内容正文:
高二物理B
满分:100分
时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码
粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、
笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿
纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1.如图所示,条形磁铁水平放置在水平桌面上,其右侧有一长直导线,导线内通有垂直纸面向
外的恒定电流。磁铁中点的正上方有一P点,P点与导线在同一水平线上。关于P点的
磁场方向,下列说法正确的是
⊙
N
A.斜向左上
B.斜向右上
C.斜向左下
D.斜向右下
2.如图所示,水平放置的平行金属导轨,虚线右侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,虚线左
侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,方向未知。导体棒α、b与导轨始终接触良好,在外力作
用下导体棒b沿导轨向右运动,导体棒α受导轨摩擦力作用始终保持静止。下列说法正确
的是
A.若左侧磁场方向向上,导体棒α有向左运动的趋势
B.若左侧磁场方向向下,导体棒a有向右运动的趋势
C.若左侧磁场方向向下,导体棒a有向左运动的趋势
D.无论左侧磁场方向向上还是向下,导体棒a均有向右运动的趋势
3.如图所示为正弦式交流发电机的工作示意图。磁极间的区域可视为匀强磁场,矩形线框
abcd绕OO轴匀速转动,图示时刻线框平面平行于磁感线。下列说法正确的是
A.图示时刻电流方向为a→b>c→d→a
B。图示时刻再经过周期,电压表的示数将变为零
C.图示时刻回路中的瞬时电动势最大
D.若把矩形线框换成等面积、阻值相同的圆形线圈,
其他条件不变,则电压表示数不同
【高二物理B第1页(共6页)】
4.图1为某一时刻的理想LC振荡电路,图2为无线电波接收的调谐电路。下列说法正确的
是
图1
图2
A.图1中,电容器的电场能正在增大
B.图1中,线圈中的电流正在增大
C.图2中,增大线圈的自感系数L,调谐频率增大
D.图2中,增大电容C,调谐频率增大
5.汽车流线型设计中,减小高速行驶的风阻是核心指标之一。一辆旧式货车在无风的水平路
面上以速度匀速行驶,已知空气密度为ρ,货车竖直光滑的前挡风玻璃面积为S。假设垂
直撞击挡风玻璃的空气在极短时间内与货车共速,忽略空气重力及其他阻力,则空气对挡风
玻璃的平均作用力大小为
A.pS'v
B.oSv2
C.pSv
D.oS2v2
6.如图所示为两个理想变压器,原线圈匝数均为1,均接入有效值恒为U1的正弦式交流电。
图1有k个副线圈,每个副线圈的匝数均为2,所接电阻均为R;图2仅有1个副线圈,匝数
为k2,所接电阻为R。则图1、图2两个变压器的输入功率之比为
n OR
R
vU
n.
kn.
0
图1
图2
A.1:1
B.k:1
C.1:k
D.1:k2
7.如图所示,半径为L、带缺口的圆弧形导体环水平放置在桌面上,缺口对应的圆心角∠AOC
=60°。过圆心O的直径MN平行于AC,MN上、下方区域分别存在垂直桌面向下的匀强
磁场,磁感应强度大小分别为2B、B。给导体环通以大小为I的电流,该导体环所受安培力
的大小为
XXX××XX×XX
×XX天B义X×
×Xx×X×××X×
×K××9××××
N
,'B、
×八××X、×/×
A.4BIL
B.3BIL
C.2BIL
D.BIL
【高二物理B第2页(共6页)】
8.电源1、电源2的路端电压随输出电流变化的关系图线分别为图中的直线I、Ⅱ,某小灯泡
的伏安特性曲线为图中的曲线Ⅲ。将该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,下列说法正
确的是
AUN
10
A.电源1与电源2的内阻之比为7:11
B.两次连接时,小灯泡的电阻之比为1:2
C.两次连接时,小灯泡消耗的功率之比为1:2
3
D.两次连接时,电源消耗的总功率之比为1:2
0
567
11iA
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题
目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
9.如图1、图2所示,两个电路所用元件相同,仅连接方式不同,元件包括自感线圈、小灯泡、二
极管、电源和开关S。已知自感线圈的自感系数足够大,二极管正向导通时电阻很小,反向
截止时电阻无穷大。下列说法正确的是
m☒
M
图1
图2
A.图1电路中,开关S闭合瞬间,灯泡立即变亮
B.图1电路中,开关S闭合稳定后再断开的瞬间,灯泡逐渐熄灭
C.图1电路中,开关$闭合稳定后再断开的瞬间,灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭
D.图2电路中,开关S闭合稳定后再断开的瞬间,灯泡立即熄灭
10.如图所示,一霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、h,垂直元件上下表面的匀强磁场的磁感应
强度大小为B、方向竖直向下,元件前后两端通有从后流向前、大小为I的电流。已知载流
子的电荷量大小为q,沿电流方向单位长度内的载流子数为,下列说法正确的是
A.元件左右两侧面的电压大小为B
'ngh
B.元件左右两侧面的电压大小为/B
ng
C.若载流子带正电,霍尔元件的右侧电势高
D.若载流子带负电,霍尔元件的右侧电势高
三、非选择题:共5小题,共58分。
11.(6分)
某实验小组用图示装置验证动量守恒定律。两绳自然下垂时,大小相等的小球A、B球心
等高,摆长相等,两球质量分别为m1、m2。将小球A向左拉至与竖直方向夹角为0的位置A
处由静止释放,A下摆后与B发生正碰,忽略空气阻力。
【高二物理B第3页(共6页)】
AB
(1)若A、B碰撞后,A向左、B向右摆动的最大摆角分别为01、02,实验中应满足m
m2(选填“>”、“=”或“<”);验证A、B碰撞过程动量守恒的表达式为
(用题给字母表示);
(2)实验中难以保证A、B始终在同一平面内运动以实现正碰,下列改进方法合适的是
(填序号)。
①将单根悬挂细绳改为等长双线对称悬挂,如图1所示;
②改用两个带小孔的小球套在竖直固定的大圆环上,使两球在圆环底部发生碰撞,如图2
所示。
图2
12.(10分)
如图1所示为某同学设计的简易自动保温装置,控制电路由电动势E=1.5V、内阻不计
的干电池,元件①、②及继电器线圈组成。继电器线圈电阻为10Ω,当线圈两端电压达到1V
的驱动电压时,衔铁吸合,电热丝电路接通;线圈电压低于1V时,衔铁释放,电热丝电路断开,
实现“低于设定温度加热、高于设定温度停止工作”的保温功能。图中①、②为电阻箱或热敏电
阻,热敏电阻的阻值随温度变化的规律如图2中图线α所示。
R/2
40
20
申
o
热
Q
电源
0
102030405060t/℃
图1
图2
(1)为保证该装置正常工作,①处应接入
,②处应接入
;(选填“电阻
箱”或“热敏电阻”)
【高二物理B第4页(共6页)】
(2)若设定保温温度为t。=24℃,则应将电阻箱阻值调至
2,电路才能正常工
作;
(3)若要将保温温度调得更高一些,应使电阻箱阻值调
(选填“大”或“小”);
(4)该同学找到另一只热敏电阻,其阻值随温度变化的规律如图2中图线b所示。若已将
保温温度设定为t。,为使保温装置的控温灵敏度更高,应选用
(选填“a”或“b”)。
13.(10分)
如图所示,空间存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一足够长的薄板
垂直纸面放置,AC为薄板与纸面相交的两个端点。薄板上表面沿AC均匀连续分布着线状
粒子源。粒子源不断地向磁场中发射粒子,所有粒子质量均为m、电荷量均为十q(>0),发射
速度大小均为0,方向均在纸面内、且与AC成45°指向左上方。不计粒子重力以及粒子间相
互作用力,打到薄板上的粒子会被及时导走。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径r;
(2)薄板下表面有粒子到达的区域长度。
459
14.(14分)
如图所示,质量B=2kg的金属小球B被电磁装置锁定,离地高度h2=2.25m;质量
mA=1kg的小球A位于B的正上方,两球间距h1=0.45m。现将球A由静止释放,A、B碰
撞前瞬间电磁装置解除对B的锁定,两球发生弹性碰撞且碰撞时间极短。小球A、B均可视为
质点,不计一切阻力,重力加速度大小g取10m/s2,求:
A0不
(1)A、B碰撞前瞬间A的速度大小o;
(2)A、B碰撞后瞬间两球的速度大小;
Bo
(3)碰撞后小球B在空中的运动时间t。
【高二物理B第5页(共6页)】
15.(18分)
如图所示,间距L=1m的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,M点和V点左侧导轨光
滑、右侧导轨粗糙,左右两侧导轨在M、V处经绝缘材料平滑对接。两电容均为C=0.1F的
电容器、定值电阻R=1002按图示接人电路,C1、C2初始带电量分别为Q1=1C、Q2=
0.5C,上极板均带正电。一质量m=0.1kg、长度也为L的导体棒垂直导轨放置在MV左
侧,整个空间存在磁感应强度大小B=1T、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场。导体棒与
导轨始终接触良好,与MN右侧导轨间的动摩擦因数为:=0.2,导轨足够长,MV连线与导
轨垂直,除R外其余电阻均不计,重力加速度大小g取10m/s2。闭合开关S,导体棒运动至
MN连线时已做匀速运动,求:
(1)闭合开关S瞬间,导体棒的加速度大小a;
女
(2)导体棒到达MN连线时的速度大小v;
S力×××××××××
×××××××××
(3)导体棒从到达MN连线至停止运动的时间t。
B
RxxX×XX×XX
【高二物理B第6页(共6页)】高二物理B参芳答案
选择题:1-8题,每题4分;9一10题,每题5分,共42分。
1
2
4
6
7
8
9
10
D
C
C
A
B
A
B
C
BD
BC
11.(6分)
【答案】(1)<(2分)
m,-c0+m1-o-m:-0[或等价形式m,《n身十sm之)=m:sin22分)
1
(2)①(2分)
12.(10分)
【答案】(1)电阻箱(2分)
热敏电阻(2分)
(2)2.5(2分)
(3)小(2分)
(4)b(2分)
13.(10分)
【答案】器4分)
(2)Em”(6分)
9B
元2
【解析】(1)粒子在磁场中做圆周运动,有qvB=m
解得r=m
…………………………………2分
(2)如图所示,恰好经过C点的粒子打到薄板下侧面的位置最靠左,
根据几何关系可知,有粒子到达的区域长度d1=√2r…2分
粒子在磁场中做圆周运动,有qoB=m
解得d,=2mu
gB
14.(14分)
【答案】(1)=3m/s(4分)
(2)碰撞后瞬间小球A、B的速度大小分别为1m/s、2m/s(6分)
(3)t=0.5s(4分)
【解析】(1)小球A先做自由落体运动,v品=2gh1…2分
解得0=3m/S…2分
(2)A、B发生弹性碰撞,有Ao=mAA十mBB…1分
名mo时-m暖十m呢
1
1
………2分
解得A=-1m/S,B=2m/S…2分
所以碰撞后瞬间,小球A、B的速度大小分别为1m/s、2m/s…1分
1
(3)A,B碰撞至小球B落地,有M,=Ut十2gt
…2分
解得t=0.5S…2分
【高二物理B参考答案第1页(共4页)】
15.(18分)
【答案】(1)1m/s2(5分)
(2)5m/s(6分)
(3)5s(7分)
Q
【解析】闭合开关瞬间,电容器C1的电压U=
C=10v
…(1分)
流过导体棒的电流1,=二0.1A
…(分)
导体棒所受的安培力大小F安=BI,L=0.1N…(们分)
导体棒的加速度大小a。=
f度=1m(2分)
m
(2)导体棒在MN连线左侧加速运动时,对导体棒运动过程应用动量定理,
有:B儿t=0………………………………………………………………………(2分)
导体棒达到最大速度时有:2-B队1分)
结合:It=Q-Q…(分)
解得:=5m/S…(2分)
(3)导体棒刚越过MN连线时,导体棒产生的电动势E=BL=5V…(1分)
电容器电压U,-号-5V-E
………………………………(1分)
导体棒将在摩擦力作用下减速,导体棒电动势减小,电容器放电
设流过导体棒的电流为I,有:mg一BIL=ma…(1分)
流过导体棒的电流即为电容器的放电电流,有1=
…(1分)
△t
△g为电容器在△t时间内放出的电荷量,有:△g=C△U
由于不计一切电阻,所以有:△U=△E=BL△v…(1分)
得:0三%2g2721m/s2…(1分)
导体棒到达MN连线后做匀减速运动,导体棒从到达MN连线至停下,运动时间t=”=5s
…………………………………………………………………………(1分)
【高二物理B参考答案第2页(共4页)】
详解
1.【答案】D
【解析】条形磁铁在P点的磁场方向水平向右,直线电流在P点的磁场方向竖直向下,所以P点的磁场
方向斜向右下。
P
⊙
B.YR
2.【答案】C
【解析】当导体棒b向右运动时,产生顺时针电流,若左侧磁场向上,导体棒α受到向右的安培力,A错
误;
若左侧磁场向下,导体棒α受到向左的安培力,B错误、D错误。
3.【答案】C
【解析】根据右手定则,图示时刻电流方向为a→d→c→b→a,A错误;
电压表示数显示的是有效值,B错误;
图示时刻线框平面与中性面垂直,此时线框磁通量为零,但是电动势最大,C正确;
线圈面积不变,其他条件不变,则回路中的电流有效值不变,D错误。
4.【答案】A
【解析】图1中,线圈的磁感线方向可以用安培定则判断:线圈中的电流方向是从电容器下极板流向上极
板,说明电容器正在充电。
充电过程中,电容器的电荷量增加,电场能增大,同时线圈中的电流减小。因此,A正确,B错误;
根据电磁振荡的频率∫=
可知电容C增大或者自感系数L增大,调谐频率都减小,CD错误。
2π√LC
5.【答案】B
【解析】△t内撞击玻璃的空气质量Am=p·V=pSv△t,以地面为参考系,空气初速度为0,末速度与货
车共速为,
由动量定理:F·△t=△p=△m·v=Su△t,得玻璃对空气的作用力F=pSu2,根据牛顿第三定律,空气
对玻璃的平均作用力大小为pS,B正确。
6.【答案】A
U11
-n2
N1721
721
【解析】图1中,变压器的功率P,=
·k;图2中,变压器的功率P2=
,解得P1=P2,
R
kR
A正确。
7.【答案】B
【解析】导体环为缺口圆心角60°的优弧(总圆心角300°),可分为三部分:MN上方的180°半圆弧(磁场
2B)、MN下方的两段60°圆弧(磁场B)。
MN上方半圆弧:等效长度为MN的直径2L,安培力大小F1=2B·I·2L=4BIL,方向竖直向上;
MN下方两段圆弧:每段等效长度均为L,安培力大小均为F,=F3=BIL;
通过矢量叠加,两段安培力的水平分量抵消,竖直分量叠加后合力大小为BL,方向竖直向下。
总安培力:F=3BIL。
8.【答案】C
△U10
【解析】电源1的内阻为r1=
会智号A,电理2的内阻为智-品A内阻之比-号
比=7,A错误:
U13
小灯泡与电源1连接时的电阻为R,=宁=亏n=0.6.
【高二物理B参考答案第3页(共4页)】
小灯泡与电源2连接时的电阻为R2=,=5Q,
6
所以在这两种连接状态下,小泡的电阻之比是令一B带澳
小灯泡与电源1连接时小灯泡消耗的功率为P1=U1I1=15W
小灯泡与电源2连接时小灯泡消耗的功率为P2=U2I2=30W,
所以在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是号,C正殖
由图像可得电源1和电源2的电动势都为10V,与灯泡相连时电流分别为5A和6A,
电源总功率P=E三50W,P,=E,=60W,总功率比为P=
=6D错误。
9.【答案】BD
【解析】开关闭合,自感线圈电流不能突变,所以灯泡缓慢变亮,A错误;
开关断开后,两个支路连成一个回路,二极管正接,自感线圈电流不能突变,灯泡缓慢熄灭,B正确,C错
误;
若将电路改为图2,开关断开瞬间,自感线圈与二极管组成回路,灯泡立即熄灭,D正确。
10.【答案】BC
U
【解桥】电流大小Q-”9g0设左右两侧面的电压为U,有gwBq,解得:U1BB正确
ng
电流方向(从后向前)为x轴正方向,磁场方向(竖直向下)为y轴正方向,元件向右为之轴正方向。
若载流子带正电:速度v沿正方向,v×B=i×Bj=Bk,洛伦兹力沿之正方向(向右)。正电荷向右偏
转,元件右侧积累正电荷,右侧电势更高,选项C正确;
若载流子带负电:速度0沿负方向(与电流方向相反),电荷量q<0,则F=q(一oi)×Bj=qBk,洛伦兹
力仍沿之正方向(向右)。负电荷向右偏转,元件右侧积累负电荷,左侧电势更高,因此选项D错误。
11.(6分)
【答案】(1)<(2分)
(2)①(2分)
【解析】(1)碰撞后A反弹,需满足为m1<m2;
验证A、B碰撞时动量守恒,需要满足m1o=一m11十m22,又有oo=√2gL(1一cos0);
v1=√/2gL(1-c0s01),v2=√J2gL(1-cos02),解得m1√/1-cos0+m1√1-cos01=m2√/1-cos02;
(2)①双线等长对称悬挂:可限制小球在竖直平面内运动,避免圆锥摆,保证正碰,且摩擦可忽略,不影响
机械能守恒,合适;
②摩擦力带来的影响不可忽略,所以方案不可行。
12.(10分)
【答案】(1)电阻箱(2分)热敏电阻(2分)
(2)2.5(2分)
(3)小(2分)
(4)b(2分)
【解析】(1)当温度降低时,热敏电阻阻值增大,此时应该电磁继电器电压、电流增大,使右侧电路工作,
所以①处应该为电阻箱;②处应该为热敏电阻;
(2)从图2可知,当t=24℃时,热敏电阻R2=102,热敏电阻与线圈并联电阻为52,其电压为U2=
1V,根据串联电路的分压规律得电阻箱电阻为R。=2.52。
(3)若保温温度更高,需要在热敏电阻阻值更小时触发电磁继电器,触发电磁继电器时,电阻箱和热敏电
阻阻值比不变,应该使调小电阻箱阻值;
(4)若要保温装置更灵敏,应该在温度发生较小变化时,热敏电阻发生较大变化,所以应该选用b。
【高二物理B参考答案第4页(共4页)】