贵州省贵阳市第四十一中学高二物理测试题含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别( )
为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则
A.EP>EQ,φP>φQ B.EP>EQ,φP<φQ
C.EP<EQ,φP>φQ D.EP<EQ,φP<φQ
参考答案:
A
2. 传感器的输出量通常为
A.非电量信号 B.电量信号 C.位移信号 D.光信号
参考答案:
B
3. (多选)如图所示,在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在y轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断正确的是( )
A.O点电场强度为零
B.D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大
参考答案:
BD
4. 如图是某绳波形成过程示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。t =0时质点1开始竖直向上运动,质点振动周期为T。经过四分之一周期,质点5开始运动,此时质点1已发生的位移为x。下列判断正确的是D
A.时质点5的运动方向向下 B.时质点7的加速度方向向上
C.时质点5运动的路程为3x D.时质点9向下运动
参考答案:
D
5. 有a、b、c、d四个电阻,它们的U—I关系如图2所示,
则图中电阻最大的是
A.a B.b
C.c D.d
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,一绝缘细圆环半径为r,其环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与圆环平面平行,环上穿有一电量为。质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,则速度=______________。当小球运动到与A点对称的B点时,小球对圆环在水平方向的作用力_____________。
参考答案:
6qE
7. 在金属导体中,若10s内通过横截的电荷量为10C,则导体中的电流为I= A
变式一、某电解槽横截面积为0.5m2 ,若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为10C,则电解液中的电流为I= A
参考答案:
1、2
电流指的是单位时间内通过横截面积的电量,I=q/t=1A,在电解液中正负离子移动方向相反,10s内通过正负电荷量为20C,由I=q/t=2A
8. A、B两点电荷,原来相距r,相互作用力为F。若将A、B的电荷量都增大到原来的两倍,则相互作用力为________。若再将距离也增大到原来的两倍,则相互作用力为________。
参考答案:
4F, F
9. 在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中,某同学根据实验记录画出U—I图线如图所示,从中可求出待测干电池的电动势为 V,内电阻为 Ω.
参考答案:
1.5 1.0
10. 导体由普通状态向超导态转变时的温度称为________。
参考答案:
转变温度
11. 如图所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带 电,若增大磁感应强度的变化率,则带电粒子将 (填“向上运动”“向下运动”或静止”)
参考答案:
负,向上运动.
【考点】法拉第电磁感应定律;电容.
【分析】带电粒子受重力和电场力平衡,由楞次定律可判断极板带电性质,由法拉第电磁感应定律可得出感应电动势变化,从而知道电场力的变化.
【解答】解:当磁场均匀增加时,由楞次定律可判断上极板带正电.所以平行板电容器的板间的电场方向向下,带电粒子受重力和电场力平衡,所以粒子带负电.
若增大磁感应强度的变化率,感应电动势增大,粒子受的电场力增大,则带电粒子将向上运动.
故答案为:负,向上运动.
12. 某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R。则输电线上的电流______________,输电线上损失的功率______________。
参考答案:
Po/v
13. 在光滑的水平桌面上,质量m1=1Kg的物块A具有动能E=60J。物块A与原来静止的质量m2=2Kg的物块B发生碰撞,碰撞后两者粘合在了一起。则在碰撞过程中,损失的机械能是__________ J
参考答案:
_40__
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (实验)用游标卡尺测得某样品的长度如左图所示,其读数L=________mm;用螺旋测微器测得该样品的外边长如右图所示,其读数a=________mm.
参考答案:
50.15 5.691~5.695
15. (8分)某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图(1),游标卡尺的示数如图(3)所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时如图(2),游标卡尺的示数如图(4)所示。已知双缝间距d=0.5mm,双缝到屏的距离L=1.0m。则:
①实验中测量多条干涉条纹宽度的目的是___________________________
②图(3)图(4)中游标卡尺的示数分别为____________ mm、___________mm
③ 所测光波的波长为______________ m(保留两位有效数字)
参考答案:
减小误差;11.4;16.6;6.5×10-7 (每空2分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1 000,线圈面积S=200 cm2,线圈的电阻r=1 Ω,线圈外接一个阻值R=4 Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求:
(1)前4 s内的感应电动势;
(2)线圈电阻r消耗的功率。
参考答案:
答案:(1)1 V (2)0.04 W
解析:(1)由图象可知前4 s内磁感应强度B的变化率= T/s=0.05 T/s
4 s内的平均感应电动势
E=nS=1 000×0.02×0.05 V=1 V。
(2)由于电流是恒定的,线圈电阻r消耗的功率为
Pr=I2r== W=0.04 W。
17. 在如图所示的直角坐标系中,一、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,二、三象限存在沿y轴负方向的匀强电场.现有一质量为m、电量为q的带点粒子从x轴负半轴上坐标为(﹣x,0)的位置出发开始运动,速度大小为v0,方向沿x轴正方向,粒子只受电场和磁场力的作用.若要粒子能够回到出发点,电场强度应为多大?
参考答案:
解:粒子射入磁场之前,在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动.
设电场强度大小为E,则根据x方向的匀速运动可求出此段运动的时间:t1=,
根据y方向的匀变速直线运动规律,y方向的位移和末速度大小为:
y1=at12=t12=,
vy=at1=t1=
速度偏转角的正切值为:
tanθ==;
在磁场中粒子做匀速圆周运动,轨迹如图所示:
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:R=,
粒子在y方向的位移大小:
y2=2Rcosθ==,
粒子离开磁场再次进入电场,在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动.
若能回到出发点,设此运动时间为t3.
由x方向上做匀速直线运动t2=,
此阶段y方向做匀变速直线运动的位移:
y3=vyt2+t22=
综合3段运动,粒子回到出发点,有:
y1﹣y2+y3=0,
代入以上结果可得:E=;
答:若要粒子能够回到出发点,电场强度应为.
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
【分析】粒子在电场力做类似平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,画出运动轨迹,根据类平抛运动的分运动公式和牛顿第二定律类似分析即可.
18. 如图所示,竖直放置的轻质弹簧,上端与质量为m的小球连接,下端与放在水平桌面上的质量也为m的绝缘物块相连。小球与弹簧绝缘,小球带正电,带电荷量为q。物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态。现突然加上一个竖直向上、大小为E的匀强电场,某时刻物块对水平面的压力为零,小球的速度为v,则此弹簧的弹性系数为多少?
参考答案: