2022-2023學(xué)年河北省衡水市北代中學(xué)高二物理上學(xué)期摸底試題含解析

2022-2023學(xué)年河北省衡水市北代中學(xué)高二物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界為平行四邊形ABCD，其中AC邊與對(duì)角線BC垂直，一束電子以大小不同的速度沿BC從B點(diǎn)射入磁場(chǎng)，不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用，關(guān)于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況，下列說法中正確的是（

）A．入射速度越大的粒子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長B．入射速度越大的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡越長C．從AB邊出射的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等D．從AC邊出射的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等參考答案：C2.（單選）如圖所示，在水平直導(dǎo)線正下方，放一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。現(xiàn)給直導(dǎo)線通以向右的恒定電流，不計(jì)其他磁場(chǎng)的影響，下列說法正確的是（

）A．小磁針保持不動(dòng)

B．小磁針的N極將向下轉(zhuǎn)動(dòng)C．小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)D．小磁針的N極將垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)參考答案：C3.（單選）下列說法正確的是A．干簧管是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的

B．感溫鐵氧體的“居里點(diǎn)”為130℃C．金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而減小

D．應(yīng)變片可用來制作力傳感器參考答案：D4.某同學(xué)乘電梯下樓，電梯啟動(dòng)時(shí)，他有一種“飄飄然”的感覺，這是因?yàn)?/p>

（

）A．他受到的重力減少了B．他受到的重力增加了

C．他處于失重狀態(tài)D．他處于超重狀態(tài)參考答案：C5.如圖所示，在豎直放置的半徑為R的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無壓力，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（

）A．小球在B時(shí)的速率為

B．小球在B時(shí)的速率小于

C．固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mg/q

D．小球不能到達(dá)C點(diǎn)（C點(diǎn)和A在一條水平線上）參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示。粗細(xì)均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)的直徑為d。長為d、電阻為r／2的金屬棒ab在中點(diǎn)處與環(huán)相切，現(xiàn)使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左運(yùn)動(dòng)，到達(dá)圓環(huán)的直徑位置時(shí)，ab棒兩端的電勢(shì)差大小為

。參考答案：BdV／3（4分）7.把一個(gè)的平行板電容器接在9V的電池上，電容器所帶的電荷量為

C；若只將兩極板間的距離增大為2倍，則電容器的電容變?yōu)?/p>

，若將一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷由正極移至負(fù)極板過程中電場(chǎng)力所做的功為

J參考答案：

，

1.5

，

8.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，一個(gè)半徑為10cm、電阻為、質(zhì)量為0.1kg的金屬圓環(huán)以的速度向一有界磁場(chǎng)滑去，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T．經(jīng)過一段時(shí)間圓環(huán)恰有一半進(jìn)入磁場(chǎng)，共產(chǎn)生了3.2J的熱量，則此時(shí)圓環(huán)的瞬時(shí)速度為__________，瞬時(shí)加速度為_______．參考答案：

9.（4分）在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)以后，人們就思考這樣一個(gè)問題：磁鐵的磁場(chǎng)是否也是由物質(zhì)內(nèi)部的某種電流產(chǎn)生的?我們?cè)诔踔袑W(xué)過，通電螺線管外的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)很相似．法國科學(xué)家安培注意到了這一點(diǎn)，提出了著名的

假說，對(duì)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)作出了解釋，他使人們認(rèn)識(shí)到：磁鐵的磁場(chǎng)和

的磁場(chǎng)是一樣，都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的。參考答案：分子電流

電流10.如圖所示，在一次救災(zāi)工作中，一架離水面高為H，沿水平直線飛行的直升機(jī)A，用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B，已知傷員B的質(zhì)量為m，不計(jì)空氣阻力，在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度水平勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索將傷員吊起。A、B之間的距離l隨時(shí)間t的變化規(guī)律為：l=H-kt2(SI制單位，k為給定常數(shù))，則在時(shí)間t內(nèi)傷員的機(jī)械能增加了________；t時(shí)刻懸索拉力的瞬時(shí)功率為______________。參考答案：2mk2t2+mgkt2、2ktm（2k+g）11.（9分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的長方形木板A，木板上表面光滑.當(dāng)木板獲得初速υ0后正好能勻速下滑。在木板勻速下滑時(shí)將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上。當(dāng)木塊B在木板上動(dòng)量為mυ0時(shí)，木板A的動(dòng)量為

；當(dāng)木塊B在木板上動(dòng)量為mυ0時(shí)，木板A的動(dòng)量為

；當(dāng)木塊B在木板上動(dòng)量為2mυ0時(shí)，木板A的動(dòng)量為

。參考答案：mυ0；mυ0；012.（6分）如圖所示，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)作無摩擦的圓周運(yùn)動(dòng)。若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度A的方向恰與電場(chǎng)垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，則速度A=______。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力FB=______。

參考答案：，6qE13.有輸出電壓恒定為9伏的電源一個(gè)，最大電阻為50歐的滑線變阻器一個(gè)，最大阻值為100歐的電阻箱一個(gè)，規(guī)格是“9伏、9瓦”的紅燈及“6伏、9瓦”的綠燈一個(gè)。（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電路，用滑線變阻器來控制燈的明暗變化，要求滑線變阻器的滑片從最左端向右移動(dòng)時(shí)，綠燈由亮逐漸變暗直至熄滅，而紅燈由熄滅到越來越亮直至正常發(fā)光；當(dāng)滑線變阻器的滑片從最右端向左移動(dòng)時(shí)，紅燈逐漸變暗直至熄滅，而綠燈由熄滅到越來越亮直至正常發(fā)光。請(qǐng)?jiān)谟疫叿娇蛑挟嫵鲭娐穲D。（2）所提供的電阻箱在本電路中的作用是

它的阻值取 。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據(jù)庫侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．15.(10分)“玻意耳定律”告訴我們：一定質(zhì)量的氣體．如果保持溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)增大；“查理定律”指出：一定質(zhì)量的氣體，如果保持體積不變，溫度升高．壓強(qiáng)增大；請(qǐng)你用分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)分別解釋上述兩種現(xiàn)象，并說明兩種增大壓強(qiáng)的方式有何不同。參考答案：一定質(zhì)量的氣體．如果溫度保持不變，分子平均動(dòng)能不變，每次分子與容器碰撞時(shí)平均作用力不變，而體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增大，相同時(shí)間內(nèi)撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強(qiáng)增大，（4分）一定質(zhì)量的氣體，若體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，對(duì)容器壁碰撞更頻繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以壓強(qiáng)增大。（4分）第一次只改變了單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上碰撞的分子數(shù)；而第二種情況下改變了影響壓強(qiáng)的兩個(gè)因素：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.)如圖所示，在xOy平面內(nèi)的第一象限中有沿y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二、第三和第四象限中有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于坐標(biāo)平面向里,有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從y軸的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)。接著電子從x軸上Q點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后恰從P點(diǎn)以垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)。若OP=h,OQ=h,不計(jì)電子的重力。求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。參考答案：(1)電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程是類平拋運(yùn)動(dòng)如圖（1分）沿X方向，由幾何關(guān)系和勻速分運(yùn)動(dòng)得：

(1分)沿Y方向，由幾何關(guān)系和勻加速分運(yùn)動(dòng)得：（1分）又由牛頓第二定律得：（1分）（2分）

(2)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡如是圖所示，Oˊ為圓心，設(shè)電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，進(jìn)入磁場(chǎng)中速度為v由圖中幾何關(guān)系有

（2分）由洛侖茲力提供向心力得

（2分）而（1分）綜合上式得（1分）17.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，水平放置的框架寬度L=0.4m，框架電阻不計(jì)。金屬棒電阻R＝0.8Ω，定值電阻R1=2Ω，R2=3Ω，當(dāng)金屬棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，（1）金屬棒ab兩端的電壓（2）電阻R1的熱功率參考答案：.(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLV=0.2V電路中總電阻R=Ks5u流過金屬棒的電流0.1AU=E-Ir=0.12V

(5分)(2)R1的熱功率P=0.0072W

18.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E0＝15V，內(nèi)阻r0＝1Ω，電阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.間距d＝0.2m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．閉合開關(guān)S，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電的小球以初速度v＝0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對(duì)小球的作用，取g＝10m/s2.(1)當(dāng)Rx＝29Ω時(shí)，電阻R2消耗的電功率是多大？(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰，碰時(shí)速度與初速度的夾角為60°，則Rx是多少？

參考答案：(1)設(shè)R1和R2的并聯(lián)電阻為R，有R＝①

（1分）R1兩