内容正文:
高二自主检测练习
物理参考答案
1.B【解析】物体的动量为零,可能是某一瞬间速度为0,所受合力不一定为零,故A错误;由冲
量的定义可知,冲量反映了力对时间的累积效应,与力是否与位移垂直无关,故B正确:根据动量
定理,在动量变化量相同时,延长作用时间,可减小作用力,其中在跳高运动员落地位置铺设海绵垫
是在动量变化量不变,冲量不变,故C错误;由于△p=mv-mo中mv、mvo间夹角不确定,mv增大时,
物体的动量变化量可能增大、减小或不变,D错误。故选B。
2.C【详解】子弹动能的减少量等于木块增加的动能与子弹和木块内能的增加量之和,故A错误:由
牛顿第三定律,子弹与木块间相互作用力f大小相等、方向相反,作用时间t相同。根据冲量I=F,
二者冲量大小相等,故B正确:子弹穿过木块时,因水平面光滑,系统水平方向合外力为零,动量守
恒。但子弹与木块间摩擦力做功转化为内能,系统机械能不守恒,故D错误,选C正确。
3.D【详解】A.根据左手定则,可知导线bc所受安培力方向为垂直纸面向外,故A错误;由图可知导
线ab垂直于磁感线方向的长度与导线bc的长度相等,由F=BL可知导线ab、bc所受安培力大小均
为BIlcos0,方向相反,故导线abc所受安培力大小为0,故BC错误,D正确。故选D。
4.A【详解】合上开关S瞬间,由于线圈L自感导致A有向左的感应电流,A发光,电路稳定后,A
被短路,A不亮,选项A正确,选项B错误。断开S瞬间,B没有处在闭合回路里,没有电流流过,
选项C错误。在断开S的瞬间,灯泡A应先闪亮一下再缓慢熄灭,选项D错误,故选A。
5.C【详解】A.依题意,单色光a的偏折程度小于单色光b的偏折程度,即na<b,故A错误:B.b光
折射率大于a光的折射率,则b光频率大于a光频率,若a光是蓝光,b光可能是靛、紫光,不可能是
红光,故B错误:C.b光频率大于a光频率,由于A=号,则>,遇到障碍物时波长较长的a光更
容易发生明显的衍射现象,故C正确:D.根据sC=,可知在玻璃砖中,b光全反射的临界角比a光
小,故D错误:故选C。
6.A【详解】AB.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,U2变大,则根据欧姆定律可知,2变大,由
P=PR可知Ro的发热功率增大,A正确:将Q向下滑动时,U2变小,则根据欧姆定律可知,h变小,
D.保持O的位置不动,根据亡=,则U,不变,将P向上滑动时,R接入电路的耳
根据么=Q”。·可知乙变小,又根器月一4,可知剧线图输出功率变小,则变压器系线器输入功
率P变小,CD错误。故选A。
7.B【详解】AB.根据题意,作出光路如图所示
由几何关系可知,光线射出时的折射角r=20,折射率n=sm20=5
sine
可知光束在P点的入射角B=r=60°故AC正确:
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B.该光束在介质中的传播速度v=S-5。,故B错误
D.该光束在介质中的传播距离1=2Rc0s0=5R,则传播时间1={公,故D正确:故选B。
8.BC【详解】A.根据安培定则可知,待测电流在霍尔传感器处产生的磁场方向垂直纸面向里,故A
错误:B.根据左手定则可知,自由电子向霍尔元件的上表面偏转,因此上表面的电势更低,故B正确:
D,由题可知U:R:B=k联立解得1三即保持距离r不变,待测电流与霍尔电压
正比,故C正确,D错误。故选BC。
9.CD【详解】A.根据楞次定律可知,线框中的感应电流方向一直沿逆时针方向,故A错误:
B.根据法拉第电磁感应定律知,圆形线框中的电动势大小为E=A地-Bs,=2B,
S0=
-,故B错误:
△t△t
to
C.圆形线框的电阻R=p二=
p上2@P,圆形线框中电流的大小1=石8,a,故C正确:
「R topr
D.o时刻,穿过圆形线框磁通量的变化率不等于零,因此,圆形线框中有感应电动势,故D正确。
10.AD【详解】A.根据回旋加速器的原理可知,所接交流电源的频率与粒子在磁场中做圆周运动的频
11qB
率相等,则所接交流电源的频率为∫=云=2πm
2πm,故A正确;B.根据洛伦兹力提供向心力,有
gB
9B=m兰,根据动能定理,第一次进入D盒时gU=m,第=次进入D盒时2gU-m
2
联立解得粒子第一次与第二次在磁场中做圆周运动的半径之比为R1:R2v:2=1:V2,故B错误:
C.根据洛伦兹力提供向心力,有8=m广解得粒子加速后获得的最大速度大小为y,-9BR
m
粒子加速后获得的最大动能等于E=m=。人,根据动能定理,有gU=E三9RB
2m
2m
则粒子从释放到离开D盒所需时间为1=”T=
πBR2
,粒子从粒子源射出至动能达到最大所需的时间
2
2U
2汇,故C错误:D.粒子从粒子源射出至离开回旋加速器在电场中走过的路程为5=d-9BRd
为TBR2
2mU
故D正确。
11.(1)BD(2分)
(2)3.185(3.1833.187)(2分)
(3)2-)
(2分)
41
【详解】(1)A.透镜是凸透镜,作用是使射向单缝的光更集中,A错误;B.拨杆的作用是调节单缝
的方向,使单缝与双缝平行。当单缝与双缝不平行时,干涉条纹会模糊、亮度低:调节至平行后,干
涉条纹会更加清晰明亮,B正确;C.更换滤光片后入射光的波长改变,干涉条纹间距改变,条纹位置
改变,C错误;D.激光相干性、平行度好,换成激光光源后,不需要透镜、滤光片、单缝这些元件,
直接照射双缝就可以观察到干涉条纹,D正确。
(2)螺旋测微器读数=3mm+18.5×0.01mm=3.185mm。
(3)条纹间距△,根据△,可得=型
41
12.【答案】(1)竖直向上(2分)
垂直纸面向外(2分)
(2)CD(3分,选对一个得2分,选对两个得3分,选错不得分)
(3)B=2(4-1)
3分)
IL
第2页共4页
【详解】(1)由轻弹簧的长度减小,可知金属棒αb受到向上的安培力,用左手定则判断匀强磁场的方
向垂直纸面向外。
(2)(3)设金属棒ab的质量为m,轻弹簧的原长为l,开关S断开时,由平衡条件得mg=2k(一l),
开关S闭合后,由左手定则可知金属棒ab受到的安培力向上,由平衡条件得mg=ILB+2k(1-),
解得B=2k(4-1)
:由上述分析可知实验中还需要测量金属棒的长度L和轻弹簧的劲度系数k,故
IL
选CD。
13.(1)由图甲可知,波长1=8m,由图乙可知周期T=2s。则波速v=2
(1分)
T
v=4ms(1分)则经过2s,该波在水平方向传播距离为c=v4t=8m(1分)
(2)波沿x轴正方向传播,t=0时刻质点M左侧最近的波谷的平衡位置为x=6m
从t=0时刻起到质点M第一次位于波谷位置所用的时间为
6=wx
(1分)
质点M第二次位于波谷位置对应的时刻为t=t+T
(1分)
解得t=2.5s
(1分)
2π
(3)质点P做简谐振动的位移表达式:y=Asin
T
t+p
(1分)
由图可知A=10cm,t=0时y=5√2cm且向-y方向运动
(1分)
3π
解得
P=
(1分)
4
因此
y=10sin(+3)cm
(1分)
4
14.【解】(1)根据设粒子在电场中运动的时间为1,粒子在电场中做类平抛运动,
垂直于电场方向,有y=vot,(1分)
沿电场方向,有x=d2at2,(1分)
而根据几何关系有tan45°-a
,(1分)
联立解得y=2d=4m,(1分)
则可知y轴上Q点坐标为(0,4)。(1分)
(2)粒子在匀强磁场中运动轨迹如图所示,
●●
●
P O
由几何关系可知,R-立,(1分)
sina
粒子进入磁场时的速度为品
(1分)
根据8觉,(1分)
联立解得B=0.25T。(1分)
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(3)在磁场中运动时,根据gvBm,
得T2m:(1分)
3
再根据云T,1分)
则粒子在电磁场中运动的总时间=1+t2-0.0671s。(1分)
15.(1)全过程系统水平方向仅受内力(安培力),动量守恒:
myo=(m1+m2)V共
(2分)
解得:v共=6m/s
(1分)
(2)全过程系统能量守恒:
.21
急三5n6-2(%1+m2)v共
(2分)
解得:9=120J
(1分)
电阻R产生的焦耳热:Q=R十R
(1分)
解得:Q=48J
(1分)
(3)对b棒使用动量定理:
-∑BL△t=m,y共-m,4
(2分)
9=∑1AM
(1分)
解得:q=24C
(1分)
(4)设a、b间缩小的距离为△,回路的平均感应电动势为E,则E=BL△
(1分)
又7=,E
(1分)
R+R
q=It
(1分)
整理得:
BL△x
q=R+R2
解得:△x=120m
(1分)
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物理
(考试时间:75分钟满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容:人救版选择性必修第一册和选择性必修第二册。
第I卷(选择题共46分)
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错
选、多选或未选均不得分;第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6
分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.下列关于动量、冲量、动量的变化量的说法正确的是
A.物体动量为零时,合外力一定为零
B.在某一运动过程中,力与位移垂直,该力的冲量不为零
C.在跳高运动员落地位置铺设海绵垫,是为了减小地面对运动员的冲量
D.物体速度增大,则相同时间内动量的变化量也一定增大
2.如图所示,一块质量一定、足够长的木板静止放在光滑水平面上,一子弹以一定的水平速度射向
木板,最终嵌入木板,则在子弹射入木块的过程中,下列说法中正确的是
台
A.子弹打入木块的过程中,子弹动能的减少量等于子弹和木块内能的增加量
B.子弹打入木块的过程中,子弹对木块的冲量大小不等于木块对子弹的冲量大小
C.子弹打入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能不守恒
D.子弹打入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能守恒
3.如图所示,一根通电导线abc弯折后固定在匀强磁场中,电流大小为1,磁感应强度为B,ab的
长度为l,∠abc为日,bc与磁感线垂直,ac连线与磁感线平行,下列说法正确的是
A.导线bc所受安培力方向为垂直纸面向里
B.导线ab所受安培力大小为BⅡ
C.导线abc所受安培力大小为BIlsin0
D.导线bc所受安培力大小为BIlcos0
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4.如图所示,A、B是完全相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,下列说法正确的是
A.闭合开关S,灯泡A闪亮一下后缓慢熄灭
B.闭合开关S,灯泡A、B的亮度相同
C.在断开开关S的瞬间,通过灯泡B的电流方向向下
B
D.在断开开关S的瞬间,灯泡A立即熄灭
5.一束复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖,经折射后分成两束单色光a和b,光路如图所示,
下列说法正确的是
A.在玻璃砖中a光的折射率大于b光的折射率
B.若a光是蓝光,则b光可能是红光
C.遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象
D.若a、b两色光从同种玻璃射向空气时,b光发生全反射的临界角更大
6.我国的西电东送工程,采用了大量的变压器,实现了远距离高压输电。某小区的小型变压器(可
视为理想变压器)的结构简图如图所示。原线圈两端接入正弦式交流电,副线圈匝数可以通过滑
动触头Q来调节,电流表为理想交流电流表,o为定值电阻,R为滑动变阻器,P为滑动变阻器
的滑动触头,则
A.仅将触头Q向上滑动,Ro的发热功率增大
B.仅将触头Q向下滑动,电流表的示数变大
C.仅将滑片P向上移动,电流表的示数变大
D.仅将滑片P向上移动,原线圈的输入功率变大
7.如图所示是一个半径为R的均匀透明介质球过其球心的截面,PQ为直径。一单色细光束从P点
射入球内,折射光线与PQ夹0=30°角,出射光线与PQ平行。光在真空中的传播速度为c,下
列说法错误的是
A.介质对该光束的折射率为V3
B.该光束在介质中的传播速度为5。
C.光束在P点的入射角为60°
D.该光束在介质中的传播时间为船
8.长直导线中通有恒定电流,用霍尔传感器测量其电流值的原理如图甲所示。图乙为霍尔传感器的
放大示意图,该霍尔元件是自由电子导电,霍尔电压4,=几号(几是蛋尔系数、日为蛋尔元件
厚度、。为霍尔元件的工作电流,这些参数都保持不变)。已知通有待测电流1的长直导线,在
与导线垂直距离为r处,产生的磁场磁感应强度B=k,k为常数,则
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待测电流1个
霍尔传感器
A.待测电流在霍尔传感器处产生的磁场方向垂直纸面向外
B.该霍尔元件上表面电势更低
C.保持距离,不变,待测电流与霍尔电压成正比
D.保持距离:不变,待测电流与霍尔电压成反比
9.用电阻率为p、横截面积为S的硬质均匀细导线做成半径为α的圆形单匝线框,垂直线框平面的
磁场充满其内接正方形,仁0时刻磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度B随时间1的变化
关系如图乙所示,则在0-2o时间内
个B
乙
A.圆形线框中的感应电流方向先逆时针后顺时针
B.圆形线框中感应电动势的大小为B应
to
C.圆形线框中电流的大小为,
op
D.o时刻,圆形线框中感应电动势的大小不等于零
10.回旋加速器两个D形金属盒和一高频交流电源两极相连,金属盒半径为R,电源电压大小为U,
两盒间狭缝的间距为d,两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒
子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,初速度为0,不考虑粒子
在电场中的运动时间。则下列说法正确的是
A所加高频交流电源的频率为/:器
B.粒子第一次与第二次在磁场中做圆周运动的半径之比为√2:1
C.粒子从粒子源射出至动能达到最大所需的时间为
AU
接交流电源
D,粒子从粒子源射出至离开回旋加速器在电场中走过的路程为9Bd
2mU
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第Ⅱ卷(非选择题共54分)
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。第11题6分,第12题10分,第13题10分,第14
题12分,第15题16分。其中第13~15题解答时要求写出必要的文字说明,方程式和重要的
演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不给分;有数值计算时,答案中必须明确写出数
值和单位。
11.(6分)某同学利用双缝干涉实验测量某单色光的波长,实验装置如图1所示。
光源透镜单缝双缝
遮光筒毛玻璃
目镜
15
图1
图2
图3
(1)对于光具座上的光学元件,下列说法正确的是
(多选)。
A.透镜是凹透镜,作用是使射向单缝的光更集中
B.可通过调节拨杆,使得干涉条纹更加清晰明亮
C.更换滤光片后目镜中观察到的各条纹位置不变
D.将小灯泡换成激光光源,移除透镜、滤光片、单缝后仍可观察到干涉条纹
(2)分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图2所示,读数为
mm.
(3)已知双缝间距为d,双缝到毛玻璃的距离为l,如图3分划板中心刻线对准e位置时手轮
的示数记作x1,继续转动手轮,分划板中心刻线对准∫位置时手轮的示数记作x2(x2>x),
则所测单色光的波长=
(用题中所给物理量的符号表示)。
12.(10分)小明同学为了测量某方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度的大小,设计了如图所示的
装置,图中两根完全相同的弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘连接。已知方形磁铁的长度远大
于金属棒的长度,现进行如下操作:
A
a.断开开关S,用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为1:
b.将方形磁铁置于金属棒ab附近,方形磁铁在金属棒αb处的磁场可视为匀强磁场:
c.闭合开关S,待系统稳定后,记录电流表的示数为1,用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为1。
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回答下列问题:
(1)已知两根轻弹簧的长度1<1,此时弹簧处于伸长状态,导体棒所受安培力方向
(选填“竖直向上”或者“竖直向下”),匀强磁场的方向为
(选填“垂直
纸面向里”或“垂直纸面向外”)。
(2)为了测出磁感应强度B的大小,还需要测量以下哪些物理量
(多选)。
A.每个弹簧的自然长度lo
B.金属棒的质量m
C.金属棒的长度L
D.轻弹簧的劲度系数k
(3)利用上述条件可得方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度B=
(用已知量和
测量的物理量符号表示)
13.(10分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在=0时刻的部分波形图如图甲所示,P是平衡位
置在x=1m处的质点,2是平衡位置在x=4m处的质点,M是平衡位置为x=8m处的质点,质
点2的振动图像如图乙所示。求:
(1)经过2s,该波沿x轴传播的距离△x:
(2)从=0时刻起到质点M第二次位于波谷位置所用的时间:
(3)质点P的位移随时间变化的关系式。
个y/cm
y/cm
10
8 x/m
0.5
1.5
2於
10
10
甲
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14.(12分)如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,在
第二象限内有水平向右的匀强电场。在该平面有一个质量为m=1.0×1012kg、电荷量为
+g=2.0×10-1℃的粒子以垂直于x轴的初速度vo=200m/s,从x轴上的P点进入匀强电场,
恰好与y轴成a=45°角从Q点射出电场,再经过一段时间恰好垂直于x轴飞出,已知O、P
之间的距离为d=2m。求:(不计粒子所受重力,=3.14)
(1)y轴上2点坐标:
(2)匀强磁场的磁感应强度大小:
(3)粒子在电磁场中运动的总时间1。
0
2
15.(16分)“不是打穿天山容易,而是天山那头有人民。”3月的一天,新噩导游迪丽努尔带着3
位台湾游客走南疆环线,途经世界最长的高速公路隧道一天山胜利隧道时,她像往常一样向
游客介绍这座“超级工程”。天山胜利隧道施工过程中,轨道式金属施工台车可简化为电磁感
应模型。如图所示,水平放置的平行光滑金属导轨固定在施工平台上,导轨间距L=2,空间
存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。两根金属台车导体棒α、b垂直导轨放置,
组成闭合回路。已知导体棒a质量m1=4kg,电阻R1=22:导体棒b质量m2=6kg,电阻R2=32,
导轨电阻不计。现给导体棒b一个水平向右的初速度vo=10ms,不计空气阻力,两棒在安培力
作用下运动,最终达到共同速度。求:
(1)两棒最终的共同速度大小:
(2)全过程中导体棒a产生的焦耳热:
(3)全过程通过导体棒横截面的电荷量:
(4)全过程导体棒α、b的相对位移。
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