江西省南昌市新建县高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

江西省南昌市新建县高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．粗细均匀的电阻丝围成边长为L的正方形线框置于有界的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度为大小B，其右边界与正方形线框的bc边平行，现使线框以速度v匀速平移出磁场，如图所示，则在移出的过程中
A．ad边的电流方向为a→d
B．ad边的电流方向为d→a
C．ad两点间的电势差绝对值为
D．ad两点间的电势差绝对值为
2．如图，正方形导线框静置在光滑水平桌面上，其边恰好与匀强磁场的左边界重合，磁场方向垂直桌面向下，磁场左右边界的距离大于导线框的边长。时刻开始，在中点施加一水平向右的拉力，使导线框向右做匀加速直线运动，直到边离开磁场。规定沿的方向为感应电流的正方向，用表示感应电流，用表示、两点间的电势差，用、表示拉力的大小和拉力的功率，则下列相关的关系图像中可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．在一个很小的矩形半导体薄片上制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件。在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，此时M、N间的电压为UH。已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．N板电势高于M板电势
B．磁感应强度越大，M、N间的电势差越大
C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，UH不变
D．将磁场和电流同时反向，N板电势低于M板电势
4．一列波长为4.8 m的简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a位于负的最大位移处，b正向上运动，从此刻起再经1.5 s，质点a第二次到达平衡位置。由此可知该列波（　　）
A．沿x轴负方向传播
B．波源的振动频率为0.5Hz
C．传播速度大小为1.2m/s
D．从该时刻起，经过0.05s，质点a沿波的传播方向移动了1 m
二、单选题
5．以下说法中正确的是（　　）
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
C．当线圈与磁场垂直时，穿过闭合电路中的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积
D．磁感应强度变化，线圈面积变化，穿过闭合回路的磁通量也一定变化
6．如图所示，有一边长为L的正方形线框abcd，由距匀强磁场上边界H处静止释放，其下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动．匀强磁场区域宽度也为L．ab边开始进入磁场时记为t1，cd边出磁场时记为t2，忽略空气阻力，从线框开始下落到cd边刚出磁场的过程中，线框的速度大小v、加速度大小a、ab两点的电压大小Uab、线框中产生的焦耳热Q随时间t的变化图象可能正确的是
A．
B．
C．
D．
7．如图所示是光电效应的实验装置图，关于该实验下列说法正确的是（　　）
A．在电源电动势足够大，入射光强度不变的前提下，将滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数将会一直增大
B．若电源电动势足够大，将电源正负极反向，滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数将会减小到零
C．对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的强度决定
D．对某种确定的金属来说，入射光频率与遏止电压成正比
8．下列说法正确的是(　　)
A．牛顿发现了万有引力定律并最早测出了引力常量
B．当原子由高能级向低能级跃迁时会辐射光子
C．光电效应证实了光的波动性
D．卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子构成的
9．在某理想变压器的副线圈上接有电阻R和两个相同的灯泡L1和L2，如图所示，开始时，开关S是接通的；那么，当开关S断开时下列说法正确的是（　　）
A．原线圈中的电流减小 B．电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流不变 D．副线圈两端M、N间的电压增大
10．如图是交流发电机的示意图．线圈abcd在磁场中匀速转动产生交流电．线圈的ab边和cd边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连．当线圈沿逆时针方向转动时，关于电流方向以下判断正确的
A．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为d-c-b-a
B．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为a-b-c-d
C．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为d-c-b-a
D．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a-b-c-d
11．如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法错误的是（　　）
A．T1>T2
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
C．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体
12．彩虹是在雨后因光的色散而形成的，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种从小水珠中射出的单色光．以下说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．在水中a光的折射率小于b光的折射率
C．在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度
D．在水珠中a光的传播速度等于b光的传播速度
三、实验题
13．（1）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，画出完整的光路图，由于没有量角器，他以入射点O点为圆心画圆交入射光线于A点，交折射光线于B点，过A点画法线的垂线与法线交于C点，过B点画法线的垂线与法线交于D点，如图所示，若各线段的长度可以用AC、CO、BD、DO表示，则玻璃的折射率可表示为__________。
（2）可以利用单摆实验测定当地重力加速度，则：用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g＝____________.如果已知摆球直径为2.00 cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图所示，那么单摆摆长是_______cm．测定了n次全振动的时间如图中所示，那么秒表读数是_______s.
四、解答题
14．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝，将原线圈接在输出电压u=220sin100πt（V）的交流电源两端．副线圈上只接有一个电阻R，电路所接电表均为理想电表．已知电流表的示数为0.20A．求：
（1）电压表的示数U2；
（2）电阻R的电功率P．
15．如图所示，两根相互平行、间距为L的光滑轨道固定在水平面上，左端接一个阻值为R的电阻，轨道电阻不计，质量为m阻值为r的匀质余属棒cd与轨道垂直放置且接触良 好，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。若在金属棒中点施加一水平向右的拉力，使金属棒由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，当金属棒的位移为s时，求：
(1)金属棒中电流I的大小和方向；
(2)水平拉力F的大小。
16．如图，矩形是某均匀材料制成的透明体的横截面，所在平面内，一单色细光束以入射角射到边的点。光束进入透明体后恰好不从边射出，接着光束到达边且部分射出。已知边的长度，空气中的光速。求：
（1）该材料对该单色光的折射率；
（2）光束从点射入至到达边经历的时间。
17．题中两图分别为一列沿x轴方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图和这列波中质点P的振动图线，
求：
（i）该波的传播速度大小及方向；
（ii）左图中Q点（坐标为x＝2.25 m处的点）的振动方程．
五、填空题
18．一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R′ 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
（1）电流刻度较大处对应的温度刻度____________；(填“较大”或“较小”)
（2） 若电阻箱阻值R′=150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为________°C．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
AB.由右手定则可知，ad边的电流方向为d→a，故A错误，B正确；
CD. 在线框以速度v向右运动的过程中，只有ad边在切割磁感线，产生感应电动势，根据
可以知道，线框上的感应电动势
设每边的电阻为R，根据闭合回路欧姆定律得：
ad两端的电势差的绝对值是路端电压
故D正确，C错误；
2．BD
【解析】
【详解】
A．由法拉第电磁感应定律结合欧姆定律得电流大小与时间的关系为
ab边与cd边都在磁场中时，没有感应电流产生，由楞次定律可知，当ab边进入磁场时，电流方向为adcba即电流方向为负方向，离开磁场时，电流方向为abcda即电流方向为正方向，A错误；
B．当只有ab边进入磁场这段时间内，由右手定则知ab两点电势差为正值，结合法拉第电磁感应定律可知大小随时间变化为
同理导线框全部进入磁场这段时间内，ab两点间的电势差为正值，大小随时间变化为
当ab边从磁场中出来到到整个导线框从磁场中出来这段时间内ab两点电势差为正值，大小随时间变化为
故这三段时间中，与时间关系图像经过原点的倾斜的直线，第二段时间斜率最大，第三段时间的初始电势差小于第二阶段的末状态电势差，可能小于第一阶段的末状态电势差，B正确；
C．由牛顿第二定律得
又
电流随时间变化规律为
解得
但在这段时间内，有
拉力与0时刻拉力相等，图中所示此段时间内拉力大于0时刻的拉力，C错误；
D．拉力的功率为
故P与t关系图像为抛物线，但在这段时间内，
P与t关系图像为经过原点的一条倾斜的直线，D正确。
故选BD。
3．AB
【解析】
【详解】
A．根据左手定则，电流的方向向里，自由电荷受力的方向指向N端，向N端偏转，则N点电势高，故A正确；
B．设左右两个表面相距为d，电子所受的电场力等于洛伦兹力，即：设材料单位体积内电子的个数为n，材料截面积为s，则
，，
解得
令
则
所以若保持电流I恒定，则M、N间的电压与磁感虑强度B成正比，故B正确；
C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，则带电粒子不会受到洛伦兹力，因此不存在电势差，故C错误；
D．若磁场和电流分别反向，依据左手定则，则N板电势仍高于M板电势，故D错误。
故选AB。
4．AB
【解析】
【详解】
A．b点正向上运动，振动比右侧的波峰迟，故波沿x轴负方向传播，选项A正确；
B．a位于负的最大位移处，从此刻起再经1.5 s，质点a第二次到达平衡位置，则
故
T=2s
f==0.5Hz
选项B正确；
C．波速
v==m/s=2.4m/s
选项C错误；
D．波动图像中，各质点不随波迁移，选项D错误。
故选AB。
5．C
【解析】
【详解】
A．当穿过闭合回路磁通量发生变化时，产生感应电流，A错误；
B．当回路与磁场平行时，磁感应强度越大，线圈面积越大，但磁通量为零，B错误
C．当线圈与磁场垂直时，穿过闭合电路中的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积，即
C正确
D．磁感应强度变化，线圈面积变化，穿过闭合回路的磁通量不一定变化，D错误。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
线圈在磁场上方H开始下落到下边进入磁场过程中线圈做匀加速运动；因线圈下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动，可知线圈直到cd边出磁场时也做匀速运动，选项AB错误；线圈ab边进入磁场的过程：E=BLv，则；ab边出离磁场的过程：E=BLv，则；线圈进入磁场和出离磁场过程中电动势相同，均为E=BLv，时间相同，则产生的热量相同；故选项C正确，ABD错误；故选C.
7．B
【解析】
【详解】
A．光电管上所加的电压为正向电压，将滑动变阻器的滑片向右移动，正向电压增加，则光电流逐渐增大，因光强一定，当光电流达到饱和时不再增加，则选项A错误；
B．将电源正负极反向，则光电光上加的是反向电压，滑动变阻器的滑片向右移动，反向电压增加，则电流表的示数将会减小，当反向电压等于遏制电压时，光电流会减到零，选项B正确；
C．对某种确定的金属来说，其遏止电压取决于光电子的最大初动能，而最大初动能又由光的频率决定，选项C错误；
D．根据，则对某种确定的金属来说，遏止电压随入射光频率增大而增大，但非成正比，选项D错误。
故选B。
【点睛】
解决本题的关键掌握光电效应方程，知道影响光电子最大初动能的因素，理解影响光电流的因素，注意正向电压与反向电压的判定，及饱和电流的含义。
8．B
【解析】
【详解】
牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许最早测出了引力常量，选项A错误；根据玻尔理论，当原子由高能级向低能级跃迁时会辐射光子，选项B正确；光电效应证实了光的粒子性，选项C错误；卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子的核式结构理论，选项D错误.
9．A
【解析】
【分析】
【详解】
D．根据 ，当开关S断开时，U1、U2不变，D错误；
ABC．当开关S断开时，负载的阻值增大，副线圈的电流减小，电阻R上的电压减小，B错误；根据 ，原线圈中的电流减小，A正确；灯泡L1两端电压增大，通过灯泡L1的电流增大，C错误。
故选A。
10．B
【解析】
【详解】
甲丙图中，ab和cd边运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以没有电流产生，故AC错误；当线圈转到图乙的位置再运动时，通过线圈的磁通量变大，根据电磁感应定律，可知产生的感应磁场的方向与原磁场方向相反，再根据右手定则可以判断电流方向为：a→b→c→d，故B正确；同理可以判断当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a→d→c→b，故D错误．故选B.
点睛：此题主要考查了发电机的工作原理．要知道发电机是根据电磁感应原理制成的．感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，能够通过线圈的转动情况，判断线圈中产生的感应电流放向的变化．
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以T1>T2，故A正确，不符合题意；
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关外，与黑体的材料及表面状况无关，故B错误，符合题意；
C．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，很好的解释了黑体辐射的实验规律,故C正确，不符合题意；
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，就相当于吸收了所有电磁波，这个小孔就可以近似为一个绝对黑体，故D正确。
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
AB、由图可知，b光在水珠中发生折射时偏离原来入射方向更多，则b光的折射率较大，由于光的频率越大，折射率就越大，则b光的频率较大，故A错误，B正确．
CD、折射率n=，折射率越大，光在介质中的传播速度就越小；b光的折射率较大，则b光在水珠中的传播速度较小，故C、D错误．
13． 87.33-87.38 cm 75.2 s
【解析】
【详解】
（1）[1]根据折射率公式：
；
（2）[2]根据单摆的周期公式：
，
解得：
；
[3]摆线到球心的距离为摆长，所以摆长：
；
[4]分钟读数为1min，秒针读数为15.2s，故秒表读数：
t=1×60s+15.2s=75.2s；
14．（1）11V（2）44W
【解析】
【详解】
（1）由题意可知，原线圈两端电压的有效值．因为
所以
（2）电阻R的功率
15．(1)，从c到d；(2)
【解析】
【详解】
(1)据右手定则可知电流I的方向从c到d；
设金属棒cd的位移为s时速度为v，则
v2=2as
金属棒产生的电动势
E=BLv
金属棒中电流的大小
解得
(2)金属棒受到的安培力大小
f=BIL
据牛顿第二定律可得
F–f=ma
解得
16．（1）（2）
【解析】
【详解】
（1）经过MN折射后折射角为r，因此可得
根据几何关系，因为光束进入透明体后恰好不从边射出，所以有
联立解得
（2）根据几何关系可知，在透明体内部光线所走的路程为
光线在透明体内传播速度为
因此光束从点射入至到达边经历的时间为
解得
17．（i）v=0.5m/s 沿x轴负方向传播;
（ii）y=0.2costcm或者y=0.2sin(t+/2)cm
【解析】
【详解】
试题分析：（i）由图像可得，波的周期T=2s，波长λ=1m，
波速v=λ/T=0.5m/s
从题中右图可以看成P点在t=0时刻向上运动，所以可以判断出波沿x轴负方向传播．
（ii）Q点此时从最大位移开始向平衡位置运动，振动图像是一条余弦曲线，
A="0.2cm" ,w=2/T=rad/s
所以，Q点的振动方程为y=0.2costcm或者y=0.2sin(t+/2)cm
考点：本题考查波速的计算、据质点振动方向判断波的传播方向、写质点振动方程．
18． 较小 50
【解析】
【详解】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流
可见，电阻R越小，电流I越大，对应的温度越低，所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小。
(2)[2]当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律
得
由R-t图象，根据数学得到
R=t+100（Ω），
当
R=150Ω
可得
t=50°C
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