遼寧省鐵嶺市師專附屬中學高二物理上學期摸底試題含解析

遼寧省鐵嶺市師專附屬中學高二物理上學期摸底試題含解析一、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11所示，a、b是豎直方向上同一條電場線上的兩點，一帶負電質(zhì)點在a點由靜止釋放，到達b點時速度最大。則以下說法正確的是（

）A．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢B．a(chǎn)點的電場強度大于b點的電場強度C．質(zhì)點從a點運動到b點的過程中電勢能增加D．質(zhì)點可能處在－Q形成的點電荷電場中，且－Q在b點的正上方參考答案：B2.（多選）下列敘述中正確的有：（

）A.導體中電荷運動就形成電流；B.電流強度是一個標量，其方向是沒有意義的；C.電流強度的單位是安；D.對于導體，只要其兩端電勢差為零，電流強度也必定為零。參考答案：CD3.(單選)在陰極射線管中，其上方置一根通有如圖15-1所示方向向右電流的直導線，導線與陰極射線管平行，管中陰極射線的運動方向也向右,則陰極射線將

A．向紙里偏轉(zhuǎn)

B．向上偏轉(zhuǎn)C．向下偏轉(zhuǎn)

D．向紙外偏轉(zhuǎn)參考答案：C4.電荷Q在電場中某兩點間移動時，電場力做功W，由此可算出兩點間的電勢差為U；若讓電量為2Q的電荷在電場中的這兩點間移動則（

）

A．電場力做功仍為W

B．電場力做功

C．兩點間的電勢差仍為U

D．兩點間的電勢差為參考答案：C5.伽利略以前的學者認為：物體越重，下落得越快。伽利略等一些物理學家否定了這種看法，但在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，這主要是因為（）A．它們的重量不同B．它們的密度不同C．它們的材料不同D．它們受到的空氣阻力影響程度不同參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，勻強電場與豎直方向成角，一個帶負電荷的小球電荷量為q，質(zhì)量為m，用細線系在豎直墻面上，恰好靜止在水平位置，則場強大小為____________。參考答案：

7.在發(fā)生電磁振蕩的LC回路中，當電容器放電完畢時，電容C的兩極板間的電壓為

，電場能為

；線圈L中的電流為

，磁場能為

。（請?zhí)顚憽白畲笾怠被颉?”即可）參考答案：0；0；最大；最大8.如圖所示，電容器的電容為，垂直于回路的磁場磁感應強度以的變化率均勻增加，回路面積為，則P極帶電種類為

，帶電量為

C。

參考答案：負，5×10-109.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻．導體棒ab長l＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω，，與導軌接觸良好．整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.4T．現(xiàn)使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運動．則ab中產(chǎn)生的感應電動勢大小為___________v，通過ab棒的電流方向___________（填“a→b”或“b→a”），電流大小為___________A，ab棒所受安培力的大小為___________N，方向___________。參考答案：

(1).2

(2).b→a

(3).0.5

(4).0.1

(5).水平向左電路中電動勢：E=Blv=0.4×0.5×10=2V；由右手定則可知，通過ab棒的電流方向b→a；電路中電流：；ab棒所受的安培力：F=BIl=0.4×0.5×0.5=0.1N，由左手定則可知水平向左.10.一燈泡上標有“220V，110W”，則此燈泡在額定電壓____

__V的電源下正常工作，通過燈絲的電流為__

__A，燈絲電阻為___________，燈泡消耗的電功率為________W，燈泡在一分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是__________

__J。（2）（6分）若根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖象，則該電池的電動勢E=________V；內(nèi)阻r=________Ω；（3）（5分）某同學想對電路上的某個電阻進行測量，他將多用電表的轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到“×10”擋，進行

調(diào)零（填歐姆或機械），然后斷開電路，測量結(jié)果如圖所示，則的阻值為

。參考答案：11.河寬420m，船在靜水中的速度為5m/s，水流速度是4m/s，則過河的最短時間為

，最小位移為

m。參考答案：C12.質(zhì)點做勻加速直線運動，歷時5s，已知前3s內(nèi)位移為12m，后3s內(nèi)位移為18m，則質(zhì)點在這5s內(nèi)運動的加速度大小為a=________m/s2，平均速度大小為υ=__________m/s.參考答案：a=1m/s2

，υ=5m/s.13.氫原子第n能級的能量為En＝，其中E1為基態(tài)能量。當氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則＝________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）如圖是研究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置圖，結(jié)合圖片，請說出能產(chǎn)生感應電流的幾種做法(至少三種)。(1)

；(2)

；(3)

。參考答案：(1)

閉合開關(guān)瞬間；(2)斷開開關(guān)瞬間；(3)

閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片。15.用游標為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.47四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，長度為60Cm，質(zhì)量為60g的均勻金屬桿MN，用兩條勁度系數(shù)k均為：30N／m的輕彈簧將兩端懸掛在天花板上，MN處于磁感應強度為0．2T、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，并呈水平狀態(tài)，g取10m/s2求：(1)要使彈簧恢復原長，應通入什么方向的電流?電流強度多大?（2）若使電流方向改變而大小不變，穩(wěn)定后彈簧的伸長量為多少?參考答案：(2分)17.（25分）如圖所示，有二平行金屬導軌，相距l(xiāng)，位于同一水平面內(nèi)（圖中紙面），處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向豎直向下（垂直紙面向里）．質(zhì)量均為m的兩金屬桿ab和cd放在導軌上，與導軌垂直．初始時刻，金屬桿ab和cd分別位于x=x0和x=0處．假設(shè)導軌及金屬桿的電阻都為零，由兩金屬桿與導軌構(gòu)成的回路的自感系數(shù)為L．今對金屬桿ab施以沿導軌向右的瞬時沖量，使它獲得初速．設(shè)導軌足夠長，也足夠大，在運動過程中，兩金屬桿之間距離的變化遠小于兩金屬桿的初始間距，因而可以認為在桿運動過程中由兩金屬桿與導軌構(gòu)成的回路的自感系數(shù)L是恒定不變的．桿與導軌之間摩擦可不計．求任意時刻兩桿的位置xab和xcd以及由兩桿和導軌構(gòu)成的回路中的電流i三者各自隨時間t的變化關(guān)系。參考答案：解析：解法Ⅰ：當金屬桿ab獲得沿x軸正方向的初速v0時，因切割磁力線而產(chǎn)生感應電動勢，由兩金屬桿與導軌構(gòu)成的回路中會出現(xiàn)感應電流．由于回路具有自感系數(shù)，感應電流的出現(xiàn)，又會在回路中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢將阻礙電流的增大，所以，雖然回路的電阻為零，但回路的電流并不會趨向無限大，當回路中一旦有了電流，磁場作用于桿ab的安培力將使ab桿減速，作用于cd桿的安培力使cd桿運動．設(shè)在任意時刻t，ab桿和cd桿的速度分別為v1和v2（相對地面參考系S），當v1、v2為正時，表示速度沿x軸正方向；若規(guī)定逆時針方向為回路中電流和電動勢的正方向，則因兩桿作切割磁力線的運動而產(chǎn)生的感應電動勢

(1)當回路中的電流i隨時間的變化率為時，回路中的自感電動勢

(2)根據(jù)歐姆定律，注意到回路沒有電阻，有

(3)金屬桿在導軌上運動過程中，兩桿構(gòu)成的系統(tǒng)受到的水平方向的合外力為零，系統(tǒng)的質(zhì)心作勻速直線運動．設(shè)系統(tǒng)質(zhì)心的速度為VC，有

(4)得

(5)VC方向與v0相同，沿x軸的正方向．現(xiàn)取一新的參考系，它與質(zhì)心固連在一起，并把質(zhì)心作為坐標原點，取坐標軸與x軸平行．設(shè)相對系，金屬桿ab的速度為u，cd桿的速度為，則有

(6)

(7)因相對系，兩桿的總動量為零，即有

(8)由(1)、(2)、(3)、(5)、(6)、(7)、(8)各式，得

(9)在系中，在t時刻，金屬桿ab坐標為，在t＋Dt時刻，它的坐標為，則由速度的定義

(10)代入(9)式得

(11)若將視為i的函數(shù)，由（11）式知為常數(shù)，所以與i的關(guān)系可用一直線方程表示

(12)式中b為常數(shù)，其值待定．現(xiàn)已知在t＝0時刻，金屬桿ab在系中的坐標＝，這時i=0，故得

(13)或

(14)表示t＝0時刻金屬桿ab的位置．表示在任意時刻t，桿ab的位置，故就是桿ab在t時刻相對初始位置的位移，用X表示，

(15)當X>0時，ab桿位于其初始位置的右側(cè)；當X<0時，ab桿位于其初始位置的左側(cè)．代入(14)式，得

(16)這時作用于ab桿的安培力

(17)ab桿在初始位置右側(cè)時，安培力的方向指向左側(cè)；ab桿在初始位置左側(cè)時，安培力的方向指向右側(cè)，可知該安培力具有彈性力的性質(zhì)．金屬桿ab的運動是簡諧振動，振動的周期

(18)在任意時刻t，ab桿離開其初始位置的位移

(19)A為簡諧振動的振幅，j為初相位，都是待定的常量．通過參考圓可求得ab桿的振動速度

(20)

(19)、(20)式分別表示任意時刻ab桿離開初始位置的位移和運動速度．現(xiàn)已知在t＝0時刻，ab桿位于初始位置，即X=0速度故有解這兩式，并注意到(18)式得

(21)

(22)由此得ab桿的位移（23）由(15)式可求得ab桿在系中的位置

(24)因相對質(zhì)心，任意時刻ab桿和cd桿都在質(zhì)心兩側(cè)，到質(zhì)心的距離相等，故在系中，cd桿的位置

(25)相對地面參考系S，質(zhì)心以的速度向右運動，并注意到（18）式，得ab桿在地面參考系中的位置

(26)cd桿在S系中的位置

（27）回路中的電流由(16)式得

(28)解法Ⅱ：當金屬桿在磁場中運動時，因切割磁力線而產(chǎn)生感應電動勢，回路中出現(xiàn)電流時，兩金屬桿都要受到安培力的作用，安培力使ab桿的速度改變，使cd桿運動．設(shè)任意時刻t，兩桿的速度分別為v1和v2（相對地面參考系S），若規(guī)定逆時針方向為回路電動勢和電流的正方向，則由兩金屬桿與導軌構(gòu)成的回路中，因桿在磁場中運動而出現(xiàn)的感應電動勢為

(1’)令u表示ab桿相對于cd桿的速度，有

(2’)當回路中的電流i變化時，回路中有自感電動勢EL，其大小與電流的變化率成正比，即有

(3’)根據(jù)歐姆定律，注意到回路沒有電阻，有

由式(2’)、(3’)兩式得

(4’)設(shè)在t時刻，金屬桿ab相對于cd桿的距離為，在t＋Dt時刻，ab相對于cd桿的距離為＋，則由速度的定義，有

(5’)代入()式得

(6’)若將視為i的函數(shù)，由(6’)式可知，為常量，所以與i的關(guān)系可以用一直線方程表示，即

(7’)式中b為常數(shù)，其值待定．現(xiàn)已知在t＝0時刻，金屬桿ab相對于cd桿的距離為，這時i=0，故得

(8’)或

(9’)表示t＝0時刻金屬桿ab相對于cd桿的位置．表示在任意時刻t時ab桿相對于cd桿的位置，故就是桿ab在t時刻相對于cd桿的相對位置相對于它們在t＝0時刻的相對位置的位移，即從t＝0到t＝t時間內(nèi)ab桿相對于cd桿的位移

(10')于是有

(11’)任意時刻t，ab桿和cd桿因受安培力作用而分別有加速度aab和acd，由牛頓定律有

(12’)

(13’)兩式相減并注意到()式得

(14’)式中為金屬桿ab相對于cd桿的加速度，而X是ab桿相對cd桿相對位置的位移．是常數(shù)，表明這個相對運動是簡諧振動，它的振動的周期

(15’)在任意時刻t，ab桿相對cd桿相對位置相對它們初始位置的位移

(16’)A為簡諧振動的振幅，j為初相位，都是待定的常量．通過參考圓可求得X隨時間的變化率即速度

(17’)現(xiàn)已知在t＝0時刻，桿位于初始位置，即X=0，速度故有解這兩式，并注意到(15’)式得

由此得

(18’)因t=0時刻，cd桿位于x=0處，ab桿位于x=x0處，兩者的相對位置由x0表示；設(shè)t時刻，cd桿位于x=xcd處，ab桿位于x=xab處，兩者的相對位置由xab－xcd表示，故兩桿的相對位置的位移又可表示為X=xab－xcd－x0

(19’)所以

(20’)(12’)和(13’)式相加,得由此可知，兩桿速度之和為一常數(shù)即v0，所以兩桿的位置xab和xcd之和應為xab＋