内容正文:
高二物理学科素养测评(A)
一、选择题:本题共10个小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7
题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,
选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.在物理学发展过程中,有很多物理学家做出了卓越的贡献,关于他们的事迹,以下说法正
确的是
A.奥斯特发现电流的磁效应,并提出了环形电流假说
B.楞次通过实验总结出了右手螺旋定则
C.法拉第通过实验发现磁可以生电
D.麦克斯韦提出变化的电场可以产生磁场,并通过实验证明了光是电磁波的一种
2.边长为L的正三角形线框bc悬挂在弹簧测力计下面,线框中通有恒定电流(方向沿顺时针
或逆时针方向),直线MN是匀强磁场的边界线,磁场方向垂直于△bc所在平面向里。若
线框全部在磁场中,平衡时弹簧测力计的示数为F:若将线框上提使α上升三,其他条件
都不改变,再次平衡时弹簧测力计的示数为4F。说法正确的是
A.线框中的电流方向沿逆时针方向
B.线框全部在磁场中时,线框所受安培力方向向上
C.匀强磁场的磁感应强度大小为莞
D,匀强磁场的磁感应强度大小为
3.如图,在光滑水平面上放置物体B,小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑,在小球A
下滑到底端过程中
A.小球A的机械能守恒
B.小球A与物体B组成的系统水平方向动量守恒
C.地面对B的支持力先大于两物体的重力之和后小于两
B
物体的重力之和
777777777777777777
D.小球A对物体B的压力的冲量方向向左
第1页共6页
4.一质点做简谐运动的加速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是
A.质点动能变化的周期为4s
a/(m·s3)
B.1s~2s时间内,质点振动的加速度与速度的方向相反
C.3g4s时过程,质点的速度变大
D.2s3s时间内,振动系统的机械能变大
5.关于光的相关现象,下列说法中正确的是
A.不同色光由同一介质射向空气时,波长越短发生全反射时临界角越大
B.检测工件平整度是利用了光的折射原理
C.泊松亮斑是属于圆孔衍射的特有现象
D.激光可以读取光盘信息主要是因为激光的平行度高
6.如图所示,老师上课做演示实验时,用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环,条形磁铁与铝环
的距离比较小。当手持磁铁使其N极突然向右迅速穿过铝环过程中(整个条形磁铁均穿过),
下列说法正确的是
A.整个过程中铝环中电流方向改变两次
B.条形磁体穿过铝环后铝环向右摆动
C.靠近铝环过程中(N级还未进入铝环),铝环面积有扩张的趋势
D.远离铝环过程中,从左向右看,铝环中有逆时针方向电流
7.如图所示,在竖直线OF右侧足够大的区域内存在着磁感应强度大小为B方向垂直纸面向
里的匀强磁场。质量相同、电荷量分别为+q和-q带电粒子甲和乙,从O点以相同的速度,
先后射入磁场,已知v的方向与OF成30°,两带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用,则
正确的是
E×
B+
A.甲粒子回到EOF竖直线时与O点的距离大于乙
XX
B.两带电粒子在磁场中的运动时间之比为11:1
⊙Nb+
XX
C.两带电粒子回到EOF竖直线时的速度方向不同
D.从射入到射出磁场的过程中,两粒子所受洛伦兹力的冲量相等
第2页共6页
8.某做简谐运动的弹簧振子,自由振动时的振动图像如图甲中的曲线I所示,而在某驱动力
作用下做受迫振动时,稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示,乙图为受迫振动的振幅
A与驱动力的频率f的关系图像,关于此受迫振动对应的状态下列说法正确的是
A.可能是图乙中的α点
◆x/cm
B.可能是图乙中的b点
C.减小驱动力的频率,弹簧振子可能发生
共振
D.增大驱动力的频率,弹簧振子可能发生共振
9.如图所示电路中,电源电动势E和内阻r为定值,R、卫,为定值电阻,卫为光敏电阻(阻
值随光照强度增加而减小),M、N是构成平行板电容器的两金属极板,电表均为理想电表。
闭合开关,有一带电液滴静止于P点,则
A.若仅将N板上移,液滴将下降
B.若仅将M板下移,P点电势降低
E
C.若仅增加光照强度,电流表示数增大,两个电压表示数
均减小
D.若仅减小光照强度,电容器储存的电场能增加
10.如图所示,人、车和木箱静止在光滑水平地面上,木箱的质量为,人和车的总质量为7。
人将木箱以水平速率(相对地面)推向竖直墙壁(此过程记为人与木箱作用的第一次过程),
木箱又以速率ⅴ(相对地面)弹回,人接住木箱后再以速率ⅴ(相对地面)将木箱推向墙壁,
如此反复。下列说法正确的是
A.人推木箱过程中人、车和木箱组成的系统动量
守恒,机械能也守恒
B.人每一次将木箱推出的过程中,人的动量的改
变量都相同
C.木箱每次与墙壁碰撞的过程中墙壁对木箱的冲量大小均为2m
D.木箱与墙壁碰撞4次后,木箱和人的速度相等
第3页共6页
二、非选择题:本题共5个小题,共60分
11.(7分)某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力
加速度,实验装置如图1所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
R
3 cm
A
HHHHHHHHL
压力传感器
0
10
20
062463o
图1
图2
图3
(1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图2所示,则小球的直径为d=
cm
(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示
数变化如图3所示,根据己知的物理量,可得当地重力加速度g的表达式为8=(用
d、t。、R表示)。
(3)另一同学将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度,所测得g比真实重力加速度
(选填“偏大偏小“正确”)
12.(10分)某实验小组需要测量一节干电池的电动势和内阻,现有器材如下:
A.待测干电池一节;
B.电压表(量程03V,内阻Rv约为1k):
C.电流表(量程00.6A,内阻Ra=0.7):
D.滑动变阻器(最大阻值为202):
E.开关一个,导线若干。
个UN
1.50
1.40
1.30
1.20
A
1.10
E
0
0.100.200.300.400.500.60/A
甲
丙
第4页共6页
(1)根据上述器材,小组成员设计了以下两种实验电路图。你认为
(选填“甲”或“乙”)
更为合理。选择另一种电路图所造成的误差属于
(选填“系统误差”或“偶然
误差”)。
(2)选用合理的实验电路时,考虑电表内阻的影响,则电压表的示数U=
(用Rv或Ra、
I、E、r表示,I为电流表的示数,E、r为电源电动势与内阻)。
(3)该小组选用了合理的实验电路进行实验,测出多组电压和电流,并绘制U-I图像,如丙图
所示。根据图像求出电池的电动势E=
V,内阻=
2。(结果均保留两位
小数)
13.(10分)如图所示为半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面,O为该横截面的圆心.与横截
面在同一平面内的光线PQ沿着与AB成45°角的方向射入玻璃砖,入射点Q到圆心O的距离为
R,光线恰好从弧AB的中点E射出,己知光在真空中的传播速度为c.
(1)求玻璃砖的折射率;
(2)光线从Q点传播到E点所用的时间;
E
14.(15分)如图所示,半径R=0.45m的光滑二圆弧轨道固定在竖直平面内,B为轨道的最低
点,B点右侧的光滑水平面上紧挨B点有一静止的小平板车,平板车质量M=2kg,小车的上表
面与B点等高。质量=1kg的滑块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放,滑块与平板车
上表面间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s2。若滑块刚好没有从平板车右端滑出,求:
(1)滑块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小:
(2)平板车的长度:
(3)滑块在平板车上运动过程中平板车对滑块的冲量大小。
B
第5页共6页
15,(18分)质谱仪是用来分离和检测同位素的科学仪器。某种质谱仪的原理如下图,粒子源A
不断地产生同一种带电粒子(初速度均忽略不计),经加速电场再进入速度选择器,粒子最后射
入右侧磁分析器偏转分离,到达y轴粒子接收板上。建立如图所示xOy坐标系(速度选择器中
直线运动的粒子出口为坐标原点),已知速度选择器中磁感应强度为B1,两板电压为U,两板间
距离为d,极板长度为2d;磁分析器中匀强磁场的磁感应强度为B2,各磁场方向如图中所示。
带电粒子从粒子源A右侧小孔进入加速电场,恰能沿直线运动通过速度选择器,进入磁分析器
中偏转,轨迹如图中虚线所示,到达y轴上的P点时纵坐标为1。不考虑粒子间的相互作用,重
力忽略不计,整个装置处于真空中。
××B2
速度选择器
×
0
×××
加速电场
磁分析器
(1)判断粒子带正电还是负电,并求出粒子的比荷;
(2)若其它条件不变,仅速度选择器中撤去磁场,求粒子射出磁分析器时在y轴上的纵坐标:
(3)粒子沿直线通过速度选择器后,若由于磁分析器漏气,粒子在磁分析器中受到与速度大小
成正比的阻力,轨迹如实线所示,其运动到Q(a,b)点时速度方向刚好沿y轴正向,a、b为
己知量,求在Q点时的速率是多少?
第6页共6页回▣
高二物理(A)答题卡
姓名:
班级:
考场/座位号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场填写清楚,并认真核对
条形码上的姓名和准考证号。
2.选择题部分请按题号用2B铅笔填涂方框,修改时用橡皮擦干净,不
(正面朝上,切勿贴出虚线方框)
留痕迹。
3.非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写,否则作答
无效。要求字体工整、笔迹清晰。作图时,必须用2B铅笔,并描浓。
正确填涂
■
缺考标记
4.在草稿纸、试题卷上答题无效。
5.请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁。
“
选择题(1~7为单选题8~10为多选题,每小题4分,
共40分)
I[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
9[A][B][c][D]
2[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
10[A][B][C][D]
3[A][B][C][D]
7[A][B][c][D]
4[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
11.
(除特殊标注外,每空2分,共7分)
(1)
(2)
(3分)
(3)
12.(每空2分,共10分
(1)
(2)
(3)
囚囚■
第1页共4页
13.(10分)
0
A
B
E
囚囚■
a
第2页共4页
■
14.(15分)
R
1
B
i
I
I
l
■
ㄖ■囚
第3页共4页
15.(18分)
P
速度选择器
××B2
X
+
××
y
×BX
0
+
0-
加速电场
XXX
磁分析器
囚■囚
■
第4页共4页高二物理学科素养测评(A)
评分细则
CDBCD BD
8AD 9AD
10CD
1.【答案】C
2.【答案】D
【解析】开始时线框有效长度为0,线框所受安培力为0;上提后有效长度变大,所受安培力变大,弹簧测力
计示数变大,可知线框所受安培力向下,线框中电流沿顺时针方向(c→b→α→c)。故AB均错误;线框全部
在磁场中时,有效长度为0,则满足关系F=mg。将线框上提由几何知识,导线框有效长度为,安培力
方向竖直向下,大小为F=1B。对导线框,由平衡条件得4F=mg+R,联立解得B
3.【答案】B
【详解】ABC.A的机械能减小,B的机械能增大。小球A下滑过程竖直方向先加速后减速,即竖直方
向加速度方向先向下后向上,则竖直方向先失重后超重,故地面对B的支持力先小于两物体重力之和,
后来大于两物体重力之和。水平方向系统所受外力的合力为0,可知,小球A和物体B构成的系统动
量不守恒,但水平方向动量守恒;D.物体B的合力的冲量方向向左,A对B的压力的冲量斜向左下方。
4.【答案】C
【详解】A.由题图可知,质点振动的动能变化周期为2s,故A错误;
B.1~2s时间内,由于速度增大,加速度与速度的方向相同,故B错误:
C.由题图可知3s4s时过程,质点的速度变大,故C正确:
D.质点做简谐运动,振动系统的机械能守恒,故D错误。故选C。
5.【答案】D
【详解】A.不同色光由同一介质射向空气时,波长越短,频率越大,折射率越大,根据s血C=上可知,
发生全反射的临界角越小,故A错误:
B.检查平整度利用的是光的干涉;
C.泊松亮斑是属于不透光障碍物衍射,故C错误。
6.【答案】B
【详解】将条形磁体等效成从左向右看的顺时针环形电流,整个过程中铝环中电流方向改变一次,靠近
时为异向电流,远离时为同向电流,靠近时面积有收缩的趋势
7.【答案】D
第1页共5页
【详解】这两个正负粒子以与OF成0=30°射入有界匀强磁场后,由左手定
E
则可判断,正离子沿逆时针方向旋转,负粒子沿顺时针方向旋转,如下图所
示
正粒子
因正、负粒子所带电荷量的的对值和质量都相同,由外8m式
可知,甲、乙在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径相同,由几何关系知,负
负粒子
粒子在磁场中转过的角度为20,正离子在磁场中转过的角度p=2π-2θ,则两段圆弧所对应的弦长度
相等,即带电粒子回到EOF竖直线时与O点的距离相等,
B.带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T=2”=2x心
则+q和-q粒子的周期相同,但是轨迹圆弧所
对的圆心角不同,因此两带电粒子在磁场中的运动时间不相等比值为5:1
C.因洛伦兹力不改变速度的大小,结合几何关系分析知,速度方向与OF的夹角都是30°,因此两带
电粒子回到OF竖直线时的速度相等
D.两带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用,由动量定理I洛=p-P。由于以相同的初速度射入磁场,
两带电粒子的初动量P。相等,离开磁场时速度大小相等、方向相同,两带电粒子的末动量P相等,因
此两带电粒子所受洛伦兹力的冲量相等,D正确。
8.【答案】AD
【详解】受迫振动的频率等于驱动力的频率,则由题图甲可知驱动力的频率小于振子的固有频率,题图
乙中c点对应驱动力的频率与固有频率相等时发生共振的状态,b点对应驱动力频率大于固有频率时的
状态,所以振子做受迫振动的状态一定不是图乙中的b点和c点,可能是α点,若要发生共振,驱动力
的频率要增大,故AD正确。
9.【答案】AD
【详解】A.若仅将N板上移,板间距变大,两瑞电压不变,场强卫=。变小,电场力变小,合力向下
液滴将下降,故A正确:
B.若仅将M板下移,板间距变大,场强B=工变小,P点与上极板间距不变,与上极板间电势差变小,
d
两极板间电势差不变,且上极板带正电,P点电势升高,故B错误;
C.若增大照射光强度,则光敏电阻阻值减小,总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流
变大,电流表示数增大,路端电压变小,电压表V,示数减小,干路电流变大,U=R变大,故C错误;
D.若仅减小光照强度,光敏电阻增大,回路总电流减小,根据U。=E-I(r+R)
电容器两端电压增大,电容器储存的电场能增加,故D正确。
第2页共5页
10.【答案】CD
【详解】A.人推木箱过程中,人和木箱受到的合外力为O,系统动量守恒;初始时人和木箱均静止,
而推木箱过程,人和木箱均获得了动能,系统机械能增大,故A错误:
B.人第一次将木箱推出和后面的几次相比较,动量改变少
C.木箱与墙壁碰撞一次,取水平向左为正方向,墙壁对木箱的冲量为I=w-(-)=2w
D.对整体来说,取水平向左为正方向,每当箱子和墙壁碰一次动量都会改变2v,每碰一次,人、
车和箱整体的总动量向左增加2v,则经过4次,人和箱两者速度都变为v。
11.【答案】(1)1.150(2分)
(2)
元2(2R-d)
2t2
(3分)
(3)偏大(2分)
【详解】
(1)小球的直径为d=1.1cm+0.05mm×10-1.150cm
(2)根据r=2π1
π2(2R-d)
2
解得g=
2t6
π2R
(3)若将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度,根据8“行,则所测得8比真实重力加速度
偏大。
12.(每空2分)【答案】(1)甲系统误差(2)E-I(r+Ra)
(3)1.46/1.45/1.470.22(0.200.24)
【详解】
(1)由于题干中电流表的内阻已知,所以电流表的分压可求,则电流表相对于干电池应采用内接法,
即甲电路图更为合理。
(2)由电路图,根据闭合电路欧姆定律可得E=U+I(r+Ra)则有U=E-I(r+R)
(3)U=-I(R+)+E可知U-I图像的纵轴截距等于电动势,则有E=1.46V
U-I图像的斜率绝对值为M=R,+r=146-1.00
2解得内阻为0.222
0.50
13.【答案】(1)√2
(2)26R
3c
【解析】
(1)光线PQ入射到玻璃砖表面,入射角α=45°,设对应折射光线QE的折射角为B,
3r人3
由几何关系得:tanB=3
即:B=30°
(2分)
R3
第3页共5页
根据折射定律有:n=snQ解得:n=V5
(2分)
sin B
(2)光线QB在玻璃砖内传播的速度为:1v=C
(2分)
n
传播的距离为:QB=R
(2分)
cos B
光线从0点传播到E点所用的时间:t=DE_2@
(2分)
v 3c
14.【答案】(1)30N
(2)1.5m
(3)I=2W26N·s
【详解】
(1)滑块由A滑到B点,根据动能定理mgR=】m-0
(1分)
在B点,根据牛顿第二定律Rg=
(1分)
R
代入数据解得F,=30N
(1分)
由牛顿第三定律,滑块滑到轨道上的B点时对轨道的压力F'=F=30N
(1分)
(2)滑块刚好没有从平板车右端滑出,则最终滑块到达车右端时与平板车同速,则对系统根据动量守
恒定律得。=(m+M)"代入数据解得v=lm/s
(2分)
对系线根据能量守缸定律得mg4=方m-0加+0
(2分)
解得平板车长度为Lo=1.5m
(2分)
(3)设滑块滑到平板车最右端的时间为t,对平板车由动量定理得:mgt=Mv-0
(1分)
解得t=1s,则滑块在平板车上运动过程中平板车对滑块摩擦力的冲量大小为I=ugt=2Ns(1分)
平板车对滑块支持力的冲量大小为I,=gt=10N·s
(1分)
则平板车对滑块的冲量大小为I=+I=2√26N·s
(2分)
15.【答案】(1)正电:g=2U
m BB,dl
(2)y=1481
2U (a2+b')Ub U 2(a2+b2)b
(3),=
Bdal
Bda Bd
al
【详解】
(1)由题可知,粒子进入Ⅲ区向上偏转,根据左手定则,可知粒子带正电:
(1分)
拉子华速皮准并号敏百线运动,能指十街条计有n以吧g日斯钓y品
U
(2分)
12
在磁分析器中,洛伦兹力提供向心力,有gB,=m且=2r
(2分)
第4页共5页
解得9、20
m BB,dl
(2分)
(2)若速度选择器中只有电场,离子在电场中篇转距离为y,则有%=其中a=g,1=2以
(3分)
设离子进入右侧做场时速度为,与x方向夹角为9,圆周运动半径为R,则有巴,=m,
R
Vcose=v
离子射出磁场的位置到射入磁场的位置的距离y,=2Rcosθ得y2=l
(3分)
粒子射到y轴的坐标y=(y)+y2=
B
(1分)
(3)在磁分析器中,从O到Q,沿x方向根据动量定理有-∑,t-∑q,B,t=0-w
(1分)
沿y方向根据动量定理有∑qy,B,t-∑,t=,-0
(1分)
其中在x方向,有v,t=a在y方向,有∑y,t=b
(1分)
代入可得Q点速度y,=
2U (a2+b2)Ub U 2(a2+b2)b
(1分)
B dal
B,da Bd al
第5页共5页