辽宁省本溪市高二下学期寒假验收物理试题（word版含答案）

辽宁省本溪市高二下学期寒假验收物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断的向太空发射人造卫星以探索地球和太空的奥秘。右图所示：围绕地球旋转的两颗人造地球卫星，他们绕地球旋转的角速度分别为、，关于他们的运动说法正确的是（　　）
A．卫星1绕地球旋转的周期大于卫星2
B．卫星1绕地球旋转的角速度大于卫星2
C．想要卫星1变轨到卫星2的轨道，只需沿卫星1的速度反方向喷火减速即可
D．若某一时刻卫星1、2以及地心处在同一直线上，我们说此时两颗卫星距离最近。从此时开始计时，两卫星要再次达到距离最近，需要时间为
2．如图甲所示，可视为质点的小物块处于长度的长木板的最右端，、B的质量分别为与，与地面间动摩擦因数，初始时A、B均静止。用一水平向右的恒力拉动，经过后B从的左端滑离。在此过程中，、B的图像如图乙所示。取，则（　　）
A．B的加速度大小为
B．B在时的速度无法求得
C．、B之间的动摩擦因数
D．水平恒力
3．如图所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触．现将箱子以初速度v0竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且运动过程中始终保持图示姿态．则下列说法正确的是
A．上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小
B．上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越小
C．下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力可能越来越大
D．下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小
二、单选题
4．半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向朝着O点射入磁场中，并从B点射出，，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（　　）
A． B． C． D．
5．如图甲，单匝圆形金属线圈电阻恒定不变，在线圈的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场，在时间t内要使线圈中产生大小、方向恒定不变的电流，匀强磁场的磁感应强度应按下列哪种情况变化？（ ）
A． B． C． D．
6．两根相互靠近的长直导线1、2中通有相同的电流，相互作用力为F．若在两根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线2所受安培力的合力恰好为零．则所加磁场的方向是（ ）
A．垂直纸面向里 B．垂直纸面向外
C．垂直导线向右 D．垂直导线向左
7．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减少 D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大
8．三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为(　　)
A．2B
B．B
C．3B
D．3B
9．图甲中的AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力间的函数图象，由此可判定（　　）
A．若场源是正电荷，位于A侧 B．若场源是正电荷，位于B侧
C．若场源是负电荷，位于A．B侧均可 D．若场源是负电荷，位于B侧
10．物理学家霍尔在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上、下两个端面之间产生电势差，这一现象被称作霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件，如图甲所示。根据安培定则，在载流导体周围将产生正比于该电流的磁场。将霍尔元件置于这一磁场中，即可获得正比于该磁场的霍尔电势。测量该霍尔电势的大小，可间接测量电流的大小。如图乙所示，电流感生的磁场聚集在环形铁芯中。在铁芯上开一个与霍尔元件厚度相等的气隙，将线性霍尔元件紧紧地夹在气隙中间，霍尔集成电路就输出与被测电流成正比的霍尔电势。式中为工作电流，为被测电流。根据你所学过的物理知识，判断下列说法正确的是（　　）
A．该元件只能测直流电，不能测交流电
B．霍尔元件上产生的电势差越大则被测电流越大
C．利用霍尔元件测电流是通过把电流转换成电压来工作的
D．公式中的单位用基本单位表示是
11．下列说法正确的是（　　）
A．图甲是速度选择器，带电粒子（不计重力）能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
B．图乙是质谱仪的工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小
C．图丙是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要粒子获得的动能增大，不可能减小加速电压U
D．图丁是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极
12．某同学投掷铅球，每次出手时，铅球速度的大小相等，但方向与水平面的夹角不同，关于出手时铅球的动能，下列判断正确的是（　　）
A．夹角越大，动能越大 B．夹角越大，动能越小
C．夹角为45°时，动能最大 D．动能的大小与夹角无关
三、实验题
13．某实验小组利用以下实验器材通过实验描绘热敏电阻的伏安特性曲线
电动势为6 V的直流电源，内阻约0.5 Ω
量程为6 V的电压表，内阻RV约10 kΩ；
量程为0.5 A的电流表，内阻RA＝4.0 Ω；
阻值范围为0～99.9 Ω的电阻箱R；
热敏电阻RT；
开关和导线若干．
(1)如图为实验得到的热敏电阻的伏安特性曲线，在虚线框内画出实验所用的电路图；
(2)若该实验小组记录实验数据时，电压表示数用U表示、电流表的示数用I表示，电阻箱的阻值用R表示，则实验中电源的输出功率P可表示为________；(用U、I、R和RA表示)
(3)若该小组连续进行两次重复实验，结果得到两条伏安特性曲线①和②，则造成两条曲线不重合的原因是：________．在曲线①中当电流为0.40 A时，热敏电阻的阻值为________ Ω.(结果保留两位有效数字)
四、解答题
14．游乐场里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空，钢丝绳的长度为l，座椅和人的质量为m，绳到转轴的距离为。秋千由静止开始转动，匀速转动时钢丝绳摆离竖直方向，座椅比静止时升高，人和座椅可视为质点，其简化模型如图所示。已知重力加速度为g，求：
（1）匀速转动时绳的拉力大小；
（2）人运动的线速大小；
（3）由静止到稳定转动过程绳对座椅做的功。
15．某种离子诊断测量简化装置如图所示。竖直平面内存在边界为矩形、方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，探测板平行于水平放置，能沿竖直方向缓慢移动且接地。a、b、c三束宽度不计、间距相等的离子束中的离子均以相同速度持续从边界水平射入磁场，b束中的离子在磁场中沿半径为R的四分之一圆弧运动后从下边界竖直向下射出，并打在探测板的右边缘D点。已知每束每秒射入磁场的离子数均为N，离子束间的距离均为，探测板的宽度为，离子质量均为m、电荷量均为q，不计重力及离子间的相互作用。
(1)求离子速度v的大小及c束中的离子射出磁场边界时与H点的距离s；
(2)求探测到三束离子时探测板与边界的最大距离；
(3)若打到探测板上的离子被全部吸收，求离子束对探测板的平均作用力的竖直分量F与板到距离L的关系。
16．如图,质量为m=10g,电量为q=10-4C的带正电小球用长为L=0.3m的绝缘细线系于O点放在匀强电场中,静止时悬线与竖直方向夹角θ=60°,求：
(1)电场强度；
(2)若通过外力做功将带电小球缓慢拉至竖直方向的最低点并使悬线拉紧,而小球最终处于静止状态,问电场力做了多少功，外力需做多少功？
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BD
【解析】
【分析】
本题考查轨道半径对卫星运动的影响，变轨问题以及圆周运动的追击问题。
【详解】
AB．轨道半径越大，周期越大，角速度越小。故A错误，B正确；
C．低轨道变轨到高轨道，卫星需要加速，故C错误；
D．两卫星再次达到最近，卫星1比卫星2多旋转一周
故D正确。
故选BD。
2．CD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由图乙可知，图线的斜率表示A的加速度，大小为a1=6m/s2，图线下方的面积表示A的位移，大小为x1=12m，由于相对位移等于板长，故B的位移为
由位移公式可得
可得时B的速度为，B的加速度大小为
AB错误；
C．对B由牛顿第二定律可得
解得A、B间的动摩擦因素，C正确；
D．对A由牛顿第二定律可得
代入数据解得F=22N，D正确。
故选CD。
3．BC
【解析】
【详解】
试题分析：对箱子和物体整体受力分析，如图所示：
由牛顿第二定律可知，Mg+kv=Ma，则，又整体向上做减速运动v减小，所以a减小；再对物体单独受力分析：因a＞g，所以物体受到箱子上底向下的弹力FN，由牛顿第二定律可知，mg+FN=ma，则FN=ma-mg，而a减小，则FN减小，所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压力越来越小；同理，当箱子和物体加速下降时，物体对箱子下底面有压力且压力越来越大，当Mg=kv后，箱子匀速下降，此时物体对箱子下底面压力等于它的重力mg，故BC正确，AD错误，故选BC．
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，关键是选择合适的研究对象，并对研究对象正确的受力分析，根据牛顿第二定律列得方程进行讨论分析；解题时要注意整体法和隔离法在题目中的应用，难度适中．
4．A
【解析】
【详解】
由图可知,粒子转过的圆心角为60°,轨迹半径
转过的弧长为
则运动所用时间
由左手定则判断知粒子带负电荷。
故选A
【点睛】
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何关系可求出圆心角和半径，则可求得粒子转过的弧长，由线速度的定义可求得运动的时间。
5．A
【解析】
【详解】
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有：
要使线圈中产生大小、方向恒定不变的电流，即：
=常数
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．B
【解析】
【详解】
当两根导线中通有相同的电流时，1、2两导线间是引力，即导线2起始时受到向左的安培力；要使导线2所受安培力的合力为0，所加磁场使导线2受到的安培力向右，根据左手定则知所加磁场的方向为垂直纸面向外．故B项正确，ACD三项错误．
7．B
【解析】
【详解】
A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A错误．B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B正确．C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故C错误．D、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误；故选B．
【点睛】本题运用分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．
8．C
【解析】
【分析】
根据每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，得出各电流在d点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向．
【详解】
假设正方形的边长为L，通电导线b在a处所产生磁场的磁感应强度大小为B，根据几何关系得．每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比，则a与c在d处产生的磁场的强度，b在d处产生的磁场的强度为，方向如图：
则d点的磁感应强度，故B正确．
9．A
【解析】
【详解】
由电场强度的定义式
可知F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在A侧，由于电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．B
【解析】
【分析】
本题考查对霍尔元件的理解。
【详解】
A．霍尔电势正比于垂直于该元件的磁场，无论直流电还是交流电都可以产生垂直于该元件的磁场，故二者均能被测量，A错误；
B．由
可知，当工作电流一定时，，B正确，
C．霍尔元件测电流是通过把电流周围的磁场转换成电压来工作的，C错误；
D．根据国际单位制，的单位是，D错误。
故选B。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．带电粒子进入复合场，受电场力和洛仑兹力，能够沿直线匀速通过速度选择器，则有
解得
A正确；
B．根据
则有
粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，r越小，荷质比越大，B错误；
C．根据
解得
故最大动能
与加速电压无关，C错误；
D．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，D错误。
故选A。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
动能只与速度大小有关，每次出手时，铅球速度的大小相等，故动能相等，与夹角无关，D正确。
故选D。
13． （1） （2）IU＋I2(R＋RA) （3）第二次的温度比第一次的高，热敏电阻的阻值变大，3.0 Ω(2.9－3.1)
【解析】
【详解】
（1）实验电路图如图所示，
（2）电源的输出功率等于热敏电阻消耗的功率与电流表以及电阻箱消耗的公里之和，即
（3）不重合的原因是：二次的温度比第一次的高，热敏电阻的阻值变大，从图中可知当电流为0.4A时，对应的电压为1.2V，故热敏电阻为
14．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）设匀速转动时绳的拉力大小为T，绳与竖直方向的夹角为θ，在竖直方向上根据平衡条件有
由题意并根据几何关系可得
解得
（2）座椅做匀速圆周运动的半径为
设人运动的线速大小为v，在水平方向上根据牛顿第二定律可得
解得
（3）由功能关系可知，绳对座椅做功等于人和座椅机械能的增加量，即
15．(1)，0.8R；(2)；(3)当时：；当时：；当时：
【解析】
【详解】
(1)离子在磁场中做圆周运动
得粒子的速度大小
令c束中的离子运动轨迹对应的圆心为O，从磁场边界边的Q点射出，则由几何关系可得
，
(2)a束中的离子运动轨迹对应的圆心为O’，从磁场边界边射出时距离H点的距离为x，由几何关系可得
即a、c束中的离子从同一点Q射出，离开磁场的速度分别于竖直方向的夹角为、，由几何关系可得
探测到三束离子，则c束中的离子恰好达到探测板的D点时，探测板与边界的距离最大，
则
(3)a或c束中每个离子动量的竖直分量
当时所有离子都打在探测板上，故单位时间内离子束对探测板的平均作用力
当时， 只有b和c束中离子打在探测板上，则单位时间内离子束对探测板的平均作用力为
当时， 只有b束中离子打在探测板上，则单位时间内离子束对探测板的平均作用力为
16．（1） （2）-0.045J；0.03J
【解析】
【详解】
（1）分析带电小球的受力情况如图所示，可得：qE=mgtanθ
解得 ．
（2）用外力将小球拉至竖直方向最低点过程中，重力做正功，电场力做负功，大小为
根据动能定理得：
解得：WF＝0.03J
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