，ab桿和cd桿因受安培力作用而分別有加速度aab和acd，由牛頓定律有

(12’)

(13’)兩式相減并注意到()式得

(14’)式中為金屬桿ab相對于cd桿的加速度，而X是ab桿相對cd桿相對位置的位移．是常數(shù)，表明這個(gè)相對運(yùn)動(dòng)是簡諧振動(dòng)，它的振動(dòng)的周期

(15’)在任意時(shí)刻t，ab桿相對cd桿相對位置相對它們初始位置的位移

(16’)A為簡諧振動(dòng)的振幅，j為初相位，都是待定的常量．通過參考圓可求得X隨時(shí)間的變化率即速度

(17’)現(xiàn)已知在t＝0時(shí)刻，桿位于初始位置，即X=0，速度故有解這兩式，并注意到(15’)式得

由此得

(18’)因t=0時(shí)刻，cd桿位于x=0處，ab桿位于x=x0處，兩者的相對位置由x0表示；設(shè)t時(shí)刻，cd桿位于x=xcd處，ab桿位于x=xab處，兩者的相對位置由xab－xcd表示，故兩桿的相對位置的位移又可表示為X=xab－xcd－x0

(19’)所以

(20’)(12’)和(13’)式相加,得由此可知，兩桿速度之和為一常數(shù)即v0，所以兩桿的位置xab和xcd之和應(yīng)為xab＋