山西省忻州市陽光學(xué)校2021年高二物理測試題含解析

山西省忻州市陽光學(xué)校2021年高二物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.質(zhì)子（m、e）和α(4m、2e)粒子以相同的速度垂直進入同一勻強磁場中，它們在垂直于磁場的平面內(nèi)都做勻速圓周運動，它們的軌道半徑和運動周期關(guān)系是：

A．Rp：Rα=1:2，Tp：Tα=1：2

B．Rp：Rα=2:1，Tp：Tα=1:2

C．Rp：Rα=1:2，Tp：Tα=2:1

D．Rp：Rα=1：4，Tp：Tα=1：4參考答案：A2.一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是(

)A．質(zhì)點運動頻率是4HzB．在10要內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cmC．第4末質(zhì)點的速度是零D．在t=1s和t＝3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相同參考答案：B3.（多選）圖示為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機工作時，強迫致冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中，致冷劑被汽化，汽化時吸收箱體內(nèi)的熱量，汽化的致冷劑經(jīng)過冷凝器，致冷劑被液化，放出熱量到箱體外。下列說法正確的是A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳遞到冰箱外B．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第二定律C．電冰箱的工作原理不違反能量守恒定律D．電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能參考答案：CD4.如圖甲所示為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)再與一個4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動勢為5V的電源兩端，如圖乙所示，則()A．通過每盞小燈泡的電流強度為0.2A，此時每盞小燈泡的電功率為0.6WB．通過每盞小燈泡的電流強度為0.3A，此時每盞小燈泡的電功率為0.6WC．通過每盞小燈泡的電流強度為0.2A，此時每盞小燈泡的電功率為0.26WD．通過每盞小燈泡的電流強度為0.3A，此時每盞小燈泡的電功率為0.4W參考答案：B設(shè)通過每個小燈泡的電流為I，電壓為U，則電路中總電流為2I．根據(jù)閉合電路歐姆定律得U＝E－2I（R＋r），代入得：U＝5－10I當U＝0時，I＝0.5A；當I＝0時，U＝5V，在U－I圖上作出U=5-10I的圖象如圖，此圖線與小燈泡的U－I圖線的交點即為乙圖狀態(tài)下小燈泡的工作狀態(tài)，由圖讀出通過每盞小燈泡的電流強度為I=0.3A，電壓為U=2V，則此時每盞小燈泡的電功率為P=UI=0.6W。故選B。5.如圖所示，在真空中的A、B兩點分別放置等量異種點電荷，在A、B兩點間取一正五角星形路徑abcdefghija，五角星的中心與A、B的中點重合，其中af連線與AB連線垂直．現(xiàn)將一電子沿該路徑逆時針移動一周，下列判斷正確的是A．e點和g點的電場強度相同B．a(chǎn)點和f點的電勢相等C．電子從g點到f點再到e點過程中，電勢能先減小再增大D．電子從f點到e點再到d點過程中，電場力先做正功后做負功參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，把長為的導(dǎo)體棒置于豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為，導(dǎo)體棒與磁場方向垂直，棒中通有電流，則導(dǎo)體棒所受安培力的大小為.為增大導(dǎo)體棒所受的安培力，可采用的方法是

（只填一種方法）.參考答案：、增大電流或增大磁感應(yīng)強度7.如圖所示在豎直平面xOy內(nèi)存在著豎直向下的勻強電場，帶電小球以初速度v0，從O點沿Ox軸水平射入，恰好通過平面中的A點，OA連線與Ox軸夾角為600，已知小球的質(zhì)量為m，則帶電小球通過A點時的動能為

參考答案：8.電流單位1A=

mA

電容單位1F=

μF參考答案：103

106

9.一長方體導(dǎo)體的尺寸a、b、c及電流方向如圖所示，導(dǎo)體的電阻率為ρ，則該導(dǎo)體的電阻為

；若材料、電流方向和a均不變，將b、c按相同比例縮小，導(dǎo)體的電阻將

（變大，變小，不變，變大變小和不變均有可能）。參考答案：

不變10.如圖所示，是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置．

(1)將圖中所缺導(dǎo)線補充完整．(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將原線圈迅速插入副線圈中，電流計指針將________偏轉(zhuǎn)。（填“向左”“向右”或“不”）（3）連好電路后，并將原線圈插入副線圈中后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是

A．插入鐵芯F

B．拔出線圈L1

C．變阻器的滑片向左滑動

D.斷開電鍵S瞬間參考答案：11.電流是導(dǎo)體中帶電粒子的定向運動，帶電粒子在磁場運動時受到＿＿＿＿力。參考答案：洛侖茲12.如圖所示，線圈為100匝，在2s內(nèi)穿過線圈的磁通量由0.04Wb均勻增大到0.08Wb，這2s時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

V，如果線圈回路的總電阻為10Ω，則感應(yīng)電流是

A。參考答案：2

、

0.2

13.兩列波源振動情況完全相同的相干波在同一水平面上傳播，兩列波的振幅均為A，某時刻它們的波峰、波谷位置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：①在圖中標出的M、N、P、Q四點中，振動增強的點是；

②由圖中時刻經(jīng)1/4周期時，質(zhì)點M相對平衡位置的位移是。參考答案：（1）_____M、

P__________

（2）-----__零______________

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）如圖是一列簡諧橫波在t=0時刻的圖象,試根據(jù)圖象回答(1)若波傳播的方向沿x軸負方向,則P點處的質(zhì)點振動方向是____________,R點處質(zhì)點的振動方向是___________________.(2)若波傳播的方向沿x軸正方向,則P、Q、R三個質(zhì)點，_______質(zhì)點最先回到平衡位置。(3)若波的速度為5m/s,則R質(zhì)點的振動周期T=______s,請在給出的方格圖中畫出質(zhì)點Q在t=0至t=2T內(nèi)的振動圖象。參考答案：(1)沿y軸正向,（2分）沿y軸負向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振動圖象如圖所示（2分）

15.（5分）電磁波是一個大家族，請說出這個家族中的幾個成員（至少說出3個）參考答案：紅外線、紫外線、X射線等。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10﹣11kg、電荷量q=+1.0×10﹣5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，從兩平行金屬板的中間水平進入偏轉(zhuǎn)電場中，微粒從金屬板邊緣射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30°，并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域．微粒重力忽略不計．求：（1）帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1；（2）偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；（3）為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大？參考答案：解：（1）帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速率為v1，根據(jù)動能定理有U1q=mv12v1==1.0×104m/s．（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，設(shè)微粒進入磁場時的速度為v′，則v′=得出v′=v1．由動能定理有m（v′2﹣v12）=q解得：U2=66.7V．（3）帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，微粒恰好不從磁場右邊射出時運動軌跡與右邊邊界相切，設(shè)做勻速圓周運動的軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知：R+=D由牛頓運動定律及運動學(xué)規(guī)律：qv′B=m，得B=0.1T．若帶電粒子不射出磁場，磁感應(yīng)強度B至少為0.1T．答：（1）帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1為1.0×104m/s；（2）偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2為66.7V；（3）為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少0.1T．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）根據(jù)動能定理求帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1；（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，將微粒的末速度分解為平行于板和垂直于板兩個方向，由幾何知識確定出粒子垂直于板方向的末速度，然后由動能定理列式求偏轉(zhuǎn)電壓；（3）微粒恰好不從磁場右邊射出時運動軌跡與右邊邊界相切，由幾何知識確定運動半徑，然后由洛倫茲力提供向心力列方程求磁感應(yīng)強度的最小值．17.(6分)如圖所示，用一根繩子把物體掛起來，再用另一根水平的繩子把物體拉向一旁固定起來。物體的重量是40N，繩子與豎直方向的夾角，繩子和對物體的拉力分別是多大?

參考答案：解析：如圖所示，由平衡條件得水平方向：

(2分)豎直方向：

(2分)解得：(1分)，(1分)

16.（16分）如圖所示，正方形絕緣光滑水平臺面WXYZ邊長l=1.8m，距地面h=0.8m。平行板電容器的極板CD間距d=0．1m且垂直放置于臺面，C板位于邊界WX上，D板與邊界WZ相交處有一小孔。電容器外的臺面區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度B=1T、方向豎直向上的勻強磁場。電荷量q=5×10-13C的微粒靜止于W處，在CD間加上恒定電壓U=2.5V，板間微粒經(jīng)電場加速后由D板所開小孔進入磁場（微粒始終不與極板接觸），然后由XY邊界離開臺面。在微粒離開臺面瞬時，靜止于X正下方水平地面上A點的滑塊獲得一水平速度，在微粒落地時恰好與之相遇。假定微粒在真空中運動，極板間電場視為勻強電場，滑塊視為質(zhì)點，滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，（取g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8)

（1）求微粒在極板間所受電場力的大小并說明兩板的極性；

（2）求由XY邊界離開臺面的微粒的質(zhì)量范圍；

（3）若微粒質(zhì)量mo=1×10-13kg，求滑塊開始運動時所獲得的速度大小。

參考答案：（1）（4分）由左手定則及微粒的偏轉(zhuǎn)方向可知，該微粒帶正電，即C板為正，D板為負；電場力的大小為N

①

（2）（6分）由題意知兩個軌跡邊界如圖所示，由此邊界結(jié)合勾股定理得

②，再由向心力公式得

③且

④，聯(lián)立②③④式，得該微粒的質(zhì)量范圍：

（3）（6分