北京101中學(xué) 高二物理測試題含解析

北京101中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列家用電器工作時(shí)，不涉及電磁波的發(fā)射或接收的是

A.電視機(jī)

B.收音機(jī)

C.洗衣機(jī)

D.微波爐參考答案：C2.質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的（

）A．線速度

B．角速度

C．運(yùn)行周期

D．向心加速度參考答案：AC3.2019年1月，出現(xiàn)在中國海軍坦克登陸艦上的電磁軌道炮在全球“刷屏”，這是電磁軌道炮全球首次實(shí)現(xiàn)艦載測試。如圖所示為電磁炮的簡化原理示意圖，它由兩條水平放置的平行光滑長直軌道組成。軌道間放置一個(gè)導(dǎo)體滑塊作為彈頭。當(dāng)電流從一條軌道流入，經(jīng)彈頭從另一條軌道流回時(shí)，在兩軌道間產(chǎn)生磁場，彈頭就在安培力推動(dòng)下以很大的速度射出去。不計(jì)空氣阻力，將該過程中安培力近似處理為恒力，為了使彈丸獲得更大的速度，可適當(dāng)A.減小平行軌道間距B.增大軌道中的電流C.縮短軌道的長度D.增大彈丸的質(zhì)量參考答案：B【詳解】根據(jù)題意，安培力的功等于彈頭獲得的動(dòng)能。軌道間距減小，安培力減小，安培力做功減小，彈頭獲得動(dòng)能減小，速度減小，故A錯(cuò)誤；增大軌道中電流，安培力增大，安培力做功增大，彈頭獲得動(dòng)能增大，速度增大，故B正確；縮短軌道長度，安培力做功減小，彈頭獲利動(dòng)能減小，速度減小，故C錯(cuò)誤；只增大彈丸質(zhì)量，安培力做功不變，彈頭獲得動(dòng)能不變，所以速度減小，D錯(cuò)誤；綜上所述，選項(xiàng)B正確。4.由發(fā)電站向遠(yuǎn)方工廠輸電在輸出功率相同的情況下，下述哪個(gè)方法可減小輸電線路中電能損失A．采用電阻率較小的導(dǎo)線

B．減小輸電導(dǎo)線的橫截面積C．增大輸電電流

D．增大輸電電壓參考答案：AD5.（單選）如圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(

)A.感應(yīng)電流方向不變B.CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C.感應(yīng)電動(dòng)勢最大值Em＝BavD.感應(yīng)電動(dòng)勢平均值＝πBav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.在行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時(shí)，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺?，為了盡可能地減輕碰撞引起的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)了安全帶。假定乘客質(zhì)量為70kg，汽車車速為20m/s，從開始剎車到車完全停止需要的時(shí)間為5s，安全帶對(duì)乘客的作用力大小約為____________N參考答案：_____280____7.平行板電容器的電容與兩極板的正對(duì)面積、

及電解質(zhì)有關(guān)。參考答案：兩極板間距離8.一個(gè)電流表的電阻RA為0.18Ω，最大量程為10A，刻度盤分為100個(gè)刻度．現(xiàn)將其最大量程擴(kuò)大為100A，需________聯(lián)一個(gè)________Ω的電阻，此時(shí)刻度盤每個(gè)刻度表示________A；新的電流表的內(nèi)阻為________Ω.參考答案：9.丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍存在_____________。在國際單位中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是_____________。參考答案：磁場

特斯拉10.電子伏是研究微觀粒子時(shí)常用的能量單位，1eV就是在電勢差為1V的兩點(diǎn)間移動(dòng)一個(gè)元電荷，電場力所做的功，則1eV=

J。參考答案：11.小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢能面．在上升至離地高度h處，小球的動(dòng)能是勢能的2倍，在下落至離地高度h處，小球的勢能是動(dòng)能的2倍，則h等于

參考答案：12.（4分）如圖所示，把長為的導(dǎo)體棒置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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：BIL；增大電流或增大磁感應(yīng)強(qiáng)度13.有兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)：和，它們的振幅之比是________，頻率之比是________。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.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請(qǐng)定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點(diǎn)火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點(diǎn)燃?xì)怏w請(qǐng)問點(diǎn)火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點(diǎn)火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點(diǎn)火器往往把放電電極做成針形．【點(diǎn)睛】強(qiáng)電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時(shí)往往可以看到它周圍有淺藍(lán)色的光暈．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用．（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間t；（3）實(shí)際使用中，磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場頻率都有最大值的限制．若某一加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動(dòng)能Ekm．參考答案：解：（1）設(shè)粒子第1次經(jīng)過狹縫后的半徑為r1，速度為v1qU=mv12qv1B=m解得

同理，粒子第2次經(jīng)過狹縫后的半徑

則．（2）設(shè)粒子到出口處被加速了n圈解得

．（3）加速電場的頻率應(yīng)等于粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率，即當(dāng)磁場感應(yīng)強(qiáng)度為Bm時(shí)，加速電場的頻率應(yīng)為粒子的動(dòng)能當(dāng)fBm≤fm時(shí)，粒子的最大動(dòng)能由Bm決定解得當(dāng)fBm≥fm時(shí)，粒子的最大動(dòng)能由fm決定vm=2πfmR解得答：（1）r2：r1=：1（2）t=（3）當(dāng)fBm≤fm時(shí)，EKm=；當(dāng)fBm≥fm時(shí)，EKm=．【考點(diǎn)】質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理；動(dòng)能定理．【分析】（1）狹縫中加速時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理，可求出加速后的速度，然后根據(jù)洛倫茲力提供向心力，推出半徑表達(dá)式；（2）假設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)n圈后到達(dá)出口，則加速了2n次，整體運(yùn)用動(dòng)能定理，再與洛倫茲力提供向心力，粒子運(yùn)動(dòng)的固有周期公式聯(lián)立求解；（3）Bm對(duì)應(yīng)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)可提供的最大頻率，fm對(duì)應(yīng)加速電場可提供的最大頻率，選兩者較小者，作為其共同頻率，然后求此頻率下的最大動(dòng)能．17.勻強(qiáng)電場中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形。AB=4cm，BC=3cm，把電荷量為q=－2×10-10C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B時(shí)，電場力做功4.8×10-8J，從B點(diǎn)移到電C點(diǎn)時(shí)，克服電場力做功4.8×10-8J，若取B點(diǎn)的電勢為零，求勻強(qiáng)電場強(qiáng)的大小及方向。（要求方向在圖中畫出）參考答案：18.兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d=0.5m，a、b間接一個(gè)電阻為R=1.5Ω.在導(dǎo)軌上c、d兩點(diǎn)處放一根質(zhì)量m=0.05kg的金屬棒，bc長L=1m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電阻r=0.5Ω，金屬棒被兩個(gè)垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會(huì)下滑，如圖甲所示。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個(gè)垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強(qiáng)磁場，磁場隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）0~1.0s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大??；（2）t=0時(shí)刻，金屬棒所受的安培力大??；（3）在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開木樁而上升，則圖乙中t0的最大值；（4）通過計(jì)算在圖中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時(shí)間的變化圖象。參考答案：（1）0.4V

（2）0.02N

（3）t0max=6s

（4）如圖所示（1）讀圖乙可知：感應(yīng)電動(dòng)勢為（2）感應(yīng)電流為t=0時(shí)刻，金屬