广东省广州市第三十一中学2021-2022学年高二物理测试题含解析

广东省广州市第三十一中学2021-2022学年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.如图所示，金属环半径为a，总电阻为2R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R／2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为（

）A、

B、

C、

D、参考答案：A2.（多选）如图8所示，导体棒ab可以无摩擦地在足够长的竖直轨道上滑动，整个装置处于匀强磁场中，除R外其他电阻均不计，则导体棒ab下落过程中(

)A.金属棒的机械能守恒B.棒达到稳定速度以前，电阻R增加的内能由焦耳定律求解C.棒达到稳定速度以后，减少的重力势能全部转化为电阻R增加的内能D.棒达到稳定速度以前，减少的重力势能全部转化为棒增加的动能和电阻R增加的内能参考答案：CD3.如图所示，先后以速度和匀速把一个矩形线圈拉出有理想边界的匀强磁场区域，在先后两种情况下，下列结论错误的是A．线圈中的感应电动势B．线圈中的感应电流C．作用在线圈上的水平拉力大小之比D．线圈上产生的焦耳热之比参考答案：D4.关于自由落体运动，下列说法正确的是（

）A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动C．质量大的物体，所受重力大，因而落地速度大D．重力加速度在地球赤道处最大参考答案：B5.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象.当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转.下列说法哪些是正确的：acA.当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B.当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转C.保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D.磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，互相垂直的两个分力F1、F2，将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合，则合力在________(填“增大”或“减小”)，同时方向在________(填“改变”或“不变”)．参考答案：

(1).增大

(2).改变【详解】由题意,结合力的合成法则，则可知,随着将绕O点顺时针旋转至和重合，其合力的大小增大，方向在改变；7.一理想变压器原、副线圈匝数比：：原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示，副线圈仅接入一个的电阻。则（1）该交变电压的周期是______；（2）副线圈输出电压的有效值为______；（3）流过电阻的最大电流为______。参考答案：

(1).

(2).100V

(3).【详解】第一空.从图像可以看出周期。第二空.输入电压的有效值为：，根据变压器原理。第三空.输出电压的最大值为：，所以流过电阻的最大电流为。8.如图14，一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强电场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是______________，穿过磁场的时间是______________.参考答案：2Bed/v

πd/3v9.面积0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是

Wb；将导线环转动，当线圈平面与磁场方向成60°时，穿过环面的磁通量为

Wb。参考答案：10.如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是

极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为

．(选填“向左”、“向右”)参考答案：11.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变．图中A为粒子放射源，B为氮气（N）．完成该实验的核反应方程_______________。参考答案：12.（2分）干湿泡温度计中，干泡温度计和湿泡温度计所示温度相差越大，空气越--_____。（填“潮湿”、“干燥”）参考答案：干燥13.（6分）如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球。用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态。现将A球沿水平向右方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡。则后—种平衡状态与前一种平衡状态相比较，A、B两小球间的库仑力

；A球对MO杆的压力

。（选填变大，变小或不变）

参考答案：变小，不变（各3分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）15.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A球从倾角为300的光滑斜面上滚下，同时B球以加速度a在光滑水平面上从斜面底端开始做匀加速直线运动，不计A球从光滑斜面到光滑水平面转弯处的能量损失，若A球追上B球时两球速度恰好相等，g取10m/s2，求：（1）A球在斜面上运动的时间与A球在水平面上运动的时间之比（2）B球的加速度a参考答案：

（1）设A球由静止运动到底端时速度为v，B球在水平面上运动的总时间为t，A球在斜面上运动的时间为t1，A球追上B球时速度相等，有

……3分得，故A球在斜面上运动的时间和在水平面上运动的时间相同，A球在斜面上运动的时间与A球在水平面上运动的时间之比

………………3分（2）A球追上B球时，在水平面上：

代入，得17.（8分）如图，一条长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球。将它置于一电场强度大小为E、方向水平的匀强电场中。已知当细线离开竖直线的偏角为α=30°时，小球处于平衡，问：（1）小球带何种电荷？所带电荷量多少？（2）如果细线的偏角由α增大到θ=60°，然后将小球由静止释放，则在细线摆到竖直位置时，小球的速度为多大？参考答案：(1)正电荷,qE=mgtanα

q=

（2）mgL(1-cosθ)+(-qELsinθ)=

V=018.（25分）六个相同的电阻（阻值均为）连成一个电阻环，六个接点依次为1、2、3、4、5和6，如图1所示。现有五个完全相同的这样的电阻环，分别称为

、、┅。现将的1、3、5三点分别与的2、4、6三点用导线连接，如图2所示。然后将的1、3、5三点分别与的2、4、6三点用导线连接，┅依此类推。最后将的1、3、5三点分别连接到的2、4、6三点上。1．证明全部接好后，在上的1、3两点间的等效电阻为。2．求全部接好后，在上的1、3两点间的等效电阻。参考答案：解析：解法一：1．（1）电阻图变形．此题连好的线路的平面图如图1所示．现将电阻环改画成三角形，1、3、5三点为顶点，2、4、6三点为三边中点，如图2与图3所示．整个连好的线路相当于把的三个顶点分别接到的三个中点上，图1变为图4．这样第1问归结为求图4中最外层三角环任意两顶点间的等效电阻。

（2）递推公式．为使图形简化，讨论如何将接好的两个电阻环化简成为一个单环。由六个阻值为的电阻构成一个三角环，将其顶点接在另一由六个阻值为的电阻构成的三角环的中点上（如图5所示）。图6是由六个阻值为的电阻构成的三角环。若图5顶点1、3间的电阻与图6顶点l、3间的电阻阻值相等，我们称图6中的为等效单环电阻．

用符号“//”表示电阻的并联，如

由图5中的对称性可知l、3两顶点间的电阻等于图7中1、0间的电阻的2倍，即

（1）同理，图6中1、3两顶点间的电阻为

（2）由（1）、（2）式得等效单环电阻为

（3）2.第一问现在考虑把、、、、按相反的次序，由内向外依次连接的情况．首先将接在外面，求双环的等效单环电阻〔即（3）式中的〕．这时．由（3）式得到为

其次，在双环外面接上，这时．三环的等效单环电阻为

由此可得一般公式，环的等效单环电阻可由求出

（4）于是

由（2）式得出由一个环（）、两个环（）直至五个环（）构成的线路1、3点间的电阻为

答：所求的五个环的1与3间的等效电阻确为．证毕。3.第二问根据五个组成的圆柱形网络的对称性，的l、3两点等价于的2、4两点．等价线路如图8与图9所示．设二图等价，求图9中的即可．

所以答：所求值为。

解法二：第一问图3可看做的接线图，其一半如图10所示，竖直粗线为一短路线．一个环（）构成线路的1与0点间的阻值用表示，根据对称性，。当接入后，由两个环（类似图5）构成线路图的一半如图11所示．三个带阴影的电阻与短路线围成的三角形（）中的2与间的阻值就是图1