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高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二年级考试物理试题第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题:本题共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。1.在物理学发展过程中,许多科学家做出了杰出的贡献,下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流间的相互作用规律B.伽利略提出了行星运动定律后,牛顿发现了万有引力定律C.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说D.法拉第观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流【答案】C【解析】A.安培发现了电流间的相互作用规律,故A错误;B.开普勒提出了三大行星运动定律后,牛顿发现了万有引力定律,故B错误;C.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说,故C正确;D.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流静止导线附近的固定导线圈中,不会出现感应电流,故D错误.2.如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为()A.0 B. C. D.2B0【答案】C【解析】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为零,如下图所示:

由此可知,外加的磁场方向与PQ平行,且由Q指向P,即B1=B0;依据几何关系,及三角知识,则有:BPcos30°=B0;解得P或Q通电导线在a处的磁场大小为BP=B0;

当P中的电流反向,其他条件不变,再依据几何关系,及三角知识,则有:B2=B0;因外加的磁场方向与PQ平行,且由Q指向P,磁场大小为B0;最后由矢量的合成法则,那么a点处磁感应强度的大小为B=,故C正确,ABD错误.3.学校运动会进行跳远比赛时,要在沙坑里填沙.这样做的目的是为了减小人触地过程中的()A.作用时间 B.动量变化量C.动量变化率 D.受到的冲量【答案】C【解析】跳远比赛时,运动员从与沙坑接触到静止动量的变化量相等,设为,由动量定理可知,人受到的合力的冲量是一定的,人落在沙坑中比落在地面上延长了人与沙坑的接触时间,t变大,由动量定理得:,,一定,t越长,动量变化率越小,人受到的合外力越小;故能减小的只有动量的变化率,故C正确,ABD错误.4.如图所示是个单摆在时间内做简谐运动的图象,由图象可知()A.在时间内,摆球受到的回复力越来越小B.时刻,摆球的速度最大C.摆球的动能和重力势能相互转化的周期为D.摆球的动能和重力势能相互转化的周期为【答案】D【解析】在时间内,摆球的位移增大,受到的回复力越来越大,故A错误;由图可知,该摆球的周期为,且,质点位移最大,可知在时刻质点的位移也是最大,速度为零,故B错误;动能与势能都是标量,它们变化的周期等于简谐振动的周期的一半,所以摆球的动能和重力势能相互转化的周期为,故C错误,D正确.5.关于电磁感应现象,下列说法错误的是()A.变压器铁芯做成片状是为了减小涡流B.真空冶炼炉的炉外线圈应通入高频交流电C.灵敏电流表在运输时总要把两接线柱用导体连接起来,是利用了电磁驱动D.车站和重要场所的安检门可以探测人身携带的金属物品【答案】C【解析】A项:变压器的铁芯用硅钢片代替整块铁芯,是为了减小涡流损失,故A正确;B项:真空冶炼炉的炉外线圈通过的电流是高频交流电.故B正确;C项:将两个接线柱连接起来,从而形成闭合电路,当因晃动,导致线圈切割磁感线,从而产生感应电流,出现安培阻力,进而阻碍其运动,是利用电磁阻尼原理减弱表针摆动,进而保护表针不被损坏,故C错误;D项:安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是:线圈中交变电流产生交变的磁场,会在金属物品产生交变的感应电流,而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流,引起线圈中交变电流发生变化,从而被探测到.故D正确.6.如图所示的电路中,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值.某时刻闭合开关S,经过一段时间后,灯泡D正常发光.下列说法正确的是()A.闭合S,灯泡D中的电流逐渐增大到一稳定值B.断开S,灯泡D先闪亮一下再熄灭C.断开S,灯泡D中的电流方向与原来相反D.断开S,电感L中电流方向与原来相反【答案】C【解析】闭合S瞬间,由于线圈的电流变大,导致其产生电动势,从而阻碍电流的变大,所以电流表R中的电流逐渐增大,电源消耗的内电压增大,则灯泡两端得电压减小,灯泡的电流逐渐减小,故A错误;由于电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,所以电路稳定后R上的电流小于灯泡的电流,断开S,灯泡不会闪亮,故B错误;断开S瞬间,线圈电流变小,从而产生电动势,维持R与L内的电流方向不变,该电流流过灯泡时,电流的方向与灯泡D中的电流方向与原来相反,故C正确,D错误.所以C正确,ABD错误.7.下列关于机械波的说法中正确的是()A.一列声波由空气传播到水中,频率和波长都发生变化B.火车鸣笛时向观察者驶来,观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高C.在波动中,振动相位总是相同的两个质点间的距离,叫做波长D.对于同一障碍物,波长越长的波越容易发生明显衍射现象【答案】BD【解析】A.一列声波由空气传播到水中,频率不变,波速变大,由知波长变长,故A错误;B.火车鸣笛时向观察者驶来,产生多普勒效应,观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高,故B正确;C.在波动中,相邻的振动相位总是相同的两个质点间的距离,叫做波长,故C错误;D.波长越长的波波动性越强,对于同一障碍物,波长越长的波越容易发生明显衍射现象,故D正确.8.一段长为L的通电直导线,设单位长度导线中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量都是e,它们的定向移动速度大小为v,现加一匀强磁场,其方向垂直于导线,磁感应强度为B,已知这段导线受到安培力为F,则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力()A.大小为evB,方向和安培力F方向相反B.大小为evB,方向和安培力F方向一致C.大小为,方向和安培力方向一致D.大小为,方向和安培力F方向一致【答案】BC【解析】每米导线中有n个自由电荷,每个自由电荷的电量均为e,它们定向移动的平均速率为v,所以电流的大小为,磁场对这段导线的安培力,则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力,根据左手定则可知方向和安培力F方向一致,故BC正确,AD错误.9.如图所示,质谱仪由两部分区域组成,左侧M、N是对水平放置的平行金属板,分别接到直流电源两极上,板间在较大范围内存在着电场强度为E的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场,右侧是磁感应强度大小为的另匀强磁场.一束带电粒子不计重力由左端射入质谱仪后沿水平直线运动,从点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,两束粒子最后分别打在乳胶片的、两个位置,、、三点在同一条整直线上,且则下列说法正确的是()A.两束粒子的速度都是B.甲束粒子的比荷小于乙束粒子的比荷C.若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为4:3D.若甲、乙两束粒子的质量相等,则甲、乙两束粒子的电荷量比为4:3【答案】ABC【解析】A.粒子在平行金属板间沿直线运动,说明洛伦兹力和电场力平衡,则,得,故A正确;B.由题意,得比荷,比荷与半径成反比,因为故甲束粒子的比荷小于乙束粒子的比荷,故B正确;C.若甲、乙两束粒子的电荷量相等,,故C正确;D.若甲、乙两束粒子的质量相等,,故D错误.10.如图所示,在光滑的水平面上有两个滑块P、Q,滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧.两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动,滑块P的质量为2m,速度方向向右,滑块Q的质量为m.速度方向向左,则下列说法正确的是()A.P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变B.当两个滑块的速度相等时,弹簧的弹性势能最大C.两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动D.从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中,滑块Q的速度大小先减小后增大【答案】BD【解析】对于P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统,由于只有弹簧的弹力做功,所以系统的机械能守恒,即系统动能和弹簧弹性势能之和不变,动能是变化的,故A错误;P以某一初速度压缩弹簧,在弹簧弹力作用下P做减速运动,Q做加速运动,当P与Q速度相等时,弹簧最短,弹性势能最大,故B正确;设最终P、Q两个滑块的速度分别为和规定向右为正方向,根据动量守恒定律得:,根据系统的机械能守恒得,解得:,或,,故C错误;从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中,滑块Q一直受到向右的弹力,速度先向左减小至零,再向右增大,故D正确.第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、实验题(本题共2小题,共12分。把答案写在答题卡中指定答题处,不要求写出演算过程)11.如图所示,某实验小组利用图示的实验器材将电路连接好后,进行“研究电磁感应现象”的实验.(1)实验时,线圈A放在线圈B中保持不动,小组同学将电键突然闭合时,发现电流计指针向右侧偏转.现保持电键闭合,则下列关于实验过程中所观察到的一些现象说法正确的是______A.滑片P快速向右移动时电流计指针将向左侧偏转B.滑片P快速向左移动时电流计指针向左侧偏转C.将线圈A突然拔出过程中,电流计指针向左侧偏转D.将线圈A拔出过程中,电流计指针不发生偏转(2)实验小组通过本实验,归纳出的实验结论是______.【答案】(1)BC(2)感应电流产生条件:闭合回路中磁通量变化【解析】(1)将电键突然闭合时,发现电流计指针向右侧偏转,说明穿过线圈B的磁通量增大时,则电流计指针向右偏转;当滑片P快速向右移动时,导致线圈A中的电流增大,那么穿过线圈B的磁通量增大,则电流计指针将向右侧偏转,故A错误;当滑片P快速向左移动时,导致线圈A中的电流减小,那么穿过线圈B的磁通量减小,则电流计指针将向左侧偏转,故B正确;当将线圈A突然拔出过程中,那么穿过线圈B的磁通量减小,则电流计指针将向左侧偏转,故C正确,D错误.(2)通过本实验,得出的实验结论是感应电流产生条件:闭合回路中磁通量变化.12.气垫导轨工作时,导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,大大减小了滑块运动时的阻力.小明同学为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量分别为m1、m2的滑块,滑块上固定着宽度为d的遮光片,导轨上A、B两点各有一个光电门,可以测量遮光片经过光电门的挡光时间.气垫导轨正常工作后,让两滑块以不同的速度从轨道两端开始相向运动,两滑块碰后粘在一起继续运动.光电门A记录了一个时间△t1,光电门B依次记录了三个时间△t2、△t、△t.则碰撞前两滑块的动量大小分别为_____、_____;碰撞后两滑块的动量大小分别为_____、_____.重复上述实验,多做几次,若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证.【答案】【解析】碰撞前两滑块的速度分别为:,,碰撞后两滑块粘在一起向右运动,共同速度为,所以碰撞前两滑块的动量分别为m1v1=m1,m2v2=m2,碰撞后两滑块的动量分别为m1v′=m1,m2v′=m2.三、计算题(共4小题,共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)。13.一列简谐横波的波形如图所示,实线表示时刻的波形图,虚线表示时刻的波形图。该波的周期为。(1)若,求该列波的传播速度;(2)若波速为,求波的传播方向。【答案】(1)若波沿x轴正向传播,传播速度为100m/s,若波沿x轴负向传播为140m/s;(2)波沿x轴负向传播【解析】(1)由图像可知该列波的波长为,由于则波传播的距离根据题图,若波沿x轴正向传播,则有若波沿x轴负向传播,则有(2)由图像可知波长,在0.1s内波传播的距离为即由波形平移法,可知波沿x轴负向传播。14.如图,足够长的固定光滑水平轨道与固定的光滑竖直圆弧轨道平滑连接.质量为的小球A以速度撞上质量为的静止小球B,已知A和B的大小相同且碰撞为弹性正碰.重力加速度g的大小取10m/s2.(1)若,求碰撞后小球B上升的最大高度;(2)若要求两小球只发生了一次碰撞,则的大小应满足怎样的关系?【答案】(1)(2)【解析】(1)取向右为正方向,则由动量守恒定律和能量守恒关系可知:,解得带入数据:v1=-1m/s;v2=4m/s小球B沿圆弧上升,无论是否冲出圆弧轨道,到达最高点时的速度一定为零,则由机械能守恒:解得h=0.8m(2)若两球只发生一次碰撞,则首先应该满足A小球碰后反向运动,即v1<0,由可知m1<m2;同时还必须满足A球碰后速度v1要大于或等于B小球的速度v2,即联立解得m2≥3m1或者m1≤m215.如图,电阻可忽略的足够长的光滑平行金属导轨间距l=1.0m,倾角θ=30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直于轨道平面向上,阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端某处由静止释放,下滑距离d=1.2m时刚好达到最大速度,重力加速度g=10m/s2,求:(1)金属棒的最大速度vm的大小;(2)从开始运动到刚好达到最大速度的过程中,金属棒上产生的焦耳热Qr;(3)金属棒从开始运动到刚好达到最大速度所用的时间t.【答案】(1)2m/s(2)0.2J(3)1s【解析】(1)金属棒的速度达到最大时,合外力0,设电流为I,由平衡条件有:mgsinθ=BIl感应电动势为:E=Blvm由闭合电路欧姆定律有:代入数据得最大速度为:vm=2m/s(2)设从开始运动到刚好达到最大速度的过程中,回路中产生的热量为Q,由能量守恒定律有:又有解得:Qr=0.2J(3)从开始运动

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