廣東省廣州市第三十一中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理測(cè)試題含解析

廣東省廣州市第三十一中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，金屬環(huán)半徑為a，總電阻為2R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直穿過(guò)環(huán)所在平面．電阻為R／2的導(dǎo)體桿AB沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時(shí)，桿的端電壓為（

）A、

B、

C、

D、參考答案：A2.（多選）如圖8所示，導(dǎo)體棒ab可以無(wú)摩擦地在足夠長(zhǎng)的豎直軌道上滑動(dòng)，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，除R外其他電阻均不計(jì)，則導(dǎo)體棒ab下落過(guò)程中(

)A.金屬棒的機(jī)械能守恒B.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前，電阻R增加的內(nèi)能由焦耳定律求解C.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以后，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電阻R增加的內(nèi)能D.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為棒增加的動(dòng)能和電阻R增加的內(nèi)能參考答案：CD3.如圖所示，先后以速度和勻速把一個(gè)矩形線圈拉出有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在先后兩種情況下，下列結(jié)論錯(cuò)誤的是A．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B．線圈中的感應(yīng)電流C．作用在線圈上的水平拉力大小之比D．線圈上產(chǎn)生的焦耳熱之比參考答案：D4.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．不考慮空氣阻力的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B．自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)量大的物體，所受重力大，因而落地速度大D．重力加速度在地球赤道處最大參考答案：B5.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象.當(dāng)有電流從電流表的正極流入時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn).下列說(shuō)法哪些是正確的：acA.當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)B.當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C.保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動(dòng)，電流表指針向左偏參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，互相垂直的兩個(gè)分力F1、F2，將F2繞O點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至和F1重合，則合力在________(填“增大”或“減小”)，同時(shí)方向在________(填“改變”或“不變”)．參考答案：

(1).增大

(2).改變【詳解】由題意,結(jié)合力的合成法則，則可知,隨著將繞O點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至和重合，其合力的大小增大，方向在改變；7.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比：：原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示，副線圈僅接入一個(gè)的電阻。則（1）該交變電壓的周期是______；（2）副線圈輸出電壓的有效值為_(kāi)_____；（3）流過(guò)電阻的最大電流為_(kāi)_____。參考答案：

(1).

(2).100V

(3).【詳解】第一空.從圖像可以看出周期。第二空.輸入電壓的有效值為：，根據(jù)變壓器原理。第三空.輸出電壓的最大值為：，所以流過(guò)電阻的最大電流為。8.如圖14，一束電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是30°，則電子的質(zhì)量是______________，穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是______________.參考答案：2Bed/v

πd/3v9.面積0.5m2的閉合導(dǎo)線環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)與環(huán)面垂直時(shí)，穿過(guò)環(huán)面的磁通量是

Wb；將導(dǎo)線環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向成60°時(shí)，穿過(guò)環(huán)面的磁通量為

Wb。參考答案：10.如圖所示，放在蹄形磁鐵兩極間的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)通有由b向a的電流時(shí)，受到的安培力方向向右，則磁鐵的上端是

極；如果磁鐵上端是S極，導(dǎo)體棒中的電流方向由a向b，則導(dǎo)體棒受到的安培力方向?yàn)?/p>

．(選填“向左”、“向右”)參考答案：11.1919年盧瑟福通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變．圖中A為粒子放射源，B為氮?dú)猓∟）．完成該實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程_______________。參考答案：12.（2分）干濕泡溫度計(jì)中，干泡溫度計(jì)和濕泡溫度計(jì)所示溫度相差越大，空氣越--_____。（填“潮濕”、“干燥”）參考答案：干燥13.（6分）如圖所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿，MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個(gè)套在此桿上的帶有同種電荷的小球。用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將A球沿水平向右方向緩慢拉動(dòng)一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡。則后—種平衡狀態(tài)與前一種平衡狀態(tài)相比較，A、B兩小球間的庫(kù)侖力

；A球?qū)O桿的壓力

。（選填變大，變小或不變）

參考答案：變小，不變（各3分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）在《探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中,要注意以下幾點(diǎn)(1)擺的振幅不要太大.這是因?yàn)閱螖[只有當(dāng)擺的振幅不大時(shí),才能認(rèn)為擺的振動(dòng)是___________運(yùn)動(dòng).(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長(zhǎng)”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測(cè)量擺的振動(dòng)周期時(shí),在_________(填“擺球到達(dá)最高點(diǎn)”、“擺球經(jīng)過(guò)平衡位置”)作為計(jì)時(shí)的開(kāi)始與終止更好些。參考答案：(1)簡(jiǎn)諧（2分）(2)細(xì)一些、伸縮性小些，長(zhǎng)（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過(guò)平衡位置（2分）15.在1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請(qǐng)應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì)使刀叉磁化．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，A球從傾角為300的光滑斜面上滾下，同時(shí)B球以加速度a在光滑水平面上從斜面底端開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)A球從光滑斜面到光滑水平面轉(zhuǎn)彎處的能量損失，若A球追上B球時(shí)兩球速度恰好相等，g取10m/s2，求：（1）A球在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與A球在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比（2）B球的加速度a參考答案：

（1）設(shè)A球由靜止運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)速度為v，B球在水平面上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，A球在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，A球追上B球時(shí)速度相等，有

……3分得，故A球在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，A球在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與A球在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比

………………3分（2）A球追上B球時(shí)，在水平面上：

代入，得17.（8分）如圖，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球。將它置于一電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直線的偏角為α=30°時(shí)，小球處于平衡，問(wèn)：（1）小球帶何種電荷？所帶電荷量多少？（2）如果細(xì)線的偏角由α增大到θ=60°，然后將小球由靜止釋放，則在細(xì)線擺到豎直位置時(shí)，小球的速度為多大？參考答案：(1)正電荷,qE=mgtanα

q=

（2）mgL(1-cosθ)+(-qELsinθ)=

V=018.（25分）六個(gè)相同的電阻（阻值均為）連成一個(gè)電阻環(huán)，六個(gè)接點(diǎn)依次為1、2、3、4、5和6，如圖1所示?，F(xiàn)有五個(gè)完全相同的這樣的電阻環(huán)，分別稱(chēng)為

、、┅。現(xiàn)將的1、3、5三點(diǎn)分別與的2、4、6三點(diǎn)用導(dǎo)線連接，如圖2所示。然后將的1、3、5三點(diǎn)分別與的2、4、6三點(diǎn)用導(dǎo)線連接，┅依此類(lèi)推。最后將的1、3、5三點(diǎn)分別連接到的2、4、6三點(diǎn)上。1．證明全部接好后，在上的1、3兩點(diǎn)間的等效電阻為。2．求全部接好后，在上的1、3兩點(diǎn)間的等效電阻。參考答案：解析：解法一：1．（1）電阻圖變形．此題連好的線路的平面圖如圖1所示．現(xiàn)將電阻環(huán)改畫(huà)成三角形，1、3、5三點(diǎn)為頂點(diǎn)，2、4、6三點(diǎn)為三邊中點(diǎn)，如圖2與圖3所示．整個(gè)連好的線路相當(dāng)于把的三個(gè)頂點(diǎn)分別接到的三個(gè)中點(diǎn)上，圖1變?yōu)閳D4．這樣第1問(wèn)歸結(jié)為求圖4中最外層三角環(huán)任意兩頂點(diǎn)間的等效電阻。

（2）遞推公式．為使圖形簡(jiǎn)化，討論如何將接好的兩個(gè)電阻環(huán)化簡(jiǎn)成為一個(gè)單環(huán)。由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成一個(gè)三角環(huán)，將其頂點(diǎn)接在另一由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成的三角環(huán)的中點(diǎn)上（如圖5所示）。圖6是由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成的三角環(huán)。若圖5頂點(diǎn)1、3間的電阻與圖6頂點(diǎn)l、3間的電阻阻值相等，我們稱(chēng)圖6中的為等效單環(huán)電阻．

用符號(hào)“//”表示電阻的并聯(lián)，如

由圖5中的對(duì)稱(chēng)性可知l、3兩頂點(diǎn)間的電阻等于圖7中1、0間的電阻的2倍，即

（1）同理，圖6中1、3兩頂點(diǎn)間的電阻為

（2）由（1）、（2）式得等效單環(huán)電阻為

（3）2.第一問(wèn)現(xiàn)在考慮把、、、、按相反的次序，由內(nèi)向外依次連接的情況．首先將接在外面，求雙環(huán)的等效單環(huán)電阻〔即（3）式中的〕．這時(shí)．由（3）式得到為

其次，在雙環(huán)外面接上，這時(shí)．三環(huán)的等效單環(huán)電阻為

由此可得一般公式，環(huán)的等效單環(huán)電阻可由求出

（4）于是

由（2）式得出由一個(gè)環(huán)（）、兩個(gè)環(huán)（）直至五個(gè)環(huán)（）構(gòu)成的線路1、3點(diǎn)間的電阻為

答：所求的五個(gè)環(huán)的1與3間的等效電阻確為．證畢。3.第二問(wèn)根據(jù)五個(gè)組成的圓柱形網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱(chēng)性，的l、3兩點(diǎn)等價(jià)于的2、4兩點(diǎn)．等價(jià)線路如圖8與圖9所示．設(shè)二圖等價(jià)，求圖9中的即可．

所以答：所求值為。

解法二：第一問(wèn)圖3可看做的接線圖，其一半如圖10所示，豎直粗線為一短路線．一個(gè)環(huán)（）構(gòu)成線路的1與0點(diǎn)間的阻值用表示，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，。當(dāng)接入后，由兩個(gè)環(huán)（類(lèi)似圖5）構(gòu)成線路圖的一半如圖11所示．三個(gè)帶陰影的電阻與短路線圍成的三角形（）中的2與間的阻值就是圖1