2022-2023學(xué)年河北省唐山市沙河驛中學(xué)高二物理測試題含解析

2022-2023學(xué)年河北省唐山市沙河驛中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.下列4幅圖是用來描述這些行星運(yùn)動所遵從的某一規(guī)律的圖像.圖中坐標(biāo)系的橫軸是，縱軸是;這里T和R分別是行星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，和分別是水星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是

參考答案：B2.下列關(guān)于電源的說法，正確的是A．電源向外提供的電能越多，表示電動勢越大B．電動勢表示電源將單位正電荷從負(fù)極移送到正極時，非靜電力所做的功C．電源的電動勢與外電路有關(guān)D．在電源內(nèi)從負(fù)極到正極電勢升高ks5u參考答案：BD3.以下說法正確的是A．公式，但此場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與F無關(guān)B．電場強(qiáng)度的方向不一定跟等勢面垂直C．由Uab=Ed可知，勻強(qiáng)電場中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大D．公式C=Q/U，電容器的電容大小C與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)參考答案：AD4.（單選）如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場。一帶電粒子A（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子B（不計重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子BA．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方

B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動時，在電場中的電勢能一定減小

D．在電場中運(yùn)動時，動能一定減小[學(xué)參考答案：C5.(單選)下列關(guān)于速度和加速度的說法中，正確的是（

）A.物體的速度越大，加速度也越大B.物體的速度為零時，加速度也為零.C物體的速度變化量越大，加速度越大D.物體的速度變化越快，加速度越大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.穿過單匝閉合線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖所示，由圖可知：0-5s內(nèi)線圈中感應(yīng)電動勢大小為

，12.5s時線圈中感應(yīng)電動勢大小為

。參考答案：1V，2V7.在赤道附近的地磁場可看做是沿南北方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是0.5×10－4T。如果赤道上有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長20m，通有從東向西的電流30A，問地磁場對這根導(dǎo)線的作用力為__________,方向為_________。參考答案：0.03

向下8.質(zhì)量為m=0.10kg的小鋼球以v0=2.0m/s的水平速度拋出，下落h=0.6m時撞擊一鋼板，撞后速度大小不變恰好反向，則鋼板與水平面的夾角θ=

，撞擊鋼板過程中，小球所受合外力的沖量的大小為

N?S（g=10m/s2）參考答案：30°；0.8【考點(diǎn)】動量定理；平拋運(yùn)動．【分析】（1）要求鋼板與水平面的夾角可根據(jù)小球撞后速度恰好反向得出小球撞到鋼板上時小球的速度與鋼板垂直，故小球的速度與豎直方向的夾角與鋼板與水平面的夾角相同，根據(jù)tanθ=即可求出鋼板的傾角，所以要先求vy，根據(jù)vy=gt可知要先求下落的時間t．（2）根據(jù)v=即可求出合速度v，然后由動量定理求出小球所受合外力的沖量的大?。窘獯稹拷猓河捎谛∏蛳侣溥^程中在豎直方向有：h=gt2，解得：t===s，故落到鋼板上時小球在豎直方向的速度為：vy=gt=10×m/s=m/s，則有：tanθ===解得鋼板與水平面的夾角為：θ=30°．小球落到鋼板上時的速度為：v==m/s取小球與鋼板碰撞前速度的方向為正方向，由動量定理得：I=△P=（﹣mv）﹣mv=﹣2mv=﹣2×0.10×4=﹣0.8N?S，負(fù)號表示方向與規(guī)定的正方向相反故答案為：30°；0.89.一束帶電粒子流從小磁針上方平行于小磁針方向從左向右飛過，結(jié)果小磁針北極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動，可以判斷這束帶電粒子帶正電荷．參考答案：考點(diǎn)：洛侖茲力．分析：小磁針N極受力方向與磁場方向相同．電流方向與正電荷定向移動方向相同，與負(fù)電荷定向移動方向相反．根據(jù)安培定則，將選項逐一代入檢查，選擇符合題意的選項．解答：解：向右飛行的正離子束形成的電流方向向右，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場方向向里，則N極轉(zhuǎn)向里，S極轉(zhuǎn)向外．故答案為：正點(diǎn)評：本題考查應(yīng)用物理基本定則的能力，B、C兩項是等效的，A、D兩項也是等效的，考試時抓住等效性，可以節(jié)省時間．10.一個半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為+Q的電荷，另一電量為+q的點(diǎn)電荷放在球心O處，由于對稱性，點(diǎn)電荷受力為零?，F(xiàn)在球殼上挖去半徑為r，(r≤R)的一個小圓孔，則此時置于球心的點(diǎn)電荷所受力的大小為___

_____(已知靜電力恒量為k)參考答案：Qqr2/4R211.原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ2的光子，已知λ1>λ2．原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時________（填“吸收”或“輻射”）波長為_________的光子．參考答案：吸收；

12.如圖是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時，可用來測量

；當(dāng)S旋到位置

時，可用來測量電流，其中S旋到位置

時量程較大。參考答案：電阻；1或2；1。13.如圖所示，從A點(diǎn)以水平速度v0拋出小球，不計空氣阻力。小球垂直打在傾角為α的斜面上，則此時速度大小v=________；小球在空中飛行的時間t=__________。參考答案：；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場會使刀叉磁化．15.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應(yīng)電流？參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置Ⅱ時，穿過它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，在x＞0的空間中，存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=10N/C；在x＜0的空間中，存在垂直xy平面方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，一帶負(fù)電的粒子（比荷=160C/kg），在x=0.06m處的d點(diǎn)以v0=8m/s的初速度沿y軸正方向開始運(yùn)動，不計帶電粒子的重力．求：（1）帶電粒子開始運(yùn)動后第一次通過y軸的速度大小和方向；（2）帶電粒子進(jìn)入磁場后經(jīng)多長時間返回電場；（3）帶電粒子運(yùn)動的周期．參考答案：解：（1）粒子在第一象限做類平拋運(yùn)動，加速度a==160×10=1600m/s2，由勻變速直線運(yùn)動的位移公式得：x=at12，代入數(shù)據(jù)解得：t1=s，沿y軸方向的位移：y=v0t1=8×=m，粒子通過y軸進(jìn)入磁場時在x方向上的速度：vx=at1=1600×=8m/s，速度：v=，代入數(shù)據(jù)解得：v=16m/s，因此tanθ==，則：θ=60°；（2）粒子在第二象限以O(shè)′為圓心做勻速圓周運(yùn)動，圓弧所對的圓心角為2θ=120°，運(yùn)動時間t2=T=×==s；（3）粒子從磁場返回電場后的運(yùn)動是此前由電場進(jìn)入磁場運(yùn)動的逆運(yùn)動，經(jīng)時間t3=t1，粒子的速度變?yōu)関0，此后得得前面的運(yùn)動，可見，粒子在電、磁場中的運(yùn)動具有周期性，其周期：T=t1+t2+t3=（+）s；答：（1）帶電粒子開始運(yùn)動后第一次通過y軸的速度大小為：8m/s，方向與y軸夾60°角；（2）帶電粒子進(jìn)入磁場后經(jīng)s返回電場；（3）帶電粒子運(yùn)動的周期為（+）s．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）由牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式、運(yùn)動的合成與分解可以求出粒子的速度；（2）粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，由幾何關(guān)系可以確定粒子運(yùn)動的圓心和半徑；由轉(zhuǎn)過的角度可以求出粒子在磁場中轉(zhuǎn)動的時間；（3）粒子再回到初始狀態(tài)所用的時間為一個周期，故周期包括兩次電場中的運(yùn)動和一次磁場中的運(yùn)動，求得總時間即為一個周期．17.如圖a，間距為d的平行金屬板MN與一對光滑的平行導(dǎo)軌相連，平行導(dǎo)軌間距L=，一根導(dǎo)體棒ab以一定的初速度向右勻速運(yùn)動，棒的右端存在一個垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。棒進(jìn)入磁場的同時，粒子源P釋放一個初速度為零的帶電粒子，已知帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，粒子能從N板加速到M板，并從M板上的一個小孔穿出。在板的上方，有一個環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。已知外圓半徑為2d，內(nèi)圓半徑為d，兩圓的圓心與小孔重合(粒子重力不計)。

(1)判斷帶電粒子的正負(fù)，并求當(dāng)ab棒的速度為vo時，粒子到達(dá)M板的速度v；

(2)若要求粒子不能從外圓邊界飛出，則ab棒運(yùn)動速度v0的取值范圍是多少？(3)若棒ab的速度，為使粒子不從外圓飛出，可通過控制導(dǎo)軌區(qū)域磁場的寬度S(如圖b)，則該磁場寬度S應(yīng)控制在多少范圍內(nèi)？參考答案：解析：(1)根據(jù)右手定則知，a端為正極，故帶電粒子必須帶負(fù)電

ab棒切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢

對于粒子，由動能定理

得粒子射出電容器的速度為

(2)要使粒子不從外邊界飛出，則粒子最大半徑時的軌跡與外圓相切，

由幾何關(guān)系有：得

洛侖茲力等于向心力，有：

聯(lián)立得

故ab棒的速度范圍：

(3)因為，故如果讓粒子在MN間一直加速，則必然會從外圓飛出，所以只能讓粒子在MN間只加速至速度為，再勻速射出電容器則可。ks5u

而

由＝

得：

對于棒ab：

故磁場的寬度應(yīng)18.如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓U，兩板間電場看作是均勻的，且兩板外無電場，極板長L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域中夠大的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不計，在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的.（1）試求帶電粒子射出電場時的最大速度；（2）從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場運(yùn)動一段時間后又射出磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間和最短時間.參考答案：（1）設(shè)兩板間電壓為U1時，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場，則有（2分）代入數(shù)據(jù)，