内容正文:
高二年级 物理
(考试时间:75分钟; 全卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.一个氡核经多次衰变和衰变,最后变成稳定的铅核,则发生衰变的次数为
A.2 B.3 C.4 D.5
2.如图甲所示,两磁极间的磁场可视为匀强磁场,矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴沿逆时针方向匀速转动,线圈产生的电动势随时间按正弦规律变化,如图乙所示。线圈电阻,外电路接的定值电阻,电压表可视为理想电表。下列说法正确的是
A.理想电压表的示数为220 V
B.该交变电流的频率为100 Hz
C.线圈经过图甲所示位置时,产生的电动势为0
D.图乙中电动势的瞬时值表达式为
3.如图所示,一细束复色光从点射入玻璃球(标准均匀球体),最后分成、两束单色光从玻璃球中射出,下列说法正确的是
A.光在玻璃球中的传播速度大于光在玻璃球中的传播速度
B.光和光从玻璃球中射出时,光的折射角等于光的折射角
C.把光和光分别通过同一双缝干涉实验装置,光产生的条纹间距更大
D.若光能使某种金属发生光电效应,则光也一定能使该金属发生光电效应
4.如图为密立根油滴实验示意图,两块水平放置的平行金属板分别与电源的正、负极相接。用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,绝大多数油滴从喷口出来时由于摩擦而带负电。油滴进入电场时的初速度、油滴间的相互作用及空气对油滴的浮力均忽略不计。下列说法正确的是
A.油滴所受电场力方向一定竖直向下
B.若某油滴向下加速运动,则该油滴电势能一定减小
C.若某油滴悬浮不动,仅增加板间距离,则该油滴向下运动
D.若某油滴悬浮不动,断开电源与金属板的连接,仅减小板间距离,则该油滴向上运动
5.如图所示,真空中一带负电的小球用绝缘轻绳悬于点,处于竖直向下的匀强磁场中。将小球从点由静止释放,小球运动轨迹的俯视示意图可能是
A. B. C. D.
6.如图所示,图甲中M为一电动机,电压表V1、V2和电流表A均为理想电表,闭合开关,当滑动变阻器的触头从最右端移到最左端的过程中,两电压表的读数与电流表读数的关系如图乙所示。已知电动机两端电压在以下时,电动机不转动,则
A.电源电动势为
B.电源内阻为
C.电动机的内阻为
D.此电路中,电源的输出功率最大值为
7.如图,在均匀介质中,位于和处的两波源和沿轴方向不断振动,在轴上形成两列振幅均为、波速均为的相向传播的简谐横波,时刻的波形如图所示,则下列说法正确的是
A.波源和的起振方向都沿轴正方向
B.形成稳定干涉图样后,在间共有个加强点
C.时,处的质点偏离平衡位置的位移为
D.内,处的质点运动的路程为
二、多项选择题:本题共小题,每小题分,共分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求;全部选对的得分,选对但不全的得分,有选错的得分。
8.当前,国内支持五载波聚合的手机,频段理论下行峰值,其射频振荡电路某时刻的工作状态如图所示,则该时刻
A.电容器正在放电
B.线圈储存的磁场能正在减少
C.电容器两极板间电场强度正在变大
D.电容器储存的电场能正在减少
9.如图所示,倾角为的粗糙绝缘斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场中,在斜面上有一根有效长度为、质量为、水平放置的导体棒(横截面为正方形),当导体棒中分别通入方向相反的电流、时,导体棒均能沿斜面匀速滑动。已知,重力加速度为,则下列说法正确的是
A.电流的方向垂直纸面向里
B.通入电流时导体棒沿斜面向下运动
C.匀强磁场的磁感应强度大小为
D.导体棒与斜面间的动摩擦因数为
10.如图甲所示,在平面内,第Ⅱ象限有沿轴负方向、大小未知的匀强电场,第Ⅲ、Ⅳ象限有充满垂直平面的匀强磁场,磁感应强度大小、方向均未知。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子(重力不计),从第Ⅱ象限内的点以沿轴正方向的初速度射出,并从轴上点离开电场,穿过第Ⅰ象限后进入磁场。从进入磁场开始计时,粒子在磁场中运动的横坐标随时间变化的图像如图乙所示(图中坐标值、均为未知量)。则
A.粒子经过点时的动能为
B.匀强磁场的磁感应强度大小为
C.图乙中的值为的值为
D.粒子从开始运动到再次进入电场的时间为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)
某中学一物理兴趣小组在实验室用单摆测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。实验中小球在同一竖直面内小角度()摆动。
(1)用20分度的游标卡尺测量摆球直径。游标卡尺示数如图乙所示,则摆球的直径__________mm。
(2)若测得摆线长度,且小球从第1次过最低点到第次过最低点的时间为,则当地重力加速度的测量值的表达式__________________(用字母、、、表示)。
(3)多次改变摆线长度,测得不同摆线长和对应的摆球摆动周期,并作出图像如图丙所示,则仅从系统误差角度分析,利用图像的斜率计算得到的重力加速度值________________(选填“大于”“等于”或“小于”)当地的重力加速度真实值。
12.(10分)
某同学在实验室测量电阻的阻值以及电源的电动势和内阻。
(1)该同学先用多用电表电阻挡粗测的阻值,选择开关旋至电阻挡“”的位置,欧姆调零后,将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触,电表中指针所指位置如图甲中虚线所示,为了较准确测量电阻,需将选择开关调到___________________(填“”或“”)挡,重新欧姆调零后测量电阻,指针所指位置如图甲中实线所示,则该电阻的阻值为_________________;
(2)该同学又用如图乙所示的电路较精确地测量的阻值,按照电路图连接好电路后,电流表A1、A2的示数分别为、。若电流表A1、A2的内阻可忽略不计,调节电阻箱,当电阻箱的电阻值时,电流表示数,则电阻_____________,因电流表A1、A2的实际阻值并不为零,导致的测量值_________________(选填“大于”或“小于”)真实值;
(3)该同学继续用图乙所示电路测量电源的电动势和内阻,将电阻和分别换为和的定值电阻后,改变电阻箱的阻值,读出多组电流表的示数和,并作出图像如图丙所示,若电流表A1、A2的内阻仍忽略不计,则电源电动势_____________,内阻________。(结果均保留两位有效数字)
13.(10分)
如图所示,一定质量的理想气体从状态经、、回到状态。已知、及气体处于状态时温度为。求:
(1)气体处于状态时的温度;
(2)过程气体吸收的热量。
14.(12分)
离子注入是芯片晶圆掺杂工艺的关键工序,我国自主研发的商用离子注入机已经突破技术封锁,实现量产。图甲为国产离子注入机实物图,图乙是其注入过程的简化原理示意图。静止于处的离子,经电压为(大小未知)的加速电场加速后,沿半径为的四分之一圆弧虚线穿过磁分析器,再从点垂直进入矩形区域。已知磁分析器的横截面为四分之一圆环结构,内部匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;矩形区域左侧为待注入离子的硅晶圆片,已知,,。整个装置处于真空环境,离子的比荷为,不计离子重力。
(1)求加速电场的加速电压;
(2)若区域内只加水平向左的匀强电场,离子恰好打在点,求电场强度大小;
(3)若区域内(含边界)只加垂直纸面向里的匀强磁场,要使离子最终均能打在硅晶圆片边上,求该磁场磁感应强度的大小范围。
15.(16分)
如图所示,间距为的两光滑平行金属导轨和固定在水平面上,左端向上弯曲,其水平部分所处空间存在两个有界匀强磁场区域,两区域相隔一段距离。Ⅰ区域磁场沿导轨方向的长度为,磁感应强度大小为,方向竖直向上;Ⅱ区域磁场的磁感应强度大小也为,方向竖直向下。在Ⅱ区域磁场中有质量为、电阻为、边长为的正方形金属线框,水平放置在导轨上。现将质量为的金属棒从弯曲导轨上高度为处由静止释放,使其沿导轨运动,金属棒接入电路中的电阻为。金属线框的边和边与导轨处处接触良好,且始终在Ⅱ区域磁场中运动,金属棒与导轨接触良好,忽略导轨的电阻及所有摩擦,重力加速度为。求:
(1)金属棒刚进入Ⅰ区域磁场时产生的感应电动势大小;
(2)金属线框刚开始运动时的加速度大小和方向;
(3)若在Ⅰ区域磁场中经过时间穿出且穿出时未达到匀速运动状态。则这段时间内流过横截面的电荷量及离开磁场Ⅰ时的速度大小。
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