2022年湖南省衡阳市北斗星实验中学高二物理测试题含解析

2022年湖南省衡阳市北斗星实验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. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示（）
A．线圈中O时刻感应电动势最大
B．线圈中D时刻感应电动势为零
C．线圈中D时刻感应电动势最大
D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V
参考答案：
2. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为
A．-E B． C．-E
D．+E
参考答案：
A
3. 两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（）
A．QA：QB=1：2 B．QA：QB=2：1
C．QA：QB=1：1 D．QA：QB=4：1 参考答案：
B
4. 两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图所示，可知两电阻的大
小关系是
A.R1＞R2
B. R1＝R2
C. R1＜R2
D.不能确定
参考答案：
C
5. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。

现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （5分）质量m1=1 kg的物体，以某一初速度在水平面上滑行，与另一物体相碰，碰撞前后它们的位移随时间变化的情况如图所示。

若取g=10 m/s2，则m2=_______kg。

参考答案：
3 kg.
解析：
碰前m1匀速，v1=4 m/s，m2静止；碰后两者黏合在一起共同匀速运动，v=1 m/s，由m1v1=（m1＋m2）v，得m2=3 kg。

7. 1一列简谐横波，沿x轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1所示。

①该振动的振幅是 cm；②振动的周期是 s；③在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm。

图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5 m处。

④该波的传播速度是 m/s；⑤经过周期后，A点离开平衡位置的位移是 cm。

参考答案：
8. 某物体做直线运动，物体的速度—时间图像如图所示，若初速度大小为v0，末速度大小为v t，则在时间t1秒内物体的平均速度v_________．(填<、>或=) 参考答案：
＞
9. （填空）（2014秋?赫章县校级月考）如图所示，两带电金属小球球心距为r，带电荷量均为Q，设它们之间的库仑力为F．若它们带同种电荷，则
F 小于
k ，若它们带异种电荷，则F
大于k．（填大于、等于、小于）
参考答案：
小于，大于．
解：当两球心相距为r时，两球不能看成点电荷，
因带同种电荷，导致电量间距大于r，
根据库仑定律F=k，可知，它们相互作用的库仑力大小有：F＜k，
同理，因带异种电荷，导致电量间距小于r，
根据库仑定律F=k，可知，它们相互作用的库仑力大小有：F＞k，
故答案为：小于，大于．
10. 如图8，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________，方向_______．
参考答案：
12kQ/L2，沿AB连线指向B
11. 如图所示，把螺线管B套在螺线管A的外面，螺线管B的两端接到电流表上，合上开关给螺线管A通电时，螺线管B中感应电流产生；螺线管A中电流达到稳定时，螺线管B 中感应电流产生；断开开关给螺线管A断电时，螺线管B中感应电流产生（填“有”或“无” ）。

参考答案：
有无有
12. 有一待测电阻Rx，无法估计其粗略值。

某同学用伏安法进行测量，按图10所示（甲）、（乙）两种电路各测一次，用（甲）图测得的数据是2.9V，4.0mA；用（乙）图测得的数据是3.0V，3.0mA。

由此可知，应用________图测量的值误差较小，测量值Rx＝________Ω。

参考答案：
_ 乙___; Rx＝_1.0×103_Ω
13. 将一通电直导体垂直磁场方向放入某匀强磁场，若只增大电流，则导体受到的安培力将；若只减弱磁场，则导体受到的安培力将。

参考答案：
增加，减小
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）
参考答案：
红外线、紫外线、X射线等。

15. （6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。

（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。

（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。

参考答案：
(1)Q点电场强度较强(1分)。

因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。

(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）
方向向左(或与电场强度方向相反) (1分)
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在一对平行的金属导轨的上端连接一阻值为R的定值电阻，两导轨所决定的平面与水平面成30°角，若将一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于两导轨放在导轨上，并使其由静止开始下滑，已知导体棒电阻为r，整个装置处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，求导体棒最终下滑的速度及电阻R最终的发热功率分别为多少.(导轨足够长，磁场足够大，不计导轨电阻和摩擦)
参考答案：
导体棒由静止释放后，加速下滑，受力情况如图所示，由右手定则判定棒中电流方向由
b→a，由左手定则判定，受安培力沿斜面向上，随着棒的下滑速度不断增大，安培力F增大，加速度减小，导体棒做变加速运动，当加速度a=0时，速度达到最大，即最终下滑速度，此时导体棒受力平衡，有
mgsin30°=F=BIL ①
其中I=②
由①②解得 Ks5u
热功率P=I2R= Ks5u
17. 如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x 轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场.不计粒子重力,求:
(1)电场强度大小E;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.
参考答案：
..解：粒子运动如图所示
(1)设粒子在电场中运动的时间为t1
x、y方向2h=v0t1 h=at21
根据牛顿第二定律 Eq=ma 求出E=.
(2)根据动能定理 Eqh=
设粒子进入磁场时速度为v, 由qvB=mv2/r动知识，求出r=.
(3)粒子在电场中运动的时间t1=
粒子在磁场中运动的周期 T=
设粒子在磁场中运动的时间为t2 则 t2=T
求得粒子运动的总时间t=t1+t2=
答案:(1) (2) (3)
18. 发电机输出功率为100 kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，发电机到用户输电线电阻为10Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4％．（1）画出此输电线路的示意图；
（2）在输电线路中设置的升压和降压变压器原副线圈的匝数比；
（3）用户得到的电功率是多少?
参考答案：。