遼寧省大連市2020-2021學(xué)年高二年級上冊期末考試物理試題 （含解析）

遼寧省大連市2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期期末考試

物理試題

注意事項：

1、請在答題紙上作答，在試卷上作答無效。

2、本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試時間75分鐘。

第I卷選擇題（共46分）

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個選項符合題目要求。

1.將多匝線圈置于磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的磁場中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，下列說法正確的

是（）

A.感應(yīng)電動勢與線圈的匝數(shù)無關(guān)

B.通過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大

C.通過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大

D,通過線圈的磁通量為0,感應(yīng)電動勢一定也為0

2.如圖所示，水平放置的絕緣桌面上有一個金屬圓環(huán)，圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵。從上方俯視,

當(dāng)把條形磁鐵水平向右平移時，線圈保持靜止。下列說法正確的是（）

A.環(huán)中產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流

B.環(huán)對桌面的壓力小于重力

C.環(huán)受到向右的摩擦力

D.環(huán)有收縮的趨勢

3.在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一個圓形導(dǎo)體環(huán)，規(guī)定如圖甲所示的方向為磁場和環(huán)中電流的正方

向。當(dāng)磁感應(yīng)強度2隨時間f按圖乙變化時，環(huán)中感應(yīng)電流隨時間變化的圖像正確的是（）

甲

4.如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機的示意圖，單匝線圈逆時針轉(zhuǎn)動。若從中性面開始計時，產(chǎn)生的電動勢隨

時間的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻不計，外接燈泡的電阻為R=2Q,理想電壓表與燈泡并聯(lián)。

則下列判斷正確的是（）

A.f=0.01s時，線圈位置與中性面垂直

B.U0.005s時，理想電壓表讀數(shù)為6&V

C.燈泡的電功率為18W

D.0~0.005s內(nèi)，通過燈泡的電荷量為0.015C

5.如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為K,所加磁場的磁感應(yīng)強度為被加速的質(zhì)子（；H）從D形盒

中央由靜止出發(fā)，經(jīng)交變電場加速后進入磁場。若忽略質(zhì)子在電場中的加速時間，下列說法正確的是（）

A.如果只增大交變電壓U,質(zhì)子在加速器中運行時間將變短

B.如果只增大交變電壓U,質(zhì)子的最大動能會變大

C.質(zhì)子的最大動能跟磁感應(yīng)強度8成正比

D.若要用此回旋加速器加速a粒子（：He）,需要調(diào)高交變電場的頻率

6.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值均為100。的電阻RA、

RB,輸入端接有電壓"=220&sinl00mV的交流電，如圖所示。則（）

A.RA、RB功率之比為4：1

B.通過RA的電流為2.2A

C.RB兩端電壓為110V

D.網(wǎng)兩端電壓為44V

7.如圖所示木塊A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的。點系一細(xì)線，細(xì)線另

一端系一小球C。現(xiàn)將小球C拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放。下列說法正確的是（）

A.小球擺動過程中，木塊A和小球C組成的系統(tǒng)動量守恒

B.小球第一次擺至最低點時，A、B兩木塊剛好開始分離

C.小球擺到左側(cè)最高點時，木塊A速度為零

D.小球擺到左側(cè)最高點時，細(xì)線恰好水平

二、多項選擇題：本題共3小題，每題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得6

分，選對但不全得3分，有選錯得0分。

8.如圖所示的U-/圖像中，直線/為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線II為某一電阻R的U-/圖

線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（

A.R的阻值為1.5。

B.電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻為0.5。

C.電源的輸出功率為3.0W

D.電源效率為50%

9.如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方

向相反的電流。0、b在N的連線上，c、0、d在一條直線上，。為MN連線的中點，且a、b、c、

1到。點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）

A.a、6兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同

B.c、1兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同工O

C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向不相同M。N

D.O點處的磁感應(yīng)強度為零

10.在豎直面內(nèi)存在著兩個磁感應(yīng)強度大小均為8、方向相反的勻強磁場I、II,兩磁場寬度均為L,如圖

所示。一質(zhì)量為辦邊長為L的單匝正方形線框Med從磁場上方某高處由靜止下落，湖邊剛進入磁場I時,

線框恰好做勻速直線運動。ab邊進入磁場II運動一段時間后再次做勻速直線運動，此時ab邊未離開磁場Ho

線框電阻為R,重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.ab邊剛進入磁場I時，ab兩點間電壓為U='奧

BL

B.線框穿過兩磁場邊界MN的過程中，通過線框的電荷量為4=箋~

C.線框再次勻速運動時的速度大小半&

2BI}

15加3g2R2

D.線框穿過磁場I的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=2機gL+

32B4L4

第II卷非選擇題（共54分）

三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共14分）

11.在“驗證動量守恒定律”實驗中，裝置如圖所示，按照以下步驟進行操作：

①在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，使小球。從斜槽軌道上由靜止釋放,

撞到木板并在白紙上留下痕跡。；

②將木板水平向右移動一定距離并固定，再使小球。由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡&

③把小球6靜止放在斜槽軌道最右端，讓小球。仍由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕

跡A和C；

⑴為了保證在碰撞過程中。球不反彈，b兩球的質(zhì)量機八加2間的關(guān)系是Mm2o（填“>"、"<"

或“=”）

（2）下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖?/p>

A.小球a、b半徑可以不同

B.小球。每次必須從斜槽軌道同一位置由靜止釋放

C.斜槽軌道末端必須保持水平

D.需用秒表測定小球在空中飛行的時間

（3）實驗測得，小球a、b質(zhì)量分別為加1、mo,。點到A、B、C三點的距離分別為力、>2、券，若動量守恒,

則需要驗證的表達(dá)式為。（用所測量的量表示）

12.（1）用歐姆表測未知電阻阻值的電路原理如圖甲所示，電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r,Ro為調(diào)零電阻（接

入電路部分的阻值用Ro表示），4為表頭內(nèi)阻，則電路中電流/與待測電阻的阻值&的函數(shù)關(guān)系式為

；（用E、廠、Rg、Rx、Ro表示）

歐姆表

（2）某同學(xué)想通過一個量程3V的電壓表測量歐姆表中內(nèi)置電源的電動勢，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率“x100”

擋。先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖乙中（填“A”或"B”）方式連接，歐姆表和電壓表的讀

數(shù)如圖丙所示，則電壓表的內(nèi)阻Rv=。，歐姆表內(nèi)置電源的電動勢￡=V。

AB

圖乙

圖丙

四、計算題(本題共3小題，共40分。其中13題10分、14題12分、15題18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)值計算的題答案中必須明確

寫出數(shù)值和單位。)

13.如圖所示，在半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，OA為直徑，P為圓心，磁場半徑為R,磁感應(yīng)強度大小為

B,方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度w沿平行于x軸的方向從尸點射入磁場。一段時間后，該粒

子以垂直于x軸的方向射出磁場，并進入第四象限。已知。點為坐標(biāo)原點，不計粒子重力。求：

⑴粒子的電性；

⑵帶電粒子的比荷幺；

m

(3)若粒子入射速度變?yōu)镴I%,求粒子在磁場中的運動時間。

14.某小型發(fā)電站發(fā)電機的輸出功率為40kW,輸出電壓為350V,通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電,

輸電線總電阻為10Q,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。已知降壓變壓器的匝數(shù)比為”3：714=90：11,

不計變壓器的損耗。求：

⑴降壓變壓器的輸入電壓；

⑵輸電線上的電流；

(3)用戶端得到的電功率；以及升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比。

15.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=lm,導(dǎo)軌平面與水平面成敘30。角，下端通過導(dǎo)

線連接阻值為R=L5Q的電阻，阻值為-0.5的金屬棒仍放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整

個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為8=0.5T,使金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止下滑，當(dāng)

金屬棒下滑距離x=1.6m時，恰好達(dá)到最大速度。已知金屬棒質(zhì)量為m=0.05k,重力加速度為g=10m/s2,求

在此過程中：

(1)金屬棒達(dá)到的最大速率;

⑵電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)通過電阻R的電荷量；

⑷此過程經(jīng)歷的時間。

遼寧省大連市2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期期末考試

物理試題答案解析

注意事項：

1、請在答題紙上作答，在試卷上作答無效。

2、本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試時間75分鐘。

第I卷選擇題（共46分）

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個選項符合題目要求。

1.將多匝線圈置于磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的磁場中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，下列說法正確的

是（）

A.感應(yīng)電動勢與線圈的匝數(shù)無關(guān)

B.通過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大

C.通過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大

D,通過線圈的磁通量為0,感應(yīng)電動勢一定也為0

【答案】C

【詳解】A.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢E="包，即感應(yīng)電動勢與線圈匝數(shù)有關(guān)，故A錯

誤；

BC.根據(jù)E=〃包可知，穿過線圈的磁通量大，但若所用的時間長，則電動勢可能小，感應(yīng)電動勢與磁通

量的變化率有關(guān)，磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大，故B錯誤，C正確；

D.通過線圈的磁通量為0,但磁通量變化率不一定為零，則感應(yīng)電動勢不一定也為0,故D錯誤。

故選C。

2.如圖所示，水平放置的絕緣桌面上有一個金屬圓環(huán)，圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵。從上方俯視,

當(dāng)把條形磁鐵水平向右平移時，線圈保持靜止。下列說法正確的是（）

A.環(huán)中產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流一

B.環(huán)對桌面的壓力小于重力-----?

C.環(huán)受到向右的摩擦力巴

D.環(huán)有收縮的趨勢U—>

【答案】B

【詳解】AB.當(dāng)條形磁鐵沿水平向右平移時，閉合金屬環(huán)內(nèi)向上的磁通量減小，由楞次定律可知，金屬圓

環(huán)中會產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，將金屬圓環(huán)等效成條形磁體，則上面為N極，故與條形磁鐵相吸，則

環(huán)對桌面的壓力小于重力，故A錯誤，B正確;

CD.當(dāng)條形磁鐵沿水平向右平移時，閉合金屬環(huán)內(nèi)的磁通量減小，因此線圈做出的反應(yīng)是面積有擴大的趨

勢，同時將跟隨磁鐵運動的趨勢，金屬圓環(huán)受安培力水平分力跟條形磁鐵運動的方向相同，則環(huán)受到向左

的摩擦力，故CD錯誤。

故選B。

3.在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一個圓形導(dǎo)體環(huán)，規(guī)定如圖甲所示的方向為磁場和環(huán)中電流的正方

向。當(dāng)磁感應(yīng)強度8隨時間f按圖乙變化時，環(huán)中感應(yīng)電流隨時間變化的圖像正確的是（）

甲

【答案】C

【詳解】均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電流，在O~ls內(nèi),磁場方向豎直向下，并且均勻減小，根據(jù)楞次定

律得感應(yīng)電流方向為正；l~2s內(nèi)磁場方向豎直向上，并且均勻增大，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流方向為正,

2~3s內(nèi)磁場方向豎直向上，并且均勻減小，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流方向為負(fù)；在3?4s內(nèi)，磁場方向豎直

向下，并且均勻增大，根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流方向為負(fù)；4?5s內(nèi)的變化與。?1s內(nèi)一致，即電流方向

為正，因此選項C正確。

故選C。

4.如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機的示意圖，單匝線圈逆時針轉(zhuǎn)動。若從中性面開始計時，產(chǎn)生的電動勢隨

時間的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻不計，外接燈泡的電阻為R=2。，理想電壓表與燈泡并聯(lián)。

則下列判斷正確的是（）

A./=0.01s時，線圈位置與中性面垂直

B.U0.005s時，理想電壓表讀數(shù)為6&V

C.燈泡的電功率為18W

D.0~0.005s內(nèi),通過燈泡的電荷量為0.015C

【答案】C

【詳解】A.Z=O.Ols時,電動勢為0,磁通量最大，則線圈位置與中性面重合。故A錯誤;

B.任何時候，電壓表的讀數(shù)為有效值，而不是峰值6拒V,故B錯誤;

C.電壓的有效值為

TJF

U=》=/=6V

V2V2

燈泡的電功率為

U2

P=—=18W

R

故c正確；

D.0~0.005s內(nèi)，平均電動勢為

-△①BS

f-t-------------------------

AZAZ

平均電流為

通過燈泡的電荷量為

g=/A/

又

Em=BSa>=BS^-

聯(lián)立解得

qa0.014c

故D錯誤。

故選C。

5.如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為K,所加磁場的磁感應(yīng)強度為3,被加速的質(zhì)子（；H）從D形盒

中央由靜止出發(fā)，經(jīng)交變電場加速后進入磁場。若忽略質(zhì)子在電場中的加速時間，下列說法正確的是（）

A.如果只增大交變電壓U,質(zhì)子在加速器中運行時間將變短

B.如果只增大交變電壓U,質(zhì)子的最大動能會變大上^7次＞

C.質(zhì)子的最大動能跟磁感應(yīng)強度8成正比小*‘日

D.若要用此回旋加速器加速a粒子（：He）,需要調(diào)高交變電場的頻率

【答案】A

【詳解】A.如果只增大交變電壓U,則質(zhì)子在加速器中加速次數(shù)減少，因此質(zhì)子的運行時間將變短，故A

正確；

2

BC.根據(jù)=三得

R

最大動能為

故BC錯誤;

D.粒子在磁場中運動的周期為

T=2-兀-R=-27-im-=—1

VqBf

可知，粒子的比荷不同，在磁場中的運動周期不同，而粒子在磁場中運動的周期和交變電場的周期相等，

因此，用此回旋加速器加速a粒子（：He）,需要調(diào)低交變電場的頻率。故D錯誤。

故選A。

6.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值均為100。的電阻RA、

RB,輸入端接有電壓"=220后sinlOO加V的交流電，如圖所示。則（）

A.RA、RB功率之比為4：1

B.通過RA的電流為2.2A無口I]

C.RB兩端電壓為110V?j￡RB

D.RA兩端電壓為44V|[|T

【答案】D

【詳解】A.因為原副線圈匝數(shù)之比為2：1,則原副線圈中電流之比為1：2,由尸=尸尺可得，RA、RB功率

之比為1：4,故A錯誤；

CD.因為

”/=1：2

所以

刀：4=1：2

原線圈兩端電壓Ui與&兩端電壓之比為

q:UB=々：叼=2：1

聯(lián)立可得，RA兩端電壓與原線圈兩端電壓Ui之比為

力乜=1:4

力+。1=220V

聯(lián)立解得

UA=44V,q=176V,UB=88V

故C錯誤，D正確；

B.通過KA的電流為

Z4=￡=0.44A

故B錯誤。

故選D。

7.如圖所示木塊A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的。點系一細(xì)線，細(xì)線另

一端系一小球C?，F(xiàn)將小球C拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放。下列說法正確的是（）

A.小球擺動過程中，木塊A和小球C組成的系統(tǒng)動量守恒

B小球第一次擺至最低點時，A、B兩木塊剛好開始分離

C.小球擺到左側(cè)最高點時，木塊A速度為零

D.小球擺到左側(cè)最高點時，細(xì)線恰好水平I~~—I----------1

[]B

【詳解】A.小球釋放后，在向下擺動的過程中，對A有向右的拉力，使得A、B之間有壓力，則小球擺動

過程中，木塊A和小球C組成的系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；

B.當(dāng)C運動到最低點時，A、B之間壓力為零，此時，A、B兩木塊剛好開始分離，故B正確；

C.A、B、C組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，即總動量為零，在小球C上擺過程，木塊B向右運動，動量

向右，則A和C的總動量向左，小球C到左側(cè)最高點時，A、C共速，則此時A的速度向左，不為零，故

C錯誤；

D.小球擺到左側(cè)最高點時，A、C向左運動，B向右運動，即動能不為零，整個過程系統(tǒng)機械能守恒，則

小球無法上升到原來高度，即細(xì)線不會水平，而是低于原來高度，故D錯誤。

故選B。

二、多項選擇題：本題共3小題，每題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得6

分，選對但不全得3分，有選錯得0分。

8.如圖所示的圖像中，直線/為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線II為某一電阻R的U-1圖

線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（）

A.R的阻值為1.5。

*UN

B.電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻為0.5。

C.電源的輸出功率為3.0W

D.電源效率為50%

【答案】AD「01.02.0//A

【詳解】A.R的阻值為

R=—=Q=1.5Q

I1.0

故A正確；

B.電源電動勢為縱截距3V,內(nèi)阻為

30

r=—Q=1.5Q

2.0

故B錯誤；

C.電源的輸出功率為

P=〃=1.5XL0W=L5W

故C錯誤；

D.電源總功率為

%="=3X1W=3W

電源的效率

p15

——=——=50%

故D正確。

故選AD?

9.如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的加、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方

向相反的電流。。、b在N的連線上，c、。、d在一條直線上，。為連線的中點，且。、氏c、

d到。點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）

A.a、6兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同

%

B.c,d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同'、、-?-。

C.C、1兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向不相同O\V

D.O點處的磁感應(yīng)強度為零、，

【答案】AC

【詳解】A.M點處導(dǎo)線在。處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N點處導(dǎo)線在

。處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，導(dǎo)線中通有大小相等，根據(jù)場強的疊加知，

匕兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，A正確；

BC.c、d兩點處的處的磁感應(yīng)強度如圖所示

/I'\為'

M.N

、、、X、J

Bx

導(dǎo)線中通有大小相等，根據(jù)場強的疊加知，C、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向不相同，B錯誤C正

確；

D.根據(jù)右手螺旋定則，M點處導(dǎo)線在。點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N點處導(dǎo)線在。點產(chǎn)生的磁場方向

豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0,D錯誤。

故選AC?

10.在豎直面內(nèi)存在著兩個磁感應(yīng)強度大小均為2、方向相反的勻強磁場I、II,兩磁場寬度均為L如圖

所示。一質(zhì)量為辦邊長為L的單匝正方形線框仍"從磁場上方某高處由靜止下落，湖邊剛進入磁場I時,

線框恰好做勻速直線運動。ab邊進入磁場II運動一段時間后再次做勻速直線運動，此時ab邊未離開磁場H。

線框電阻為R,重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A."邊剛進入磁場I時，。。兩點間電壓為。=遜

BL

B.線框穿過兩磁場邊界MN的過程中，通過線框的電荷量為q=

C.線框再次勻速運動時的速度大小普與

2BL

D.線框穿過磁場I的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為。=2mgL+身嗎手

32BL

【答案】BD

【詳解】A.由于湖邊剛進入磁場I時，線框恰好做勻速直線運動，則有

mg=BIL=B—L

R

ab兩點間電壓為

聯(lián)立解得

v3mgR

~4BL

故A錯誤;

B.根據(jù)E=",1=-,q=/At可得

ArR

q=~

R

則有

IBS_2BI}

R~R

故B正確;

C.線框再次勻速時，根據(jù)線框受力，由平衡條件可得

mg=2BIL

且有

2BLv

1r=-------

R

聯(lián)立解得

mgR

V=--------

4B212

故C錯誤；

D.線框剛進入磁場時，有

mg=BIL=BP%

R

解得

mgR

根據(jù)能量守恒，線圈第一次勻速進入磁場時，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，有

2i=mgL

線框穿過兩磁場邊界MN的過程中，由能量守恒定律可得

mgL+gmv；2=Q,+gmv~

聯(lián)立解得

m3g。R。m3g2R2

mgL+=2+

234r32B414

解得

15"23g2R2

Q=mgL+

232B4L4

線框穿過磁場I的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為

15加g2R2

Q=Q+Q,=2mgL+

i3234rt

故D正確。

故選BD?

第n卷非選擇題（共54分）

三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共14分）

11.在“驗證動量守恒定律”實驗中，裝置如圖所示，按照以下步驟進行操作：

①在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，使小球。從斜槽軌道上由靜止釋放,

撞到木板并在白紙上留下痕跡0-,

②將木板水平向右移動一定距離并固定，再使小球。由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡氏

③把小球6靜止放在斜槽軌道最右端，讓小球a仍由靜止釋放，和小球6相碰后，兩球撞在木板上得到痕

跡A和C；

（1）為了保證在碰撞過程中。球不反彈，a、b兩球的質(zhì)量機八加2間的關(guān)系是W2o（填“>"、"<"

或“=”）

（2）下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖?/p>

A.小球a、b半徑可以不同

B.小球a每次必須從斜槽軌道同一位置由靜止釋放

C.斜槽軌道末端必須保持水平

D.需用秒表測定小球在空中飛行的時間

⑶實驗測得，小球a、b質(zhì)量分別為優(yōu)1、m2,。點到A、B、C三點的距離分別為"、/、笫，若動量守恒，

則需要驗證的表達(dá)式為。（用所測量的量表示）

m,m.m2

【答案】（1）.>（2）.BC（3）.~j==~j^+~r^

【詳解】（DW為防止兩球碰撞后，入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即冽1>血2

（2）[2]A.在實驗中，為了發(fā)生對心正碰，a、6兩球的大小必須相等，故A錯誤；

B.為保證小球a每次與6球碰撞前的速度相同，應(yīng)使小球。每次必須從斜槽軌道同一位置由靜止釋放，故

B正確；

C.為保證碰撞后兩小球均做平拋運動，斜槽軌道末端必須保持水平，故C正確；

D.本實驗中通過小球。和小球b從同一高度作平拋運動并且落到同一豎直面上，由

,12

1=近，y=2gt~

可得

因此速度可以通過測量距離來進行計算，不需要測量時間，故D錯誤。

故選BC?

(3)[3]a、b兩球碰撞前后做平拋運動，根據(jù)

l=vt

12

y=2gt

可得

驗證動量守恒定律表達(dá)式為:

機/%=根1?匕+根2?彩

整理為

因此，若動量守恒，則需要驗證的表達(dá)式為

12.(1)用歐姆表測未知電阻阻值的電路原理如圖甲所示，電池的電動勢為￡、內(nèi)阻為r,Ro為調(diào)零電阻(接

入電路部分的阻值用Ro表示)，4為表頭內(nèi)阻，則電路中電流/與待測電阻的阻值七的函數(shù)關(guān)系式為

；(用E、r、Rg、Rx、Ro表示)

(2)某同學(xué)想通過一個量程3V的電壓表測量歐姆表中內(nèi)置電源的電動勢，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率“x100”

擋。先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖乙中(填“A”或"B”)方式連接，歐姆表和電壓表的讀

數(shù)如圖丙所示，則電壓表的內(nèi)阻Rv=Q,歐姆表內(nèi)置電源的電動勢E=Vo

AB

圖乙

圖丙

,E

【答案】(1)./=(2).B(3).4000(4).2.8

廠+線+4+4

【詳解】(1)口］由閉合電路歐姆定律可得表達(dá)式為

r+Ri+R.+Rx

(2)［2］歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負(fù)極相連。與電壓表構(gòu)成一閉合回路后，電流從歐姆表負(fù)極流出，進

入電壓表的正極，所以選擇圖B。

［3］歐姆表的讀數(shù)為電壓表的內(nèi)阻

R、=40x1000=40000

［4］由題意知歐姆表的內(nèi)阻為3000。，與電壓表的內(nèi)阻40000串聯(lián)，由圖可知，電壓表讀數(shù)為L60V,由

歐姆定律可知

E=I(r+Rv)=x(3000+4000)V=2.8V

四、計算題(本題共3小題，共40分。其中13題10分、14題12分、15題18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)值計算的題答案中必須明確

寫出數(shù)值和單位。)

13.如圖所示，在半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，OA為直徑，P為圓心，磁場半徑為R,磁感應(yīng)強度大小為

B,方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度W沿平行于x軸的方向從尸點射入磁場。一段時間后，該粒

子以垂直于X軸的方向射出磁場，并進入第四象限。已知。點為坐標(biāo)原點，不計粒子重力。求：

(1)粒子的電性；

⑵帶電粒子的比荷幺;

m

(3)若粒子入射速度變?yōu)镴I%,求粒子在磁場中的運動時間。

【詳解】(1)由題意可知，帶電粒子向下運動，由左手定則，粒子帶正電；

⑵設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r,粒子軌跡如圖所示,

由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有

qvB=m—

r

由幾何關(guān)系知

聯(lián)立得

q_A/2V0

mBR

(3)若入射速度變?yōu)?no,粒子的運動半徑

r\2

q?叵v°B-

八

Bq

由幾何關(guān)系知粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為60°,得運動時間為

由周期關(guān)系式得

T_ITIR_?兀R

V2v0v0

聯(lián)立得

t_yflTlR

6%

14.某小型發(fā)電站發(fā)電機的輸出功率為40kW,輸出電壓為350V,通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電,

輸電線總電阻為10Q,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。已知降壓變壓器的匝數(shù)比為/14=90：11,

不計變壓器的損耗。求：

(1)降壓變壓器的輸入電壓；

⑵輸電線上的電流；

(3)用戶端得到的電功率；以及升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比。

【答案】(l)1800V；(2)20A；(3)36kW,7：40

U.n.

【詳解】⑴根據(jù)」，可得

U4%

。3=2。4=1800V

⑵設(shè)輸送電路電流為I,輸電線電阻為r,則輸電線損失電壓

△U=Ir

輸電線路總功率等于發(fā)電機輸出功率，即p=40kW,則有