2020年湖南省湘西市自治州民族中学高二物理测试题含解析

2020年湖南省湘西市自治州民族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. 电阻、电容与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，极朝下，如图所示。

现使磁铁开始自由下落，在极接近线圈上端的过程中，流过的电流方向和电容器
极板的带电情况是：
A、从到，上极板带正电
B、从到，下极板带正电
C、从到，上极板带正电
D、从到，下极板带正电
参考答案：
D
2. 现有不带电的甲、乙两物体，相互摩擦之后，经检验甲带正电，那么下列说服正确的是
A．乙原来一定带正电，与甲接触后使甲带上正电
B．甲在与乙摩擦时得到了乙的电子
C．乙在与甲摩擦时得到了甲的电子
D．甲带的电荷量大于乙带的电荷量
参考答案：
C
3. 如图，两块水平放置的金属板间的距离为d，线圈匝数为n、电阻为r，电阻阻值为R．线圈中有竖直方向的磁场，两板间一个质量为m、电量为＋q的带电液滴处于静止状态，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是
A．磁感应强度B竖直向上且正在增强，
B．磁感应强度B竖直向下且正在增强，
C．磁感应强度B竖直向上且正在减弱，
D．磁感应强度B竖直向下且正在减弱，
参考答案：
C
4. （单选）如图所示的演示装置,一根张紧的水平绳上挂着五个单摆,其中A. E摆长相同,先使A摆摆动,其余各摆也摆动起来,稳定时可以发现( )
A．各摆摆动的周期均与A摆相同
B．B摆摆运动的周期最短
C．C摆摆动的周期最长
D．C摆振幅最大
参考答案：
B
5. 某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷电量为1.6×10-19C，普朗克常量为
6.63×10-34J s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是
A．5.3×1014Hz，2.2J B．3.3×1033Hz，
2.2J
C．5.3×1014Hz，4.4×10-19J D．3.3×1033Hz，4.4×10-19J
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 把信息加到载波上，就是使载波随而，这种技术叫调制。

参考答案：
7. （4分）一质量为m，电荷量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场，经过t时间，带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同。

则此匀强电场的强度为________，带电粒子在电场中所通过的路程为________。

参考答案：
，
8. （10分）如图所示，A、B、C、D为带电金属极板，长度均为L，其中A、B两板水平放置，间距为d，电压为U1，C、D两板竖直放置，间距也为d，电压为U2，今有一电量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子经过时间＿＿＿＿＿离开电场，这时它的动能为_____________。

（假设电场只存在于极板间，并设电子未与极板相遇，且不计电子的重力）
参考答案：
，9. 如图所示，线路的电压u=220v，每条输电线的电阻r=10Ω,电炉A的电阻R A=200Ω。

则电炉A上的电压v，电炉消耗的功率 w。

参考答案：
100 200
参考答案：
11. 某简谐运动的位移与时间关系表示为：x=0.1sin（100πt+）cm
，由此可知该振动的振幅是0.1 cm ，频率是50Hz，零时刻振动物体的初相位为．
参考答案：
解：据题简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt+）cm；
根据简谐运动的表达式为x=Asin（ωt+φ），知：
振幅为：A=0.1cm；圆频率为：ω=100πrad/s，则由ω=2πf得：频率f=Hz=50Hz，初相位为
故答案为：0.1，50，．
12. 两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为r/2时，它们之间相互作用力为
______________F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的_____________倍. 参考答案：
4 ，
13. 如图所示，使闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线圈中就会产生交流电。

已知磁场的磁感应强度为B，线圈abcd面积为S，线圈转动的角速度为?。

当线圈转到如图位置时，线圈中的感应电动势为______；当线圈从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势为
______。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。

如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。

通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。

请你对上述现象发表看法。

参考答案：
（1）（4分）
（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）
观点一：
银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半
径越大，等效质量越大。

观点二：
银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以
内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）
15. 在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃
气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？
参考答案：
燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象
解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．
【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它
的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （10分）如图所示的电路中，电源电动势E = 6.0V ，内阻r = 0.6Ω，电阻R2 = 0.5Ω，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A ，电压表的示数为3.0V，试求：
（1）电阻R3和R1的阻值；
（2）当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率。

参考答案：
17. 如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ，导轨间距为 lm ，电阻不计，导轨足够长。

两根金属棒 ab 和 a' b'的质量都是0.2kg，电阻都是 1Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒a' b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ，设金属棒a' b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

金属棒ab和导轨无摩擦，导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场，导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B 的大小相同。

用外力让a' b'固定不动，将金属棒ab 由静止释放，当 ab 下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为 18W。

求：
(1)ab 棒达到的最大速度；
(2)ab棒下落了 30m 高度时，其下滑速度已经达到稳定，此过程中回路电流产生的焦耳热
Q ；
(3)在ab棒下滑过程中某时刻将 a' b'固定解除，为确保a' b'始终保持静止，则a' b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件？ ( g =10m/ s2，sin370 =0.6 ，cos370 =0.8 )
参考答案：（1）ab下滑速度达到稳定时，加速度为0，速度达到最大，
由电功率定义可知：解得：
对ab由平衡条件得：
解得：（2分）
，解得
，解得
（或由能量守恒得：解得：
18. 如图所示，空间中存在着垂直斜面向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知电场强度E=2.0×103N/C，磁感应强度B=2.0T，斜面足够长且倾角θ=37°（sin37°=0.6），现将一带正电且与外界绝缘的小物块放在斜面上由静止释放，已知物块质量为m=2.0kg，带电量q=4.0×10﹣3C，物块与斜面间的摩擦因数μ=0.50，若重力加速度g=10m/s2，试求：
（1）小物块刚释放时的加速度大小；
（2）小物块离开斜面时的速度大小．
参考答案：
解：（1）刚释放时在垂直斜面方向物体受力平衡，故：
N+Eq=mgcosθ
沿斜面方向，由牛顿第二定律，有：
mgsinθ﹣μN=ma
解得：
a=
代入数据，可得：
a=4m/s2
（2）物体即将离开斜面时不受斜面弹力，且在垂直斜面方向受力平衡，故：
F B+Eq=mgcosθ
由洛仑兹力公式：
F B=Bqv
带入数据，可得：
v=1.0×103m/s
答：（1）小物块刚释放时的加速度大小为4m/s2；
（2）小物块离开斜面时的速度大小为1.0×103m/s．
【考点】带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律．
【分析】（1）小物块刚释放时，受重力、电场力、支持力，根据牛顿第二定律列式求解加速度；（2）小物块离开斜面时，受重力、电场力、洛仑兹力，其中洛仑兹力与重力的垂直斜面的分力平衡．。