2021-2022学年河北省保定市南雅握中学高二物理测试题含解析

2021-2022学年河北省保定市南雅握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.（单选）在物理学史上，第一位发现电流周围存在磁场的科学家是A．奥斯特 B．伽利略

C．焦耳

D．牛顿参考答案：A2.（单选题）一个标有“220V60W”的白炽灯炮，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示．图中给出的四个图线中，符合实际的是（

）参考答案：B3.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I．该变压器原、副线圈匝数比为（）A．2 B．3 C．4 D．5参考答案：B【考点】变压器的构造和原理．【分析】变压器输入电压为U与电阻R1两端电压的差值；再根据电流之比等于匝数的反比可求得输出电流；根据电压之比等于匝数之比对两种情况列式，联立可求得U与I的关系；则可求得线圈匝数之比．【解答】解：设变压器原、副线圈匝数之比为k，则可知，开关断开时，副线圈电流为kI；则根据理想变压器原理可知：=k

（1）同理可知，=k

（2）代入数据联立解得：U=48I；代入（1）式可得：k=3；故B正确，ACD错误；故选：B．4.（单选）某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm．B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm．P、Q转动的线速度均为4πm/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（

）A．0.42s

B．0.56s

C．0.70s

D．0.84s参考答案：BP的周期：Q的周期：因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s，故B正确。故选B。5.一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行过程中（）A．向上滑行与向下滑行的时间相等B．向上滑行与向下滑行时电阻R上产生的热量相等C．向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等D．向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等参考答案：C【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】本题首先要正确分析金属杆的受力情况和运动情况：金属杆上滑过程和下滑过程回路中均有电热产生，金属杆从底端滑上去再滑回底端高度不变，金属杆的重力势能不变，只有动能转化为电热，故金属杆再滑回底端时速度（设为v2）必然小于初速度，即v2＜v0，所以上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度．【解答】解：A、由于不断产生电能，棒的机械能不断减少，上滑过程与下滑过程经过同一位置时上滑的速度较大，所以上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等，所以上滑过程的时间比下滑过程短，故A错误．B、上滑过程中，导体棒经过同一位置安培力较大，所以上滑过程中安培力的平均值较大，克服安培力做功较多，回路产生的总热量较多，则向上滑行时电阻R上产生的热量较多，故B错误．C、电量q=?△t=△t=，由于上行与下行过程中磁通量变化量大小相等，故上滑阶段和下滑阶段通过R的电荷量相同，故C正确；D、金属杆克服安培力做的功等于回路产生的热量，则知向上滑行时金属杆克服安培力做的功较多，故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为3v，则ab段与bc段位移之比为_______________

参考答案：1:8

7.一个电场区域中有如图1－26所示的电场线，画出在a、b两处的场强方向，比较a、b两处的场强大小Ea____Eb(填＞、=、＜符号)．参考答案：＜8.用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同

悬挂一个重为G的小球，这时绳b的拉力设为F1．现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角指向2位置，这时的拉力设为F2；当再转过θ角，绳b的拉力指向3位置，拉力设为F3，三种情况b绳拉力大小的比较是_________________(用“＞”“＜”“＝”表示)；当b轻绳指向2位置时，a轻绳受的力为______________．参考答案：9.一节干电池的外电压为1.42V，电动势为1.5V，则它的内电压为

V。此时电池中每通过1C电量，有

J的化学能转化成电能，如果通过电池的电流为0.2A，则电池中化学能转化成电能的功率为

W，输出功率为

W。参考答案：0.08；1.5；0.3；0.28410.在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为

____，方向___

___。参考答案：mg/q11.点电荷A和B之间的距离为r，A带电量为Q，B带电量为-3Q，设静电力常量为k，则A、B之间的库仑力大小为

；若将A、B接触后再分开，然后放回原来的位置，则它们之间的库仑力大小变为

。参考答案：3kQ2/r2；kQ2/r212.（6分）将重的物体，置于倾角为的斜面上静止，则物体除受重力外，还受到

作用，这些力（除重力）的合力大小等于

，方向是

。参考答案：支持力、摩擦力；40N（重力）；竖直向上13..在电磁感应现象实验中，研究磁通量变化与感应电流方向的关系时，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．（1）请画实线作为导线从箭头１和２处连接其余部分电路；（2）实验时，将L1插入线圈L2中，合上开关瞬间，观察到电流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是__________________________；（3）（多选）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是（A）抽出线圈L1

（B）插入软铁棒（C）使变阻器滑片P左移

（D）断开开关

参考答案：（1）（2）、电磁感应现象

（3）B

C

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示．碰撞前后m1的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′=

：11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′：p2′=11：

．实验结果说明，碰撞前后总动量的比值=

．（2）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大．请你用（1）中已知的数据，分析和计算出被碰小球m1平抛运动射程ON的最大值为

cm．参考答案：14；2.9；1.01；76.8．【考点】验证动量守恒定律．【分析】验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．只需满足每次入射球每次从同一点开始运动即可；最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒；当发生弹性碰撞时机械能损失最少，小球1平抛运动的射程最大．【解答】解：设落地时间为t，则v0=；v1=，v2=；则碰前的动量：P1=m1v0=m1；碰后的动量：P'1=m1v1=m1P'2=m2v2=m2；则可知，碰撞前后m1动量之比：===，======1.01；发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是m1v0=m1v1+m2v2由m1v02=m1v12+m2v22联立解得v2=v0，因此最大射程sm=?OP=×44.8=76.8cm．故答案为：14；2.9；1.01；76.8．15.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按甲图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合开关S时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央；然后按图乙所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。则在图乙中：（填“向左”、“向右”或“不”）（1）S闭合后将螺线管A插入螺线管B的过程中电流表的指针将__________偏转（2）线圈A放在B中不动将滑动变阻器的滑片P向左滑动时电流表指针将__________偏转（3）线圈A放在B中不动突然断开S，电流表指针将____________偏转

参考答案：（1）向左；（2）向左；（3）向右解：在图甲中，闭合开关，电流从正接线柱流入电流表，电流表指针向左偏转，即电流从哪个接线柱流入，指针就向哪侧偏转．在图乙中，闭合开关后，由安培定则可知，线圈A中的电流产生的磁场竖直向下；

（1）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向下，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；

（2）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向上，将滑动变阻器的滑动触片向左滑动时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；

（3）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向下，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转．

故答案为：（1）向左；（2）向左；（3）向右四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量分别为m1和m2的小车A和B放在水平面上，小车A的右端连着一根水平的轻弹簧，处于静止。小车B从右面以某一初速驶来，与轻弹簧相碰，之后，小车A获得的最大速度的大小为v。如果不计摩擦，也不计相互作用过程中的机械能损失。求：（1）小车B的初速度大小。（2）如果只将小车A、B的质量都增大到原来的2倍，再让小车B与静止小车A相碰，要使A、B小车相互作用过程中弹簧的最大压缩量保持不变，小车B的初速度大小又是多大？参考答案：（1）设小车B开始的速度为v0，A、B相互作用后A的速度即A获得的最大速度v，系统动量守恒m2vo=m1v+m2v2 同理，小车A、B的质量都增大到原来的2倍，小车B的初速度设为v3，A、B小车相互作用过程中弹簧的压缩量最大时，系统总动能减少为由ΔE＝ΔE'，得小车B的初速度17.如图所示电路中，电源内阻r=6Ω，电路消耗的总功率为400W，外电路消耗的功率为376W，电阻R1=50Ω，求：（1）电源的电动势E；（2）电阻R2上消耗的功率．ks5u参考答案：（1）

（2）18.（7分）如图所示为垂直纸面向里的、宽度为