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河南省天一大联考2014-2015学年高二阶段性测试(二)物理试题(word版)[来源:学优高考网497664]


天一大联考(原豫东、豫北十所名校联考)

2014-2015 学年高二年级阶段性测试(二)





第I卷
一.选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分。第 1-8 题只有一个选项符合题目要求, 第 9-12 小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得 5 分,选对但选不全的得 3 分。有选 错的得 0 分。 1.物理学的发展推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。 下列有关物理学的叙述错误的是 A.库仑测量出了静电力常量 B.法拉第提出场的概念 C.奥斯特发现了电流的磁效应 D.法拉第发出了电磁感应定律 2.如图所示,在某电场中画出了四条电场线,C、D 两点是 AB 连线的三 等分点。已知 A 点的电势为 φA=30V,点的电势为 φB=0V,则 A.C 点的电势=20V B.C 点的电势<20V C.点的电势>20V D.ABC 都不正确 3.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度为 B= ,即磁感应强度 B 与 I I

导线中的电流 I 与正比、与该点到导线的距离成反比。如图所示,两根平 等长直导线相距为 R,通以大小、方向均相同的电流。规定磁场向向里为 正,在 O~R 区间内磁感应强度 B 随 r 变化的图线可能是 O B r R/2 B r R/ 2 O R/2 B B r r R/ 2 R

r

O

O

O

4.如图所示,两横载面积相同的不同材料制成的导线 I 和 II,串联后接入电路。若导线上任 意一点的电势 φ 随该点与 a 点距离的变化关系如图乙所示。导线 I 和 II 的电阻率分别为, 电阻分别为 ρ1、ρ2,电阻分别为 R1、R2,则 a I II b

E

A.ρ1<ρ2 ,R1<R2 C.ρ1<ρ2 ,R1>R2

B.ρ1>ρ2 ,R1<R2 D.ρ1>ρ2 ,R1>R2

5.在如图所示的电路中,开关 S1、S2、S3、S4 均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容器, 板间悬浮着一油滴 P。下列措施能使油滴 P 一定向下 R 1 S1 运动的是 R 3 S2 A.断开 R4 B.断开后 S2,减小电容器极板间的距离 R2 R5 P C.断开后 S3,增大电容器极板间的距离 S3 S4 D.断开后 S4,增大电容器极板间的距离 6.如图所示的区域内有垂直于纸面的多强磁场, 磁感应 强度为 B,电阻为 R、半径为 L、圆心角为 60 的扇形闭合导 线框绕垂直于纸面的 O 轴以角速度 ω 匀速转动 (O 轴位于磁 场边界) 。则线框内产生的感应电流的有效值为 A. B.

C.

D.

7.如图所示,甲乙两带同种电荷的小球套在光滑的绝缘圆环上,处于平衡状态。已知甲的 质量为,带电量为,其与圆心的连线与竖直方向的夹角为;乙的 质量为,带电量为,其与加以的连线与竖直方向的夹角为。则下 列说法正确的是 O A.若只缓慢增大甲的质量 m1,则 θ1 增大,θ2 减小 θ1 B. 若只缓慢增大甲的质量 m1,则 θ1 增大,θ2 减小 θ1 θ 2 q2 q1 θ 1 C.若只缓慢增大甲的质量 m1,则 θ1 增大,θ2 减小 θ1 m2 甲 D.若只缓慢增大甲的质量 m1,则 θ1 增大,θ2 减小 θ1 m1 乙 8.如图甲所示,圆环形线圈 P 用四根轻绳对称地吊在天花板上, 图中只画出了平面图中的两根绳,圆环形线圈 P 处于静止且环面水平,其正下方固定一螺 线管 Q,P 和 Q 共轴,Q 中通有按正弦函数规律变化的电流,其 i-t 图像如图乙所示。则

A.在 t=0 时,穿过线圈 P 的磁通量最大,感应电流最小。 B.在 t=1.5s 时,穿过线圈 P 的磁通量最大,感应电流最大。 C.在 t=3s 时,穿过线圈 P 的磁通量变化率为零。 D.在 0~3s 内,Q 对线圈 P 的磁场力先是斥力后是引力。 9.如图所示,水平放置的充电平行金属板,板间距为 d,其间形成 匀强电场,一带正电的微粒从下极板边缘射击入,并沿直线从上极

板边缘射击出,微粒质量为 m,带电荷量为 Q,则 A.场强方向竖直向上。 B.场强方向竖直向下。 C.两极板间的电势差为 mgd/q D.微粒的电势能能增加了 mgd 10.如图中甲、乙两个电路,其中 P 为滑动变阻器,Q 为理想变压器,K1、均未闭合。现 两电路左端均接入相同的交变电压 U,电表均为理想电表,下列说法正确的是 A.电压表 V1、示数均大于 U B.只闭合,A 示数变小,示数变大 C.只闭合,亮度会变暗,亮度不变 D.只将 P、Q 滑动触头下滑,示数变小,示数变大

11.一带负电荷的微粒质量为 m,带电荷量为 q,如图所示,将它以一定初速度在磁场中 P 点释放以后,它就做匀速直线运动,已知匀台磁场的磁感应强度为, 空气对微粒的阻力大小恒为 f ,下列描述中正确的是 A.微粒不可能沿竖直方向运动 B.微粒可能沿水平方向运动 C.微粒做匀速运动时的速度 v 的大小为

D.微粒做匀速运动时的速度 v 的大小为 12.如图所示,匝数为 n 的正方形线圈 abcd 的电阻为 r,线圈外接 电阻 R,理想电压表与电阻 R 并联、 。线圈 ab 边和 cd 边的中点连 线 OO'恰好位于磁感应强度为 B 的匀强磁场的边界上。线圈绕轴 以角速度匀速转动,电压表的娄数为 U,下列说法中正确的是 A.电动势的最大值为 B.因线圈的面积未知,不能求出磁通量的最大值 C.线圈从图示位置转过 90 的过程中通过电阻 R 的 电荷量为 D.线圈从图示位置转过 90 的过程中,电阻 R 的瞬 时功率为

二.非选择题。本题共包括 5 小题,共 50 分。 13. (6 分)实验室新进了一批电阻,课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值,操 作过程分以下几个步骤: (1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔;选择开关旋至电阻“×10”档; (2)将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零; (3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接,此时多用电表的示数如图中甲所示; (4) (5) (6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接,若多用电表示数如图中乙所示,其计数为 Ω (7)将选择开关旋至 OFF 档,取出红、黑表笔。 请你完成操作步骤中的第(4) 、 (5) 、 (6)三步。 14.如图所示为一同学设计的电学实验的实物边线图。该可用来测量待测电阻 Rx 阻值(约 500Ω) 。图中两只电流表量程相同,内阻都较小。实验步骤 如下: A.调节电阻箱,使它的阻值 R0 与待测电阻的阻值接近; 将滑动变阻器的滑动触头调到最右端; B.闭合开关 S; C.将滑动变阻器的滑动触头向左端滑动,使两个电流表指 针都有明显偏转; D.记下两个电流表 A1 和 A2 的计数 I1 和 I2; E.多次改变滑动变阻器滑动触头的位置,记下 A1 和 A2 的 多组计数 I1 和 I2; F.处理实验数据,求 Rx 平均值。回答下面问题: (1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图, 其中电阻箱的符号为 号表示; (2)不计电流表内阻的影响,用 I1、I2 和 R0 表示 Rx 的公式为 Rx= . 和表示的公式为 (3)考虑电流表内阻的,用 I1、 I2、R0、A1 的内阻 r1、A2 的内阻 r2 表示 Rx 的公式为 Rx= . 15. (10 分)如图所示,空间某区域内有竖直向下的匀强电场,其竖直截面是长为 L、宽为 的长方形 ABCD,与区域边界 BC 相距 L 处竖直旋转一个足够大的荧光屏,荧光屏与 AB 延长线交于 O 点,已知电场强度为 E。现有一束质量均为 m,电荷量均为+q 的粒子流从 A 点沿 AB 方向以一定初速度进入电场,恰好从 C 点飞出,不计粒子重力。 (1)求粒子进入电场时的初速度大小; (2)若将电场分为左右相同的两个区域,并将右半部分电场移走,左半部分电场强度不变, 求粒子打在荧光屏上的点与 O 点的距离。 ,滑动变阻器的符号为 ,其余器材用通用的符

16. (12 分)如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心半圆弧面,圆心为 O,外圆 弧面 AB 的半径为 L,电势为 φ1,内圆弧面 CD 的半径为 L/2,电势为 φ2。足够长的收集板 MN 平等于边界 ACDB, 在边界 ACDB 和收集板 MN 之间另一个半圆形匀强磁场, 圆心为 O、半径为 L,磁场方向垂直于纸面向内。假设有质 量为 m 带电荷量为 q 的带正电粒子,均匀地吸附到 AB 圆 弧面上, 并被加速电场从静止加速后有 2/3 能打到 MN 板上, 不考虑过边界 ACDB 的粒子再次返回、不计粒子间的相互 作用,求: (1)粒子到达 O 点时速度的大小; (2)磁感应强度的大小。 17. (13 分)如图所示,平等金属导轨间距为 L,与水平面间的夹角为θ ,导轨电阻不计, 两端分别与阻值为 2R 的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为 B。有 一质量为 m,长为 L 的导体棒从 ab 位置获得平行于斜面的大小为 v 的初速度向上运动,最 远到达 a'b'的位置,已知上滑过程中流过导体棒的电荷量为 q,导体棒的电阻为 R,与导 轨之间的动摩擦因数为μ 。 (1)求上滑过程中导体棒受到的最大安培力; (2)求上滑过程中两电阻产生的热量。

1~12 题,每小题 5 分,共 60 分。第 1~8 题只有一个选项符合题目要求,第 9~12 题有 多个选项符合题目要求,全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 1.D 2.B 3.D 4.A 5.D 6.B 7.B 8.D 9.AC 10.CD 11.AC 12.CD 13.答案: (4)将选择开关旋至“×1”挡 (2 分) (5)将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零 (2 分) (6)14.0(2 分) 14.答案:(1)电路原理图如图所示(3 分)

(2)

I1 R0 (3 分) I2
I1 ( R0 ? r1 ) ? r2 (3 分)。 I2

(3)

15.本题考查带电粒子在电场中的运动,意在考查考生的综合分析能力。 (1)设粒子进入电场时初速度大小为 v0,则 水平方向:L=v0t(1 分) 竖直方向:

L 1 2 ? at (1 分) 2 2

a?

Eq (1 分) m

解得: v0 ?

EqL (1 分) m

(2)设粒子通过区域 AHFD 的时间为 t1,侧向位移为 y1,竖直方向速度为 vy,则有

L 1 t1 ? 2 , y1 ? at12 ,vy=at1(2 分) v0 2
解得 y1 ?

1 L , v y ? v0 (1 分) 2 8

设粒子离开 HF 边界后经过时间 t2 到达荧光屏,有

3L 水平方向: t2 ? 2 (1 分) v0
竖直方向: y ? y1 ? vy ? t2 (1 分) 解得 y ?

7 L (1 分) 8

16. 本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动,意在考查考生的综合分析能力。 ( 1 )带电粒子在电场中加速时,电场力做功,得:

qU =

1 mv 2 ? 0 2

(2 分)

U ? ?1 ? ?2 (1 分)
解得 v ?

2q??1 ? ? 2 ? (1 分) m

( 2 )粒子有 2/3 能打到 MN 板上,则刚好不能打到 MN 上的粒子从磁场中出来后 速度的方向与 MN 平行,则入射的方向与 AB 之间的夹角应是 60 °,在磁场中运动 的轨迹如图所示,轨迹圆心角 ? =60 ? (3 分)

根据几何关系,粒子做圆周运动的半径: r = L (1 分) 由洛伦兹力提供向心力得: qvB = m

v2 r

(2 分)

联合解得: B0 ?

1 2m??1 ? ? 2 ? L q

(2 分)

17. 本题考查电磁感应定律的应用,意在考查考生的分析综合能力。 (1)导体棒产生的感应电动势 E ? Blv (1 分) 电路中总电阻为 2R,根据闭合电路的欧姆定律 I ? 由 F安 ? BIl (1 分)
B 2l 2 v 2R

E R总

(1 分)

联立得安培力的最大值 F安 ?

(2 分) (1 分)

(2)设从 ab 到 a ?b ? 的距离为 s,由 E ? ??
?t
I? E 2R

(1 分) (1 分)

q ? I ?t

解得 s ?

2qR Bl

(1 分)

由能量守恒定律可知: 导体棒的动能减少量应该等于导体棒重力势能的增加量以及克服安培 力做功产生的电热和克服摩擦阻力做功产生的内能,则
1 2

mv =mgssin θ +μ mgscos θ +Q 电热
2

(2 分) (1 分)

联立得: Q电热 ? mv2 ? (sin ? ? ? cos ? )

1 2

2qRmg Bl

导体棒的电阻与两电阻的总阻值相等, 电流相等, 故导体棒产生的电热与两电阻产生的电 热相等,故 Q ? Q电热 ? mv 2 ? (mg sin ? ? ? mg cos ? )
1 2 1 4 qR (1 分) Bl


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