黑龙江省绥化市重点高中2021-2022学年高二上学期返校验收考试 物理(1)

高二物理试题 一、选择题(1－8 为单选，9－12 为多选，每道题4 分。全部选对得4 分，选对不全得2 分， 有选错的0 分。共48 分) 1.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指 南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示 下列说法正确的是 A.赤道上方的磁感应强度大于两极 B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近 C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D.飞机往返于北京和上海时，总是左机翼的电势更高 2.如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的 轴线上有a、b、d 三个点，a 和b、b 和c、c 和d 间的距离均为R，在a 点处有一电荷量为 q(q>0)的固定点电荷。已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量) A. B. C. D. 3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1 所示，产生的 交变电动势的图2 所示，则 A.t＝0.005s 时线框的磁通量变化率最大 B.t＝0.01s 时线框平面垂直于中性面 C.线框产生的交变电动势有效值为311V D.线框产生的交变电动势频率为100Hz 4.如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab 边向上。当金属框绕ab 边以角速度ω 逆时针转动时，a、b、c 三点的电势分别为Ua、Ub、 Uc。已知bc 边的长度为l。下列判断正确的是 A.Ua>Uc，金属框中无电流 B.Ub>Uc，金属框中电流方向沿a－b－c－a C.Ubc＝ Bl2ω，金属框中电流方向沿a－c－b－a D.Ubc＝－ Bl2ω，金属框中无电流 5.如图(a)，线圈ab、cd 绕在同一软铁芯上，在ab 线圈中通以变化的电流，测得cd 间的的 电压如图(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随 时间变化关系的图中，可能正确的是 6.为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电 加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匣数分别为n1、n2。当两点火针间电 压大于5000V 就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是 A.电压表的示数为50 V B.在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000V C.当 >100 时，才能点燃燃气 D.当 ＝200 时，点火针每个周期的放电时间为0.01s 7.平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM 上方存在匀 强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为 q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v 的速度从OM 的某点向左上方射入磁场，速度与OM 成30° 角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点，并从OM 上另一点射出磁场。 不计粒子重力。则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O 的距离为 A. B. C. D. 8.如图所示，正方形导线框ABCD、abcd 的边长均为L，电阻均为R，质量分别为2m 和 m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直 平面内。在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强 磁场。开始时导线框ABCD 的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd 的上边到匀强磁 场的下边界的距离为L。现将系统由静止释放，当导线框ABCD 刚好全部进入磁场时，系 统开始做匀速运动，不计摩擦的空气阻力，则 A.两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT＝mg B.系统匀速运动的速度大小v＝ C.两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热Q＝mgL－ D.导线框abcd 的ab 边通过磁场的时间t＝ 9.如图所示，边长为L 的正方形ACDE 内、外分布着方向相反的匀强磁场，外部磁场范围 足够大、正方形ACDE 内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为B。在AE 的中点F 处有一粒子源，粒子源能沿垂直AE 的方向发射不同速度的粒子，粒子质量均为 m，电荷量均为－q(q>0)，粒子重力不计。若粒子以某一速度发射后第三次经过磁场边界时 的位置为AC 中点G，且速度方向垂直于AC，则下列说法正确的是 A.该粒子在磁场中运动的半径为L B.该粒子在磁场中运动的半径为2L C.该粒子第一次到达G 点的时间为 D.若换成带电荷量为＋q、质量为m 的粒子仍以速度v 发射，则不一定通过G 点 10.如图所示，一个半径为R 的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场正交，环上各点的磁感 应强度B 大小相等，方向均与环面轴线方向成θ 角(环面轴线为竖直方向)。若导电圆环上 载有如图所示的恒定电流，则下列说法正确的是 A.导电圆环有收缩的趋势 B.导电圆环所受安培力方向竖直向上 C.导电圆环有扩张的趋势 D.导电圆环所受安培力方向竖直向下 11.如图所示的正方形金属线框abcd 边长为L，每边电阻均为r，在垂直于纸面向里、磁感 应强度大小为B 的匀强磁场中绕cd 轴以角速度ω 匀速转动，c、d 两点与一阻值为r 的电阻 相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，下列说法中正确的是 A.当S 断开时，电压表的示数为 B.当S 断开时，电压表的示数为 C.当S 闭合时，电流表的示数为 D.当S 闭合时，电流表的示数为 12.如图所示，一个电荷量为－Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O 点。另一个电荷量 为＋q、质量为m 的点电荷乙，从A 点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，运动到B 点时 速度为v，且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，A、B 两 点间距离为0，静电力常量为k，则下列说法正确的是 A.点电荷乙从A 点向甲运动的过程中，加速度先减小后增大 B.点电荷乙从A 点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小 C.O、B 两点间的距离为 D.在点电荷甲形成的电场中，A、B 两点间的电势差为UAB＝ 二、实验题(共15 分) 13.(6 分)某同学用量程为1mA、内阻为120Ω 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1V 和1A 的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S 为开关。回答下列问题： (1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线 。 (2)开关S 闭合时，多用电表用于测量 (填“电流”、“电压”，或“电阻”)；开关S 断开时，多用电表用于测量 (填“电流”、“电压”或“电阻”)。 (3)表笔A 应为 色(填“红”或“黑”)。 (4)定值电阻的阻值R1＝ Ω，R2＝ Ω。(结果取3 位有效数字) 14.(9 分)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5V 的电压表V 的内阻(内阻为数千欧姆)， 可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)，滑动 变阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流电源E(电动势3V)，开关1 个，导线若干。 实验步骤如下： ①按电路原理图(a)连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合 开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电 阻箱的阻值。 回答下列问题： (1)实验中应选择滑动变阻器 (填“R1”或“R2”)。 (2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线 。 (3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不 变，计算可得电压表的内阻为 Ω(结果保留到个位)。 (4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 (填正 确答案标号)。 A.100μA B.250μA C.500μA D.1mA 三、解答题(共37 分) 15.(10 分)如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd 匝数N＝ 100 匝，面积S＝0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω＝100π rad/s，匀强磁场的磁感应强度B ＝ ，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来 后供用户使用，输电导线的总电阻为R＝10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、 副线圈的匝数比为n3：n4＝10：1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。 发电机线圈电阻r 不可忽略。求： (1)交流发电机产生电动势的最大值Em； (2)输电线路上损耗的电功率△P； (3)若升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2＝1：8，交流发电机线圈电阻r 上的热功率与 输电线上损耗的电功率之比。 16.(12 分)如图所示，在矩形区域ABCD 内存在竖直向上的匀强电场，在BC 右侧I、II 两区 域存在匀强磁场，L1、L2、L3是磁场的边界(BC 与L1重合)，两磁场区域宽度相同，方向如 图所示，区域I 的磁感强度大小为B1。一带电荷量为q(q>0)、质量为m(重力不计)的点电荷 从AD 边中点以初速度v0沿水平向右方向进入电场，点电荷恰好从B 点进入磁场，经区域I 后又恰好从与B 点同一水平高度处进入区域II，已知AB 长度和BC 长度相等。 (1)求带电粒子到达B 点时的速度； (2)求区域I 的宽度d； (3)若电荷在区域II 运动时不从右边界射出，求区域II 磁感应强度B2的最小值。 17.(15 分)如图所示，竖直平面内有一宽L＝1m、足够长的光滑矩形金属导轨，电阻不计。 在导轨的上、下边分别接有电阻R1＝3Ω 和R2＝6Ω，在MN 上方及CD 下方有垂直纸面向 里的匀强磁场I 和II，磁感应强度大小均为B＝1T，现有质量m＝0.2kg、接入电路的电阻r ＝1Ω 的导体棒ab，在金属导轨上从MN 上方某处由静止下落，下落过程中导体棒始终保 持水平且与金属导轨接触良好，当导体棒ab 下落到快要接近MN 时的速度大小为v1＝ 3m/s，不计空气阻力，g 取10m/s2。 (1)求导体棒ab 快要接近MN 时的加速度大小； (2)若导体棒ab 进入磁场II 后，棒中的电流大小始终保持不变，求磁场I 和II 之间的距离 h； (3)若将磁场II 的CD 边界略微下移，使导体棒ab 刚进入磁场II 时速度大小变为v2＝9m/s， 要使棒在外力F 作用下做a＝3m/s2的匀加速直线运动，求所加外力F 随时间t 变化的关系 式。 答案