廣東省廣州市第三十一中學2021-2022學年高二物理測試題含解析

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

）A、

B、

C、

D、參考答案：A2.（多選）如圖8所示，導體棒ab可以無摩擦地在足夠長的豎直軌道上滑動，整個裝置處于勻強磁場中，除R外其他電阻均不計，則導體棒ab下落過程中(

)A.金屬棒的機械能守恒B.棒達到穩(wěn)定速度以前，電阻R增加的內能由焦耳定律求解C.棒達到穩(wěn)定速度以后，減少的重力勢能全部轉化為電阻R增加的內能D.棒達到穩(wěn)定速度以前，減少的重力勢能全部轉化為棒增加的動能和電阻R增加的內能參考答案：CD3.如圖所示，先后以速度和勻速把一個矩形線圈拉出有理想邊界的勻強磁場區(qū)域，在先后兩種情況下，下列結論錯誤的是A．線圈中的感應電動勢B．線圈中的感應電流C．作用在線圈上的水平拉力大小之比D．線圈上產生的焦耳熱之比參考答案：D4.關于自由落體運動，下列說法正確的是（

）A．不考慮空氣阻力的運動是自由落體運動B．自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動C．質量大的物體，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.用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應現(xiàn)象.當有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉.下列說法哪些是正確的：acA.當把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉B.當把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向左偏轉C.保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉D.磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，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16分6.如圖所示，互相垂直的兩個分力F1、F2，將F2繞O點順時針旋轉至和F1重合，則合力在________(填“增大”或“減小”)，同時方向在________(填“改變”或“不變”)．參考答案：

(1).增大

(2).改變【詳解】由題意,結合力的合成法則，則可知,隨著將繞O點順時針旋轉至和重合，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______；（3）流過電阻的最大電流為______。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垂直射入磁感應強度為B，寬度為d的勻強電場中，穿過磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30°，則電子的質量是______________，穿過磁場的時間是______________.參考答案：2Bed/v

πd/3v9.面積0.5m2的閉合導線環(huán)處于磁感應強度為0.4T的勻強磁場中，當磁場與環(huán)面垂直時，穿過環(huán)面的磁通量是

Wb；將導線環(huán)轉動，當線圈平面與磁場方向成60°時，穿過環(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體棒ab，當通有由b向a的電流時，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，導體棒中的電流方向由a向b，則導體棒受到的安培力方向為

．(選填“向左”、“向右”)參考答案：11.1919年盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉變．圖中A為粒子放射源，B為氮氣（N）．完成該實驗的核反應方程_______________。參考答案：12.（2分）干濕泡溫度計中，干泡溫度計和濕泡溫度計所示溫度相差越大，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，使兩球均處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將A球沿水平向右方向緩慢拉動一小段距離后，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兩小球間的庫侖力

；A球對MO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、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關系》實驗中,要注意以下幾點(1)擺的振幅不要太大.這是因為單擺只有當擺的振幅不大時,才能認為擺的振動是___________運動.(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測量擺的振動周期時,在_________(填“擺球到達最高點”、“擺球經過平衡位置”)作為計時的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細一些、伸縮性小些，長（3分）（3）大（2分）（4）擺球經過平衡位置（2分）15.在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產生的強電流產生磁場會使刀叉磁化．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，A球從傾角為300的光滑斜面上滾下，同時B球以加速度a在光滑水平面上從斜面底端開始做勻加速直線運動，不計A球從光滑斜面到光滑水平面轉彎處的能量損失，若A球追上B球時兩球速度恰好相等，g取10m/s2，求：（1）A球在斜面上運動的時間與A球在水平面上運動的時間之比（2）B球的加速度a參考答案：

（1）設A球由靜止運動到底端時速度為v，B球在水平面上運動的總時間為t，A球在斜面上運動的時間為t1，A球追上B球時速度相等，有

……3分得，故A球在斜面上運動的時間和在水平面上運動的時間相同，A球在斜面上運動的時間與A球在水平面上運動的時間之比

………………3分（2）A球追上B球時，在水平面上：

代入，得17.（8分）如圖，一條長為L的細線，上端固定，下端拴一質量為m的帶電小球。將它置于一電場強度大小為E、方向水平的勻強電場中。已知當細線離開豎直線的偏角為α=30°時，小球處于平衡，問：（1）小球帶何種電荷？所帶電荷量多少？（2）如果細線的偏角由α增大到θ=60°，然后將小球由靜止釋放，則在細線擺到豎直位置時，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）六個相同的電阻（阻值均為）連成一個電阻環(huán)，六個接點依次為1、2、3、4、5和6，如圖1所示。現(xiàn)有五個完全相同的這樣的電阻環(huán)，分別稱為

、、┅?，F(xiàn)將的1、3、5三點分別與的2、4、6三點用導線連接，如圖2所示。然后將的1、3、5三點分別與的2、4、6三點用導線連接，┅依此類推。最后將的1、3、5三點分別連接到的2、4、6三點上。1．證明全部接好后，在上的1、3兩點間的等效電阻為。2．求全部接好后，在上的1、3兩點間的等效電阻。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)改畫成三角形，1、3、5三點為頂點，2、4、6三點為三邊中點，如圖2與圖3所示．整個連好的線路相當于把的三個頂點分別接到的三個中點上，圖1變?yōu)閳D4．這樣第1問歸結為求圖4中最外層三角環(huán)任意兩頂點間的等效電阻。

（2）遞推公式．為使圖形簡化，討論如何將接好的兩個電阻環(huán)化簡成為一個單環(huán)。由六個阻值為的電阻構成一個三角環(huán)，將其頂點接在另一由六個阻值為的電阻構成的三角環(huán)的中點上（如圖5所示）。圖6是由六個阻值為的電阻構成的三角環(huán)。若圖5頂點1、3間的電阻與圖6頂點l、3間的電阻阻值相等，我們稱圖6中的為等效單環(huán)電阻．

用符號“//”表示電阻的并聯(lián)，如

由圖5中的對稱性可知l、3兩頂點間的電阻等于圖7中1、0間的電阻的2倍，即

（1）同理，圖6中1、3兩頂點間的電阻為

（2）由（1）、（2）式得等效單環(huán)電阻為

（3）2.第一問現(xiàn)在考慮把、、、、按相反的次序，由內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．由（3）式得到為

其次，在雙環(huán)外面接上，這時．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）式得出由一個環(huán)（）、兩個環(huán)（）直至五個環(huán)（）構成的線路1、3點間的電阻為

答：所求的五個環(huán)的1與3間的等效電阻確為．證畢。3.第二問根據(jù)五個組成的圓柱形網(wǎng)絡的對稱性，的l、3兩點等價于的2、4兩點．等價線路如圖8與圖9所示．設二圖等價，求圖9中的即可．

所以答：所求值為。

解法二：第一問圖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．一個環(huán)（）構成線路的1與0點間的阻值用表示，根據(jù)對稱性，。當接入后，由兩個環(huán)（類似圖5）構成線路圖的一半如圖11所示．三個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