黑龙江省绥化市高二（下）返校验收考试物理试题（word版含答案）

黑龙江省绥化市高二（下）返校验收考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，在正方形区域ABCD内分布着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在A点有比荷相同的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度v1沿AB方向垂直射入磁场，经时间t1从D点射出磁场；乙粒子以速度v2沿与AB成30°的方向垂直射入磁场，经时间t2垂直于CD射出磁场。不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，则（　　）
A． B． C． D．
2．在光滑绝缘的水平面上相距为的、两处分别固定正电荷、．两电荷的位置坐标如图甲所示．图乙是连线之间的电势与位置之间的关系图象，图中点为图线的最低点，若在的点由静止释放一个质量为、电量为的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（ ）
A．小球在处的速度最大
B．小球一定可以到达点处
C．小球将以点为中心做往复运动
D．固定在、处的电荷的电量之比为
3．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．
由图可知
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u="100" sin（25t） V
B．该交流电的频率为25 Hz
C．该交流电的电压的有效值为V
D．若将该交流电压加在阻值为R="100" Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W
4．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，磁场方向与竖直面纸面垂直，磁场的上、下边界虚线均为水平面，间距为2L，纸面内磁场上方有一个质量为m、电阻为R的正方形导线框abcd，边长为L，其上、下两边均与磁场边界平行，若线框从上边界上方某处自由下落，恰能匀速进入磁场，则　　
A．线框释放处距离磁场上边界的高度为
B．线圈进入磁场的过程中机械能的减少量为mgL
C．线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为
D．线圈的ab边到达磁场下边界时的速度为
5．如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线处于同一竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，可以
A．将a、c端接电源正极，b、d端接电源负极
B．将b、d端接电源正极，a、c端接电源负极
C．将a、d端接电源正极，b、c端接电源负极
D．将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极
二、单选题
6．一个按正弦规律变化的交变电流的i-t图象如图所示。根据图象可以判定：（ ）
A．交变电流的频率f=0.2Hz
B．交变电流的有效值I=20A
C．交变电流瞬时值表达式 i=20sin0.02t A
D．在t=T/8时刻，电流的大小与其有效值相等
7．如图所示，两根平行金属导轨置于同一水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中。磁感应强度随时间变化如乙图所示，整个装置始终保持静止，下列说法正确的是（　　）
A．0~0.5 s内金属棒ab中的感应电流方向由b到a
B．0.5~1.0 s内金属棒ab中的感应电流方向由b到a
C．0.5~1.0 s内金属棒ab所受的安培力保持不变
D．0.5~1.0s内金属棒ab所受的摩擦力保持不变
8．来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子，但地磁场（如图）的存在可以改变这些带电粒子的运动方向，且使其中的大部分不能到达地面，从而对地球上的生命起到了很好的保护作用．关于地磁场和上述高能带电粒子的运动（不考虑地磁偏角的影响），下列说法正确的是
A．地磁场是匀强磁场
B．地磁场的北极在地理北极附近
C．若粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向东偏转
D．若粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向西偏转
9．如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，两定值电阻的阻值分别为，，电压表、电流表均为理想电表，当a、b两端接入交流电源，交流电的电压随时间变化的规律如图乙所示，电阻和消耗的功率相等，则下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为27V B．电流表的示数为1.8A
C．变压器原副线圈的匝数比为7∶1 D．电源的输出功率为64.8W
10．如图所示，长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF，用导线相连，不考虑导线电阻．此装置匀速进入匀强磁场的过程（匀强磁场宽度大于AE间距离），则EF两端电压u随时间变化的图像正确的是图中的（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是（　　）
A．电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹越长
B．电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大
C．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合
D．电子的速率不同，它们在磁场中运动的时间一定不同
12．如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷 和 ，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，且。将一个负试探点电荷先后放在d、c、e三点，三点所在处的电场强度分别为、、，则下列说法中正确的是（　　）
A．、、的方向不全部相同
B．改变e点在中垂线上的位置，则不可能
C．这个负试探点电荷沿着dc和ce两段直线路径移动时，其电势能会逐渐增大
D．这个负试探点电荷在d点和在e点所受电场力大小之比为
三、实验题
13．某同学想用以下器材组装一只简易欧姆表，并能比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值．
A．电流计（满偏电流为1mA，内阻为20Ω）
B．电流计（满偏电流为0.6A，内阻为5Ω）
C．电源（电动势3V，内阻不计）
D．滑动变阻器（最大阻值为5000Ω）
E．滑动变阻器（最大阻值为100Ω）
（1）以上器材中电流计应选用______（填“A”或“B”），滑动变阻器应选用______（填“D“或“E“）：
（2）组装好的欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为______Ω．
（3）现有部分电路装在一个小盒子里，它与盒外的接线柱A、B、C、D相连．若该部分电路仅由两个阻值均为2000Ω的电阻连接而成，且两个接线柱之间最多只能接一个元件．现用组装好的欧姆表测得A、B间电阻为2000Ω，B、C间的电阻为4000Ω，用导线将C、D连接后，测得A、B间的电阻为1000Ω．请在方框中画出盒子内这两个电阻的连接图______．
14．在电表的改装的实验中，需要精确测量电流表表头G1（10mA内阻约100）的电阻，实验室提供的器材如下：
电流表：G2（4mA内阻为rg=50）
定值电阻：R1=200
滑动变阻器：R2（（0200），R3（010）
干电池E=1.5V，内阻未知，单刀单掷开关K，导线若干。要求在实验的测量当中，电路能耗较少，则
①滑动变阻器应选择_________；
②请在方格内画出该实验的原理图________；
③到电流表G1的读数为I1，电流表G2的读数为I2，则电流表G1的电阻计算式为r1=_____（请用题干中所给相关字母表示）。
四、解答题
15．如图甲所示，固定平行金属导轨MN、PQ与水平面成37°角倾斜放置，其电阻不计，相距为L=0.4m，导轨顶端与电阻R相连，R=0.15。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m=2×10－2kg、电阻为r=0.05的导体棒ab。ab距离导轨顶端d1=0.4m，导体棒与导轨间的动摩擦因数=0.5；在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。（g取10m/s2）
（1）前2s内，施加外力使导体棒保持静止，求通过导体棒的电流I的大小和方向；
（2）前2s内，哪段时间内静止释放导体棒（不施加外力），释放时导体棒能处于平衡状态？
（3）2s后静止释放导体棒，已知ab棒滑到底部前已达到最大速度va并匀速下滑到底部，此过程中通过的电量q=3.2C。求va的大小、以及此过程中电阻R上产生的热量Q。
16．一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW，路端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1：5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器能量损耗，求：
（1）升压变压器副线圈两端的电压；
（2）输电导线上的功率损失及用户得到的功率。
17．如图，在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场．在x轴上方以原点O为圆心、直径为D的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B．y轴下方的A点与O点的距离为d，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场．粒子重力不计，求：
（1）要使粒子离开磁场时的速度方向与x轴平行，电场强度E0大小；
（2）若电场强度E=E0，粒子仍从A点由静止释放，离开磁场后经过x轴时的位置与原点的距离．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
画出两粒子的运动轨迹如图
两粒子比荷相同，则运动的周期相同，设为T；设正方形的边长为a，则从D点射出的粒子运动半径为
运动时间
速度为的粒子，由几何关系得其运动半径
运动时间
根据可知
故选BD。
2．AD
【解析】
【详解】
A．据φ-x图象切线的斜率等于场强E可知x=L处场强为零，x=L右侧电场为负，即方向向左，x=L左侧电场为正，即方向向右；那么，小球先向左做加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L向左运动时，电场力方向向右，小球做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故A正确．
D．x=L处场强为零，根据点电荷场强则有：，解得QA：QB=4：1，故D正确．
BC．由点电荷电势，根据叠加定理，由两点电荷的电荷量及电性可得：处电势与x=2L处电势相等，故根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达处，故小球将以点为中心作往复运动，故BC错误．
3．BD
【解析】
【详解】
试题分析：由图可知，故，，所以其表达式为，故A错误B正确；由图象可知交流电的最大值为100V，因此其有效值为，所以R消耗的功率为，故C错误，D正确；
考点：考查了交流电图像
【名师点睛】要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式．
4．BD
【解析】
【分析】
应用安培力公式求出线框进入磁场过程受到的安培力；线框匀速进入磁场，应用平衡条件求出线框进入磁场时的速度，应用自由落体运动规律求出线框释放处到磁场上边界的高度；应用能量守恒定律求出线框进入磁场过程减速的机械能；由求出通过线圈的电荷量；应用速度位移公式求出线圈ab边到达磁场下边界时的速度.
【详解】
A、线框进入磁场过程受到的安培力：，线框匀速进入磁场，由平衡条件得：，线框进入磁场过程才速度：，线框进入磁场前做自由落体运动，则：，解得：，故A错误；
B、线框匀速进入磁场，线框的动能不变重力势能减小，线圈进入磁场过程中机械能的减少量：，故B正确；
C、线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量：，故C错误；
D、线圈完全进入磁场后不受安培力作用而做匀加速直线运动，由速度位移公式得：，解得：，故D正确；
故选BD.
【点睛】
本题主要考查了线框切割磁场产生感应电流同时受到安培力问题，分析清楚线框运动过程与运动性质是解题的前提与关键，应用安培力公式、平衡条件与运动学公式可以解题，解题时注意经验公式的应用．
5．ABD
【解析】
【分析】
运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向．将选项逐一代入检验，选择符合题意的．
【详解】
将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，或者将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面向外运动，符合题意．故AD正确．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面向外运动，符合题意．故B正确．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则M N垂直纸面向里运动，不符合题意．故C错误．故选ABD．
【点睛】
本题考查综合运用安培定则和左手定则分析在安培力作用导体运动方向的问题，关键是熟练运用，分清哪个定则用哪个手，基础题目．
6．D
【解析】
【详解】
A.从图中可以看出，交变电流的最大值为Im=20 A，交变电流的周期为T=0.02 s。
所以交变电流的频率
，
选项A错误；
B.交流电的有效值
，
选项B错误；
C.交变电流的瞬时值表达式为
，
选项C错误；
D.在t=T /8时，交变电流的瞬时值为
，
选项D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A．0~0.5 s内，B不变，则穿过闭合回路的磁通量不变，则在金属棒ab中无感应电流产生，选项A错误；
B．0.5~1.0 s内，B增加，则穿过闭合回路的磁通量变大，根据楞次定律可知，金属棒ab中的感应电流方向由b到a，选项B正确；
CD．0.5~1.0 s内，根据
可知，闭合回路中的感应电动势不变，感应电流不变，根据
F=BIL
因B增大，可知金属棒ab所受的安培力变大，因金属棒保持静止，可知金属棒ab所受的摩擦力增大，选项CD错误；
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
地磁场不是匀强磁场，选项A错误；地磁场的北极在地理南极附近，选项B错误；若粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线在洛伦兹力作用下向东偏转，故C正确，D错误；故选C．
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
C．根据电阻和消耗的功率相等，有
又变压器匝数比和电流比的关系有
整理得
选项C错误：
AB．电源的输出电压为
又
，
且
联立解得
，
即电压表的示数为18V，电流表的示数为1.8A，选项A错误，B正确；
D．通过原线圈的电流为
电源的输出功率为
选项D错误。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
设磁感应强度为B，，导线运动的速度为,仅EF进入磁场切割磁感线时，EF是电源，AB与CD并联，AB两端电势差
仅CD、EF进入磁场切割磁感线时，CD、EF是并联电源，AB两端电势差
当AB、CD、EF都进入磁场切割磁感线时，AB、CD、EF是并联电源，AB两端电势差
故选B。
11．B
【解析】
【详解】
不同速率的粒子在磁场运动的轨迹如图所示，由周期公式知，周期与电子的速率无关，电子的速率不同，它们的周期是相同的。
AB．由知，电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比，所以电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角θ越大，但是半径不一定大，可知电子在磁场中运动时间越长，轨迹线不一定越长，例如轨迹1和5，故A错误，B正确；
CD．由图轨迹1与2可知，它们都在磁场中运动了半个周期，在磁场中运动时间相同，它们的半径不同，说明速率不同，轨迹也不重合，所以，在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线不一定重合，电子的速率不同，它们在磁场中运动的时间可能相同，故CD错误。
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
A．由等量异种电荷的电场线分布规律，可知d，c，e三点的场强均水平向右，故A错误；
B．根据等量异种点电荷电场的特点，可知两个电荷连线上场强先减小后增大，即在中点处场强最小， ，在连线的中垂线上，中点处场强最大， ，因此d点的场强不可能小于e点，故B正确；
C．负试探电荷沿de运动时电场力做负功，电势能逐渐增大，负试探电荷沿ce运动时电场力不做功，电势能不变，故C错误；
D．设 ，则 , ，设ac连线与水平方向的夹角为 ，则
d点和e点电场强度分别为
负试探点电荷在d点和在e点所受电场力大小之比为
故D错误
故选B。
13． A D 2980
【解析】
【详解】
第一空.第二空.准确测量一只约几千欧电阻的阻值，欧姆表挡位应为×1k挡，欧姆表内阻应为几千欧姆，电源电动势为3V，电流计如果选择B，欧姆表内阻5Ω，不符合要求，电流表应选择A；电流计选A，欧姆表内阻为：R==3000Ω，滑动变阻器应选择D；
第三空.欧姆表内阻为3000Ω，电流计内阻为20Ω，电源内阻不计，欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为：3000-20=2980Ω；
第四空.两个电阻阻值均为2000Ω，测得A、B间电阻为2000Ω，B、C间的电阻为4000Ω；用导线将C、D连接后，测得A、B间的电阻为1000Ω；若该部分电路仅由两个组织均为R的电阻连接而成，B、C间由两电阻串联；A、B间只有一个电阻，若用导线将C、D连接后，A、B间由两电阻并联，所以电路图为：
14． R2
【解析】
【详解】
①[1]实验要求电路能耗较少，则滑动变阻器应选用限流式，所以滑动变阻器应选用总阻器与待测电阻相差不多的R2
②[2]由于器材中没有电压表且电流表G2内阻已知，可用电电流表G2与定值电阻串联改装成电压表，所以实验电路图如图所示
③[3]由欧姆定律得
15．(1)0.4A，由b到a；(2) 0.3s-2s；(3) ，0.29J
【解析】
【详解】
(1)由题意知，根据法拉第电磁感应定律可得前2s产生的感应电动势：
根据闭合电路欧姆定律有电流为：
根据楞次定律可知感应电流的方向为b到a．
(2)导体棒所受摩擦力为：
当导体棒刚要向下滑动时，摩擦力方向沿导轨向上，安培力最小值有：
解得：
当导体棒刚要向上滑动时，摩擦力方向沿导轨向下，安培力最大值有：
解得：
由图乙可知在0-2s内B-t的函数关系式为：
故当时，t=0.3s，而B达不到1.25T，所以在0.3s-2s内静止释放导体棒都能保持静止．
(3)由题意知当导体棒匀速下滑时，导体棒受力平衡有：
而根据闭合电路欧姆定律有：
联立代入数据可得：
导体棒下滑到底端过程中根据：
可得，故下滑过程中根据功能关系可知系统产生的热量Q：
代入数据解得：，所以电阻R产生的热量为：
答：(1)通过导体棒的电流0.4A，方向由b到a.；
(2) 在0.3s-2s内静止释放导体棒都能保持静止；
(3) va=5m/s2、此过程中电阻R上产生的热量Q=0.29J．
16．（1）2500V；（2）60kW，440kW
【解析】
【分析】
【详解】
输电线路原理图如图所示
（1）根据设升压变压器原、副线圈的电压为U1、U2，由变压器的规律可知
升压变压器副线圈两端的电压
U2==2500V
（2）输电导线上的电流
I2==200A
输电导线上的功率损失
P损=I22r线=60kW
用户得到的功率
P用=P1－P损=440kW
17．（1）（2）
【解析】
【详解】
（1）粒子在电场中加速，由动能定理得：
粒子进入磁场后做圆周运动，有
粒子之后恰好不再经过x轴，则离开磁场时的速度方向与x轴平行，运动情况如图①
可得　
联立解得
（2）将代入可得磁场中运动的轨道半径
粒子运动情况如图②，图中的角度α、β满足
即
粒子经过x轴时的位置坐标为
解得
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