2021-2022学年河南省洛阳市十第二中学高二物理测试题含解析

2021-2022学年河南省洛阳市十第二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. （多选）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。

导线均通有大小相等、方向向上的电流。

已知长导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=kI/r，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。

一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。

关于上述过程，下列说法正确的是( )
A．小球先做加速运动后做减速运动
B．小球做加速度增大的减速直线运动
C．小球对桌面的压力先减小后增大
D．小球对桌面的压力一直在增大
参考答案：
D
2. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关闭合。

两平行金属极板
a、b间有垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电粒子正好以速度v匀速穿过两板。

不计带电粒子的重力，以下说法正确的是（）
A．保持开关闭合，将滑片p向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出
B．保持开关闭合，将滑片p向下滑动一点粒子将可能从下极板边缘射出
C．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出
D．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出
参考答案：B
A、开关闭合，将滑片P向上滑动一点，两板间电压变小，若粒子带负电，电场力方向向上，
大小减小，粒子有可能从下极板边缘射出，本题中粒子带正电，故A错误；
B、开关闭合，将滑片P向下滑动一点，两板间电压变大，若粒子带正电，电场力方向向下，大小增大，粒子将可能从下极板边缘射出，故B正确；
C、开关闭合，a板下移，板间场强，U不变，d变小，E变大，电场力F=qE变大，与洛伦兹力不平衡，粒子将不再沿直线运动，故C错误；
D、将开关断开，电容器放电，电场消失，粒子不再将直线运动，故D错误。

故选B
3. 首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是
A．安培 B．奥斯特 C．法拉第 D．欧姆
参考答案：
B
4. 如图，甲、乙两个单摆的悬点在同一水平天花板上，两摆球拉到同一水平高度，并用一根细线水平相连，以水平地板为参考面．平衡时，甲、乙两摆线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，且θ1＞θ2．当细线突然断开后，两摆球都做简谐运动，则（）
A．甲、乙两摆的周期相等
B．甲、乙两摆的振幅相等
C．甲的机械能小于乙的机械能
D．甲的最大速度小于乙的最大速度
参考答案：
C
【考点】单摆．
【分析】根据单摆的周期公式，通过摆长的大小比较周期的大小，通过机械能守恒定律比较摆球的最
大速度
【解答】解：A、根据几何关系得，甲的摆长大于乙的摆长，摆角大于乙的摆角，所以甲的振幅大于乙的振幅．根据T=2π知，甲摆的周期大于乙摆的周期．故AB错误．
C、两球开始处于平衡，设绳子拉力为T，根据共点力平衡知，m甲g=，m乙g=，则m甲＜m乙，在摆动的过程中，机械能守恒，则甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能．故C正确．
D、根据机械能守恒定律得，因为甲球下降的高度大，则甲摆球的最大速度大于乙摆球的最大速度．故D错误．
故选：C
5. （单选）如图所示是半径很大的光滑凹球面的一部分，有一个小球第一次自A点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v1，用时为t1；第二次自B点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v2，用时为t2，下列关系正确的是()
A．t1＝t2，v1>v2 B．t1>t2，v1<v2
C．t1<t2，v1>v2 D．t1>t2，v1>v2
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）19世纪中叶，英国物理学家系统总结了人类对电磁规律的研究成果，提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．电磁波在日常生产、生活中得到了广泛的应用，某卫星传送电视信号的频率为2.0×109Hz，它在真空中的波长为m。

参考答案：
麦克斯韦（2分） 0.15（2分）7. （2分）在粗糙的水平面上用水平恒力F推动质量为m的物体，由静止开始运动，经过1s 撤去外力F，又经过2s物体停止运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为______。

参考答案：
F/3mg
8. (1) 如图所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A端接在直流高压电源的______极，射线管的B端接在直流高压电源的______极（填：“正”或“负”）。

此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(填“向上”、“向下”或“不”)。

（2）在一个匀强电场中有M、N、P三点，它们的连线组成一个直角三角形，如图所示。

MN = 4cm，MP = 5cm，当把电量为-2×10-9C的点电荷从M点移至N点时，电场力做功为8×10-9J，而从M点移至P点时，电场力做功也为8×10-9J。

则电场的方向为________，电场强度的大小为________V/m。

参考答案：
(1). 负 (2). 正 (3). 下． (4). N指向M方向 (5). 100
解：（1）因为A是阴极，所以射线管的阴极A接直流高压电源的负极．B是阳极，接直流高压电源的正极．因为A是阴极，B是阳极，所以电子在阴极管中的运动方向是A到B，产生的电流方向是B到A （注意是电子带负电），根据左手定则，四指指向A，手掌对向N极（就是这个角度看过去背向纸面向外），此时大拇指指向下面，所以轨迹向下偏转．
（2）由电场力做功 W=qU可知，M、N间的电势差为：，从M到P点，则得M、P间的电势差为：，由此可知NP两点电势相等．由电场线与等势线
垂直，电场线由高电势指向低电势，可知电场线由N指向M方向，由：.【点睛】本题考查电场线与等势线的关系，根据电场力做功情况判断等势线，根据电场线与等势线垂直，电场线由高电势指向低电势的规律再确定电场线方向即可.
9. 如图所示，一个面积为S的正方形线圈abcd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。

这时穿过线圈的磁通量为___________，当线圈以ab为轴从图中的位置转过60
的瞬间，穿过线圈的磁通量为___________。

参考答案：
BS BS
10. 单摆摆球质量为m，摆长为L，简谐运动时最大偏角为θ，则摆球从最大位移到达平衡位
置的过程中，重力的平均功率为，摆球通过平衡位置时，重力的即时功率为 . 参考答案：
11. 质子（）和粒子（）从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比E k1:E k2= ，轨道半径之比r1:r2= ，周期之比T1:T2= 。

参考答案：
1:2 1:；1:2
12. 如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<<Q，AB=h，BC=2h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做的功为
______________；小球在C点的速度为 ________.
参考答案：
13. 导体中的电流是5mA，那么在3.2秒内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过
a、b、c三处时，能产生感应电流吗？
参考答案：
金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．
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. （9分）两块平行板相距为ｄ=1cm，其中Ｎ为金属板，受光子能量为7.7ev光照射后将发射出沿不同方向运动的光电子形成电流，从而引起电流表指针偏转．若调节Ｒ逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为Ｕ=5.0v时，电流恰好为零。

切断开关S，在ＭＮ间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感强度，也能使电流为零．当磁感强度为Ｂ时，电流恰为零．求
（1）金属Ｎ的逸出功为多少?
（2）磁感强度B为多少(已知电子的质量ｍ=0.9×10-30㎏，电量为e=1.6×10-19c )?
参考答案：
解析：
(1)ｅＵ＝ｍｖ2
ｍｖ2 =h v–W W =7.7-5=2.7eV
(2)设光电子的最大初速度大小为ｖ，闭合开关Ｓ，光电流恰好为零时，由动能定理，
得ｅＵ＝ｍｖ2，则ｖ＝
断开Ｓ，光电流恰好为零时，光电子则在匀强磁场Ｂ中做半径为ｒ的匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有ｅｖＢ＝，ｒ＝，则此时有ｄ＝2ｒ
即ｄ＝
将①、②联立解得＝
=1.5×10-3T
17. (10分)有条河流，流量Q=2m3/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏
“220V，100W”的电灯正常发光？(g=10m/s2)
参考答案：
设ρ为水的密度，ρ=1.0×103kg/m3电源端：P输出=Qρgh×50%=5×104w
输出电压U0=240V
线路损耗ΔP损=I送2R
I送=
送电电压U送=
升压变压比：n1∶n2=U0∶U送=6∶125
输电线损失电压ΔU=I送R=10×30V＝300V U1=U送－ΔU=4700V
U2=220V
升压变压比：n3∶n4= U1∶U2=235∶11
灯盏数N==470
18. 10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e＝（V），求线圈从中性面开始转过180°过程中，感应电动势的平均值和最大值之比．
参考答案：。