一、(40分)(本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不选的得0分)
1.用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达中不属于用比值法定
义物理量的是( )
A.感应电动势E=ΔΦΔt B.电容C=QU C.电阻R=UI D.磁感应强度B=FIL
2.一理想变压器原、副线圈的匝数比n1 : n2=2 : 1,原线圈两端接一正弦式交变电流,其电压u随时间t变化的规律如图所示,则副线圈两端电压的有效值和频率分 别为( )
A.110V,50Hz
B.110V,0.5Hz
C.220V,50Hz
D.220V,0.5Hz
3.如图所示,灯泡A、B都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致使灯泡A比原来亮一些,B比原来暗一些,则断路的电阻是( )
A.R1B.R2C.R3D.R4
4.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点.则( )
A.从a点到b点,电势逐渐增大
B.从a点到b点,试探电荷受电场力先增大后减小
C.从a点到c点,试探电荷所受电场力的方向始终不变
D.从a点到c点,试探电荷的电势能先不变后减小
5.如图所示,在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则油滴的质量和环绕速度分别为( )
A.qEg,EB B.B2qRE,EB
C.qEg,BgRE D.B qRg,qgR
6.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略.R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈.开关S原来是断开的.从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过 R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )
A.I1开始较大而后逐渐变小
B.I1开始很小而后逐渐变大
C.I2开始很小而后逐渐变大
D.I2开始较大而后逐渐变小
7.如图所示,竖直方向的平行线表示电场线,但未标明方向.一个带电量为q=-10-6 C的微粒,仅受电场力的作用,从点运动到N点时,动能增加了10-4 J,则( )
A.该电荷运动的轨迹不可能是b
B.该电荷从点运动到N点时电势能增加
C.N两点间的电势差为-100 V
D.该电荷从点由静止开始运动
8.如图所示的虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后,分别从a、b、c、d四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td,其大小关系是( )
A.ta<tb<tc<tdB.ta=tb=tc=tdC.ta=tb<tc<tdD.ta=tb>tc>td
9.如图所示,在“日”字形导线框中,ae与bf的电阻不计,ab、cd、ef的电阻均为R,当导线框以恒定的速度向右进入匀强磁场中,比较ab进入(cd尚未进入)与cd进入(ef尚未进入),下列说法中正确的是( )
A.ab中的电流强度相等
B.cd中的电流强度相等
C.ef中消耗的电功率相等
D.导线框消耗的总电功率相等
10.如图甲所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~2t0时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流与时间及外力与时间关系的图线是( )
二、题(18分)
11.(4分)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1,游标上有20个小的等分刻度.用
它测量一小球的直径,如图甲所示,读数是 .用螺旋测微器
测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是 .
12.(4分)如图所示,图线AB是电路的路端电压随电流变化的关系图线. O是同一电源向固定电阻R供电时,R两端的电压电变化的图线,点C为两图线的交点,则R的阻值 ,在交点C处表示电源的输出功率 ,在C点,电源内部消耗的电功率 ,电源的最大输出功率 .
13.(2分)质量为,电荷量为q的带电粒子以速率v0在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁感应强度为B,则粒子通过位移为 v0/qB时所用的最小时间是 。
14.(8分)某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G (量程为1A、内阻约为100Ω) 的内阻. 实验室中可供选择的器材有:
电流表A1:量程为3A 内阻约为200Ω;
电流表A 2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;
定值电 阻R1:阻值为60Ω;
滑动变阻器R2:最大电阻5000Ω,额定电流1.5A;
滑动变阻器R3:最大电阻50Ω,额定电流150A;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;
开关,导线若干.
(1)为 了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为 、滑动变阻器为 .(填写器材的符号)
(2)在方框中画出你设计的实验电路图.
(3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg= .
三、(42分)
15.(8分)发电站通过升压变压器,输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器),若发电机的输出功率是100kw,输出电压是250V,升压变压器的原副线圈的匝数比为1:25,
求:(1)求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流。
(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。
16.(8分)如图所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R,今有一质量为、带电为+q的绝缘小球,以速度v0从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周运动,到C点后由于v0较小,故难运动到最高点.如果当其运动至C点时,忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场,使其能运动到最高点此时轨道弹力为0,且贴着轨道做匀速圆周运动,
求:
(1)匀强电场的方向和强度;
(2)磁场的方向和磁感应强度。
17.(8分)如图所示,相距20c的平行金属导轨所在平面与水平面夹角 ,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦因数为0.50,整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中,导轨所接电源的电动势为15V,电阻不计,滑动变阻器的阻值满足要求,其他部分电阻不计,取 ,为了保证ab处于静止状态,则:
(1)ab通入的最大电流为多少?
(2)ab通入的最小电流为多少?
(3)R的调节范围是多大?
18.(10分)如图所示,在以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内充满了磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方为一平行板电容器,其正极板与x轴重合且在O处开有小孔,两极板间距离为 。现有电荷量为e、质量为的电子在O点正下方负极板上的P点由静止释放。不计电子所受重力。
(1)若电子在磁场中运动一段时间后刚好从磁场的最右边缘处返回到x轴上,求加在电容器两极板间的电压。
(2)将两极板间的电压增大到原来的4倍,先在P处释放第一个电子,在这个电子 刚到 达O点时释放第二个电子,
求①第一个电子在电场中和磁场中运动的时间之比
②第一个电子离开磁场时,第二个电子的位置坐标。
下列两个模块题中选其中的一个模块做,若两个模块的题都做,则按第一个模块的得分计入总分。
19. (8分)[选修3-4]
(1)(2分)两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速v1、v2(v1>v2)在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为f1,f2和A1,A2,则( )
A.f1>f2, A1=A2 B. f1<f2, A1=A2
C.f1=f2, A1>A2 D. f1=f2, A1<A2
(2)(6分)一束光波以45°的入射角,从AB面射入如图所示的透明三棱镜中,棱镜折射率n=2.试求光进入AB面的折射角,并在图上画出该光束在棱镜中的光路.
(8分)[选修3-5]
(1)(2分)下列关于原子物理学的说法中不正确的是( )
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的
C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短;比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
D.光电效应的实验结论是:对于某种金属无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应;超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
(2)(6分)如图所示,A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg,A、B与水平地面间接触光滑,上表面粗糙,质量为0.1 kg的铁块以10 /s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5 /s,求:
(1)A的最终速度;
(2)铁块刚滑上B时的速度.
高二下学期四校联考物理答案
12345678910
AABCDCAC ACDBDD
11. 10.50 7.500 (7.499/7.501均可) (每空2分)
12.2 8w 4w 9w (每空1分)
13. ( 2分)
14.. (1) A1、 R3 (每空1分)
(2) 如图所示 (4分,只要有错就 不给分)
(3) (2分)
15、解析:(1)对升压变压器,据公式 ,有
……………………(2分)
………………(2分)
(2)
所以 ……………………(2分)
因为
所以 ……………………(2分)
16. (1)E向上(2分)g/q (2分)
(2)B向外,(2分) (2分)
17.(1)ab通过最大电流时,受力分析如图,此时静摩擦力最大, ,方向沿斜面向下,由平 衡条件得:
………………(2分)
… ……(1分)
(2)
………(2分)
………………… …………(1分)
(3)当ab中电流最小时,变阻器阻值为:
当ab中电流最强时,变阻器阻值为: ,
为保持ab静止,R的调节范围为0.91~10 ……………………(2分)
18.解析:(1)设加速电压为U,电子经电场加速后速度为v,由动能定理得:
又有
r =
联立以上各式解得U = ……………………(3分)
(2)①电压增加为原来4倍,则有电子在磁场中的半径
设电子在电场中运动时间为t1,加速度为a,则有
设间距为d,有:
解得:
电子在磁场中运动总时间为t2,则有
解得:
即 ……………………(3分)
②由此可知:第一个电子离开磁场时,第二个电子的圆心角为300,如图中的Q点:
因此Q点的坐标为: ……………………(4分)
19. (8分)[选修3-4]
(1)C……………………(2分)
(2)光路图如下
sin r= =222=12,r=30°……………(2分)
由sin C=1n=22,得C=45°. 光在AC面发生全反射,并垂直BC面射出.………(4分)
19. (8分)[选修3-5]
(1)A ……………………(2分,)
(2)解析:(1)选铁块和木块A、B为一系统,
由系统总动量守恒得:v=(B+)vB+AvA
可求得:vA=0.25 /s. ……………………(2分)
(2)设铁块刚滑上B时的速度为u,此时A、B的速度均为vA=0.25 /s.
由系统动量守恒得:v=u+(A+B)vA
可求得:u=2.75 /s. ……………………(4分)
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