湖南省常德市桃源縣三陽港鎮(zhèn)中學(xué)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.當(dāng)在電場中某點放入電荷量為q的正電荷時，測得該點的場強(qiáng)為E；若在同一點放入電荷量為q′=2q的負(fù)電荷時，測得該點的場強(qiáng)

A．大小為2E，方向與E相同

B．大小為2E，方向與E相反C．大小為E，方向與E相同

D．大小為E，方向與E相反參考答案：C2.（單選）如下圖所示，兩種情況下燈泡L2、L3的功率均為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，匝數(shù)比為n1:n2＝3:1，則圖(a)中L1的功率和圖(b)中L1的功率分別為()參考答案：B3.如圖所示，一理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為5∶1，正弦交流電源的內(nèi)阻不計，電阻R1=R2=4Ω，R2消耗的功率為P2=100W，則（

）A．R1消耗的功率為100W

B．R1、R2中的電流之比為1∶5C．原線圈兩端電壓的最大值為100VD．交流電源的輸出功率等于100W參考答案：B4.當(dāng)穿過導(dǎo)體或線圈的磁通量發(fā)生變化時，在導(dǎo)體或線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，看起來像水中的渦旋，所以把它叫做渦電流，簡稱渦流。下列情況中不是利用渦流工作的是（

）A.變壓器用電阻率較大且相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯B.用來冶煉合金的高頻感應(yīng)爐C.用探雷器來探測金屬殼的地雷或有較大金屬零件的地雷D.在機(jī)場、車站和重要活動場所的安檢門探測人身攜帶的金屬物品參考答案：B5.（多選題）如圖所示，兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時對A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時由靜止開始運動，在運動過程中，對A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說法是（彈簧不超過其彈性限度）（）A．動量始終守恒B．機(jī)械能不斷增加C．當(dāng)彈簧伸長到最長時，系統(tǒng)的機(jī)械能最大D．當(dāng)彈簧彈力的大小與F1、F2的大小相等時，A、B兩物體速度為零參考答案：AC【考點】動量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】對A、B及AB系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運動性質(zhì)；根據(jù)除彈簧的彈力以外的力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能變化，分析機(jī)械能的變化．根據(jù)動量守恒條件分析系統(tǒng)動量是否變化．【解答】解：A、由題意，F(xiàn)1、F2等大反向，A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動量始終守恒，故A正確；B、C、在整個拉伸的過程中，拉力一直對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加，物體A、B均作變加速運動，速度先增加后減小，當(dāng)速度減為零時，彈簧伸長最長，系統(tǒng)的機(jī)械能最大；此后彈簧在收縮的過程中，F(xiàn)1、F2都作負(fù)功，故系統(tǒng)的機(jī)械能會減??；故B錯誤，C正確．D、在拉力作用下，A、B開始做加速運動，彈簧伸長，彈簧彈力變大，外力做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增大；當(dāng)彈簧彈力等于拉力時物體受到的合力為零，速度達(dá)到最大，之后彈簧彈力大于拉力，兩物體減速運動，直到速度為零時，彈簧伸長量達(dá)最大，因此A、B先作變加速運動，當(dāng)F1、F2和彈力相等時，A、B的速度最大，不為零；故D錯誤；故選：AC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.對于如圖所示的電流i隨時間t作周期性變化的圖象，周期為

s;該電流是

電（填“交流”或“直流”）。參考答案：

0.01

直流7.一個電容器的電容是1.5×10-2μF，把它兩個極板接在90V的電源上，電容器每個極板所帶電荷量Q為______c。參考答案：1.35×10-68.（1）用多用表測電阻，每次換檔后，需重新

，再進(jìn)行測量。某次測量電阻時，選擇開關(guān)和指針的位置如圖11（a）所示，則被測電阻的阻值為

Ω。（2）用多用表測電路中的電流時，選擇開關(guān)和指針的位置如圖11（b）所示，則所測電流的大小是

mA。參考答案：調(diào)零；

300；509.一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，周期為T．從中性面開始計時，當(dāng)t=T/12時，線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值為2V，則當(dāng)t=T/6時，線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值為__________V，此交變電流的有效值為__________V。參考答案：10.如圖所示，絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體A和B開始都不帶電，把帶正電荷的C移近導(dǎo)體A，A和B下面的金屬箔張開.這是

起電方式。參考答案：

感應(yīng)11.（4分）如圖所示，一帶電小球，恰好能在電容器內(nèi)的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，磁場的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電容器兩板間距離為d，電源的電動勢大小為U，則小球做勻速圓周運動的周期為

；小球繞行的方向為

.（填“逆時針”或“順時針”）參考答案：；順時針

12.一臺理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為2：1，原線圈接入20伏的正弦交流電，一只理想二極管和一個阻值為10Ω指示燈串聯(lián)后接在副線圈上，則指示燈的消耗的功率為參考答案：

25W13.如圖所示，用靜電計測量電容器兩板間的電勢差，不改變兩板的帶電荷量，把A板向右移，靜電計指針偏角將________________；把A板豎直向下移，靜電計指針偏角將________；在A、B板間插入一塊電介質(zhì)，靜電計指針偏角將________．參考答案：減小增大減小三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運動的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點，均給分。

（1分）

15.（10分）如圖是一列簡諧橫波在t=0時刻的圖象,試根據(jù)圖象回答(1)若波傳播的方向沿x軸負(fù)方向,則P點處的質(zhì)點振動方向是____________,R點處質(zhì)點的振動方向是___________________.(2)若波傳播的方向沿x軸正方向,則P、Q、R三個質(zhì)點，_______質(zhì)點最先回到平衡位置。(3)若波的速度為5m/s,則R質(zhì)點的振動周期T=______s,請在給出的方格圖中畫出質(zhì)點Q在t=0至t=2T內(nèi)的振動圖象。參考答案：(1)沿y軸正向,（2分）沿y軸負(fù)向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振動圖象如圖所示（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的第四象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m=5.0×10﹣8kg、電量為q=1.0×10﹣6C的帶電粒子，從靜止開始經(jīng)U0=10V的電壓加速后，從P點沿圖示方向進(jìn)入磁場，已知OP=30cm，（粒子重力不計，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：（1）帶電粒子到達(dá)P點時速度v的大小（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T，粒子從x軸上的Q點離開磁場，求QO的距離（3）若粒子不能進(jìn)入x軸上方，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B'滿足的條件．參考答案：解：（1）對帶電粒子的加速過程，由動能定理代入數(shù)據(jù)得：v=20m/s（2）帶電粒子僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，有：得代入數(shù)據(jù)得：R=0.50m而=0.50m

故圓心一定在x軸上，軌跡如圖所示．由幾何關(guān)系可知：OQ=R+Rsin53°故OQ=0.90m

（3）帶電粒子不從x軸射出（如圖），由幾何關(guān)系得：OP＞R'+R'cos53°①②由①②并代入數(shù)據(jù)得：B'＞=5.33T

答：（1）帶電粒子到達(dá)P點時速度v的大小20m/s；（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T，粒子從x軸上的Q點離開磁場，則QO的距離0.9m；（3）若粒子不能進(jìn)入x軸上方，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B'滿足大于5.33T條件．【考點】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）粒子處于加速階段，則由動能定理可求出速度大??；（2）粒子僅在洛倫茲力作用下，做勻速圓周運動，由牛頓第二定律可求出運動的半徑大?。俑鶕?jù)幾何關(guān)系，建立已知長度與半徑的關(guān)系，從而即可求得；（3）由于帶電粒子不從x軸射出，根據(jù)幾何關(guān)系可得半徑的取值范圍，再由半徑公式可推導(dǎo)出磁感應(yīng)強(qiáng)度B'滿足的條件．17.如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏．現(xiàn)有一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計)，以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中，v0方向的延長線與屏的交點為O.試求：（1）粒子在電場中運動的時間；（2）粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα；（3）粒子打到屏上的點P到O點的距離y.參考答案：解：（1）粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運動，則：（2分）（2）設(shè)粒子射出電場時沿平行電場線方向的速度為vy，則：vy＝at

（2分）由牛頓第二定律得：qE=ma

（2分）粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為:tanα＝

（2分）解得：tanα＝

（1分）（3）設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y1，則:y1＝at2

（2分）粒子飛出電場后豎直方向的位移：y2=Ltanα

（2分）又有：y=y1+y2

（1分）解得：y＝

18.(15分)m子在相對自身靜止的慣性參考系中的平均壽命．宇宙射線與大氣在高空某處發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生一批m子，以v=0.99c的速度（c為真空中的光速）向下運動并衰變．根據(jù)放射性衰變定律，相對給定慣性參考系，若t=0時刻的粒子數(shù)為N(0),t時刻剩余的粒子數(shù)為N(t)，則有，式中t為相對該慣性系粒子的平均壽命．若能到達(dá)地面的m子數(shù)為原來的5％，試估算m子產(chǎn)生處相對于地面的高度h．不考慮重力和地磁場對m子運動的影響。參考答案：解析：因m子在相對自身靜止的慣性系中的平均壽命根據(jù)時間膨脹效應(yīng)，在地球上觀測到的m子平均壽命為t，

(1)代入數(shù)據(jù)得t

=1.4×10－5s

(2)

相對地面，若m子到達(dá)地面所需時間為t，則在t時刻剩余的m子數(shù)為

(3