内容正文:
高二物理评分细则
11题
(1)0.21(2分)
(2)0.40(2分)
(3)k(2分)
评分细则:计算结果均保留两位有效数字。
12题
(1)保护电路(2分);20(2分)
(21(2分);b,-b-R,(2分)
ab,
(3)变小(1分);不变(1分)
13.解:(1)当滑块锁定时,设小球到达最低点时的速度大小为,根据机械能守恒定律有
mgR=2mu2(2分)
解得vo=√2gR
在最低点,小球受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力F、',有
FN'-mg=m尺1分)
解得F、'=3mg(1分)
根据牛顿第三定律有F、=3mg。(1分)
(2)解除锁定后,设小球到达滑块的最低点时,小球相对地面的速度大小为1,滑块相对地
面的速度大小为,由于水平地面光滑,系统在水平方向上动量守恒,且初动量为0,有
mv1=Mv(2分)
系统机械能守恒,有mgR=2m0,2+号Mw2(2分)
gR
解得v=√6
3gR
01=N2
小球与物块C发生弹性碰撞,根据等质量物体弹性碰撞的规律,两者交换速度,有
3gR
物块C碰后的速度大小一√2.1分)
14.解:1)粒子在第Ⅲ象限的磁场中运动,有,B。=m
(2分)
v.-qB.R
(2分)
(2)正对圆心O1射入的粒子,沿半径r=R的圆弧运动并恰能通过圆心O,粒子在磁场
中运动的轨迹的圆心恰好为原点O,运动轨迹如图所示,设速度偏转角为0
由几何关系有cos0=
=0.51分)
R
解得0=60°(1分)
从O2点进入电场后,粒子做类斜抛运动,有
vosin0·t1=25R(1分)
解得1,=1Bm
3gB。
(1分)
粒子在第Ⅲ象限的磁场中运动的时间t:
品T=张
0
(1分)
粒子在第Ⅲ象限无磁场区域运动的时间1,=尽_
(1分)
1=11十12十11(1分)
解得1-5B+xm
3gB。
(1分)
补充:用其它符号符合题意均给分
15.解:1)金属棒b的受力分析图如图所示
(2分)
此时金属棒b产生的感应电动势E=BL
21分)
回路的感应电流1一
E
(1分)
补充:只写F安=
2R
给1分
金属棒b受到的安培力大小F安=BIL(T分)
设轻绳的拉力大小为F,根据牛顿第二定律有F一m2gsin0-F安=m2a。(1分)
对物资箱c,根据牛顿第二定律有m3g一F=m3a。(1分)
解得ao=2m/s2。(1分)
(2)对金属棒a,根据牛顿第二定律有m1gsin0一Fg'=m1a
(1分)
对金属棒b和物资箱c整体分析,有
m3g-m2gsin0-F安'=(m2十m3)a”(1分)
补充
可得95
(1分)
系统动量守恒,有
4
ma=(m+1%(3分)
由速度公式有v=a1,可得2=5
%4
(1分)》
稳定时两棒电动势同向串联,总电动势E'=BL(v.十v6)(1分)
回路电流了广一灵
直到两棒的加速度同时为0,即a=0、a”=0,对金属棒a有
F安'=BI'L=m1gsin0(1分)
补充
解得u,】
gm/s(1分)
若对b分析公式正确也给1分
9m/s。(1分)
高二物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。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、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,有选错的或不选的得0分)。
1.无人机悬停在空中,将无人机中的甲、乙两个小球由静止同时释放,不计空气阻力,已知甲球的质量大于乙球的质量。以甲球为参考系,乙球的运动状态是
A.静止不动 B.向上做匀速直线运动
C.向下做匀速直线运动 D.向下做匀加速直线运动
2.如图所示,某同学做双缝干涉实验,单缝、双缝中点O、屏上的点均位于双缝、连线的中垂线上,屏上P点处出现暗条纹。已知入射光的波长为,与的差可能为
A. B.
C. D.
3.某科技馆设计了一个“手摇发电点亮LED”互动体验装置,用于向参观者演示交流发电原理。该装置核心部件为一小型交流发电机模型,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小,线圈匝数,线圈的总电阻,线圈所围面积,转速。若从中性面开始计时,则线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为
A. B.
C. D.
4.如图甲所示,衣服在滚筒洗衣机脱水时,滚筒绕水平转动轴匀速转动,滚筒上有很多漏水孔,滚筒转动时,附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出,达到脱水的目的;如图乙所示,波轮洗衣机中的脱水筒绕竖直轴转动,衣服在脱水时,衣服紧贴在筒壁上水平地做匀速圆周运动。当某件薄衣服脱水时,假设这两种洗衣机的滚筒或脱水筒的转动半径相同,转速也相同,下列说法正确的是
A.衣服在两种洗衣机脱水时,衣服受到的摩擦力相同
B.衣服在两种洗衣机脱水时,衣服的向心加速度大小相同
C.衣服在滚筒洗衣机脱水时,衣服上的水在最高点时最容易被甩出
D.衣服在波轮洗衣机脱水时,衣服受到的合力不变
5.科学家在距离地球约635光年的宇宙空间,发现了一颗位于宜居带的系外行星——开普勒22b。这颗星球的直径约为地球直径的2.5倍,它的质量约为地球质量的5倍,它绕其母星公转的周期约为地球绕太阳公转周期的。地球与太阳之间的平均距离为1 AU(天文单位),开普勒22b与母星间的距离为4 AU。不考虑星球的自转,下列说法正确的是
A.开普勒22b表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的比值约为2.5
B.开普勒22b表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的比值约为0.8
C.开普勒22b的母星质量约为太阳质量的24倍
D.开普勒22b的母星质量约为太阳质量的27倍
6.某同学将一根粗细均匀的铜导线弯成半径的刚性半圆形线框,用绝缘细线连接线框并将细线悬挂在弹簧测力计下端,如图所示。线框直径保持水平,在半圆弧的a、c两端接入稳恒电流I,,电流方向沿半圆弧由c经最低点b流向a。装置下方存在一匀强磁场,其边界水平,磁场的磁感应强度大小,方向垂直纸面向外。实验初始时,直径恰好略高于磁场边界,弹簧测力计的示数为F。操作者缓慢地竖直向上提线框,直至线框的最低点b与边界刚好相切,整个过程中线框平面始终与磁场方向垂直,且弹簧测力计始终有示数。关于此过程中弹簧测力计示数的变化规律,下列判断正确的是
A.弹簧测力计示数一直变大,变化量大小为
B.弹簧测力计示数一直变小,变化量大小为
C.弹簧测力计示数先变大后变小,最大差值为
D.弹簧测力计示数先变小后变大,最大差值为
7.如图所示,在一条河流上建立的小型水电站,发电机的输出功率为,发电机的输出电压为,升压变压器的原、副线圈的匝数比,发电机通过远距离输电线将电能输送到用户,用户需要的电压为,允许输电线上损失的功率为发电机输出功率的,所用的变压器都是理想变压器,不计发电机的发电损耗,下列说法正确的是
A.远距离输电线的电流为
B.远距离输电线的电阻为
C.降压变压器原、副线圈的匝数比为
D.降压变压器原、副线圈的匝数比为
8.如图甲所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做简谐运动,O为平衡位置。以水平向右为正方向,从时刻起,振子的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是
A.该振子的振动周期为
B.A、B之间的距离为
C.内,该振子从O向B运动,且其加速度不断增大
D.该振子在处和在处的速度一定相同
9.如图所示,三根呈等边三角形排列的细导线,三者轴线相互平行。观察其横截面可见,其中两根导线(记为A、B)的中心位于同一水平高度。第三根导线记为C。在某一工作时刻,测得导线B、C中电流的方向均垂直于纸面向外,而导线A中电流的方向垂直于纸面向里,且三根导线中电流的瞬时值大小相等。下列说法正确的是
A.导线A、B相互排斥
B.三角形中心O处磁场方向竖直向下
C.导线C所受安培力方向水平向右
D.导线B、C连线中点处的磁场方向为
10.某品牌无线充电底座内置异物检测保护系统。其内部LC振荡检测电路如图甲所示,底座发射线圈与电容器构成LC回路,当金属异物(如钥匙、硬币)置于线圈正上方时,会显著改变线圈周围的磁路环境。控制芯片通过监测振荡频率的变化来判断异物状态。若取走异物后自感系数减小为原来的,图乙为取走异物前后,电容器上极板电荷量q随时间t变化的图像(规定上极板带正电时电荷量为正值)。下列说法正确的是
A.时刻,流过线圈的电流为零
B.时间内,电容器放电,线圈中的磁场能逐渐减小
C.图甲中的LC振荡电路状态可能对应图乙中时间内的某一时刻
D.由图乙可知,取走金属异物后振荡频率变大
二、非选择题(本大题共5小题,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,共54分)。
11.(6分)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,使用的电磁打点计时器的电源频率。得到的一条纸带如图甲所示,在纸带上选取O、A、B、C、D、E、F七个计数点,相邻计数点间有4个点未画出。测得各计数点之间的距离分别为,,,,,。计算结果均保留两位有效数字。
(1)打下计数点C时,小车的速度大小_________。
(2)小车的加速度大小_________。
(3)某同学求出各计数点对应的速度,得到的图像如图乙所示。若图像的斜率为k,则小车的加速度大小________。
12.(10分)某实验小组要测量某直流电源的电动势和内阻(电动势约为,内阻约为),电源允许通过的电流不超过,实验室有电阻箱和电压表(量程为,内阻约为)等器材,实验小组设计的测量电路如图甲所示。
(1)电路中定值电阻的作用是_________,若实验室中有、和的定值电阻,则应选用的定值电阻的阻值为_________(填“10”“20”或“150”)。
(2)闭合开关前,将电阻箱接入电路的电阻调节到最大,闭合开关,调节电阻箱,每次调节后记录电阻箱接入电路的阻值R及对应的电压表的示数U,根据测得的多组R、U,作图像,得到的图像如图乙所示,则电源的电动势_______,内阻_______。(选用、、a、表示)
(3)为了减小实验误差,换用电压表(量程为,内阻约为),用测得的数据作出的图像与图乙相比,图线与纵轴的截距_______,图线的斜率_______。(均填“变大”“变小”或“不变”)
13.(10分)如图所示,在光滑的水平地面(足够大)上,停放着一个质量的滑块,该滑块上表面是半径为R的光滑四分之一圆弧轨道,轨道底端与水平地面相切。初始时,滑块被锁定在水平地面上。一个质量为m的小球(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑,此后小球继续沿水平地面运动,并与前方静止的另一个质量为m的物块C发生弹性碰撞(时间极短)。已知重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求小球运动至圆弧轨道最低点时,对轨道的压力大小;
(2)若解除对滑块的锁定,其他条件不变,求小球与物块C发生弹性碰撞后,物块C的速度大小。
14.(12分)如图所示,在平面直角坐标系中,第Ⅱ象限内存在沿x轴负方向的匀强电场,第Ⅲ象限内存在垂直纸面向里的有界匀强磁场,下边界是以为圆心、半径为的圆弧,上边界是以为圆心、半径为R的半圆弧,磁感应强度大小为。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子,从y轴上的M点沿x轴负方向正对圆心发射,沿半径的圆弧运动并恰能通过圆心,进入电场后从y轴上的点进入第Ⅰ象限。不计粒子重力。
(1)求粒子射入第Ⅱ象限时的速度大小;
(2)求粒子在第Ⅱ、Ⅲ象限中运动的时间t。
15.(16分)某物理兴趣小组设计了一套“电磁阻尼缓降装置”用于山地救援物资输送。如图所示,两根足够长、间距的光滑平行金属导轨、沿山坡倾斜固定,倾角。空间存在磁感应强度大小、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根金属棒a、b(作为载重滑块)放置在导轨上,金属棒b通过绝缘轻绳绕过山顶的光滑定滑轮与悬挂的救援物资箱c连接,滑轮左侧轻绳与导轨平行,右侧轻绳竖直下垂。已知金属棒a、b的长度均为,电阻均为,金属棒a、b的质量分别为、,物资箱c及内部物资总质量,取重力加速度大小,物资箱c初始位置距地面足够高,金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好,金属棒a、b始终未离开导轨,导轨电阻不计。
(1)装置调试阶段:固定金属棒a,由静止释放金属棒b和物资箱c,当金属棒b的速度大小时,画出此时金属棒b的受力分析图,求物资箱c的加速度大小;
(2)正常运行阶段:解除对金属棒a的锁定,同时由静止释放金属棒a、b及物资箱,求系统最终稳定时金属棒a和金属棒b的速度大小、。
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$高二物理参考答案
1.A【解析】自由落体运动的加速度恒为重力加速度g,与小球的质量无关,甲、乙两球的初速
度均为0,加速度均为g,任意时刻速度都相等,相对速度为0,相对加速度也为0,则以甲球为
参考系,乙球静止不动,选项A正确。
2.B【解析】屏上P点处出现暗条纹,则S2P与S1P的差为半波长的奇数倍,选项B正确。
3.D【解析】矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,若从中性面开始计时,感应电动势的瞬时表
达式为e=Em sin wt,其中w=2πn=l2rrad/s,Em=NBSw=2.88πV,则线圈中产生的交变
电流i=辰=1.4rsin(12m)(A),选项D正确。
4.B【解析】衣服在滚筒洗衣机脱水时,在不同位置,衣服受到的摩擦力是变化的,衣服在波轮
洗衣机脱水时,衣服受到的摩擦力与衣服的重力大小相等,选项A错误;衣服在两种洗衣机
脱水时,衣服的向心加速度大小a=w2r=(2πn)r相同,选项B正确;衣服在滚简洗衣机脱
水时,以水为研究对象,水受到重力、衣服对水的附着力,合力提供其做圆周运动的向心力,随
着滚筒转速的增大,需要的向心力增大,当附着力不足以提供需要的向心力时,水做离心运
动,在最高点时有R十mg=m号,解得E,=m号g,在最低点时有R,一mg=m号,解
29
得F?=mg十m,在最低点时需要的附着力最大,所以水在最低点最容易被甩出,选项C错
误;衣服在波轮洗衣机脱水时,衣服受到的合力大小不变,方向时刻改变,选项D错误。
B【解析】物体在星球表面的万有引力与重力相等,有G=mg,结合R2=2.5R地,M
Mm
=5M地,可得g2=0.8g地,选项A错误、B正确;由万有引力定律和牛顿第二定律有G
-禁可得M-京老合一号心=同阳开老动心的长我
太阳质量的144倍,选项C、D错误。
6.A【解析】由左手定则可知,线框受到的安培力方向竖直向上,弹簧测力计的示数F=G一
F安,△F=△F安,又△F安max=B,I·2R=0.12N,将线框沿竖直方向缓慢上提,等效长度一直
减小,安培力就一直减小,则弹簧测力计(始终有示数)示数F一直变大,选项A正确。
7.C【解折1P,-U1,=100kW,所以1-是-280A,曲于-石,-解得1。=10A,
n225'11n2
选项A错误;由于输电线上损失的功率为发电机输出功率的1%,△P=P1×1%=1000W,
由△P=1,'7,所以输电线上的电阻为10Q,选项B错误;由=和-”,解得U,
10kV,又AW=12r=100V,故U,=U,-AW=9900V,U,=220V,"-9=45
'n=,选项C
【高二物理·参考答案第1页(共4页)】
正确、D错误。
8.BC【解析】由题图乙可知,该振子的振动周期为2s,选项A错误;A、B之间的距离为4cm,
选项B正确;0~0.5s内,该振子从O向B运动,且其加速度不断增大,选项C正确;该振子
在1.5cm处和在-1.5cm处的速度大小相等,但方向不一定相同,选项D错误。
9.AC【解析】根据右手定则和左手定则,结合导线A、B通入的电流方向相反,可知二者相互
排斥,选项A正确;由右手定则可知导线A、B、C在中心O处的合磁场方向与竖直方向成一
定夹角,指向左下方,选项B错误;由右手定则可知导线A、B在C处的合磁场方向竖直向
下,又由左手定则可知导线C所受安培力方向水平向右,选项C正确;由右手定则可知导线
B、C在二者连线中点的磁感应强度为零,导线A在该点的磁场方向应为B→C,选项D
错误。
10.AD【解析】t1时刻,电容器的电荷量最大,流过线圈L的电流为零,选项A正确;t1~t2时
间内,电容器的电荷量减小,电容器放电,电容器的电场能减小,线圈L中的磁场能逐渐增
大,选项B错误;由题图乙可知,振荡周期减小,根据T=2vC可知,oc宁C元
1
,则频率
变为原来的2倍,选项D正确;题图甲中的LC振荡电路正在放电,电容器的电荷量减小,而
题图乙中t2~t3时间内电容器的电荷量正在增大,选项C错误。
11.(1)0.21(2分)
(2)0.40(2分)
(3)k(2分)
【解析】(1)打点计时器的打点周期T。=0.02s,打相邻计数点的时间间隔T=0.1s,故
Uc=
3十x4=0.21m/s。
2T
(2a1=a,+x+十z+x,解得a1=0.40m/g.
9T2
(3)根据△u=a2t,可知a2=4”=k。
12.(1)保护电路(2分)20(2分)
2号
2分)-R(2分)
ab
(3)变小(1分)不变(1分)
【解析】(1)电路中的定值电阻R。的作用是保护电路,当电阻箱接入电路的电阻为零时,为
12
了保护电路,R,的最小值Rm一060-20=18D,故选用200的定值电阻。
(②)限据闭合电路酸姆定#有E=U十景R,十r),符到时言+B士·京:结合慧附乙得
到2-6,E。解得E石。-R
a
ab
【高二物理·参考答案第2页(共4页)】
(⑧摸用内阻更大的电压表,由E=心叶亮+货cR十7),得到品一日+B吉。
E
1
,可知图线与纵轴的截距变小,图像的斜率不变。
13.解:(1)当滑块锁定时,设小球到达最低点时的速度大小为o,根据机械能守恒定律有
mgR三号mu02(2分)y
解得vo=√2gR
在最低点,小球受到竖直向下的重力g和竖直向上的支持力F、',有
2
Fx-mg-m R
(1分)
解得FN'=3mg(1分)
根据牛顿第三定律有FN=3mg。(1分)
(2)解除锁定后,设小球到达滑块的最低点时,小球相对地面的速度大小为⑦1,滑块相对地
面的速度大小为,由于水平地面光滑,系统在水平方向上动量守恒,且初动量为0,有
mw1=Mv(2分)
系统机械能守但,有mgR=2mo,2+号Mw2(2分)
解得u=√6
/3gR
1一N2
小球与物块C发生弹性碰撞,根据等质量物体弹性碰撞的规律,两者交换速度,有
3gR
物块C碰后的速度大小vc=√2。
(1分)
14.解:1)粒子在第Ⅲ象限的隧场中运动,有g0,B,-m
(2分)
3gBoR
0=
(2分)
m
(2)正对圆心O1射入的粒子,沿半径r=√3R的圆弧运动并恰能通过圆心O2,粒子在磁场
中运动的轨迹的圆心恰好为原点O,运动轨迹如图所示,设速度偏转角为0
R
由几何关系有c0s0=2求R=0.51分)
解得0=60°(1分)
从O2点进入电场后,粒子做类斜抛运动,有
vosin0·t1=2√3R(1分)
解行一
。(1分)
【高二物理·参考答案第3页(共4页)】
0
粒子在第Π象限的磁场中运动的时间2三360T=T
3gBo
(1分)
粒子在第Ⅲ象限无磁场区域运动的时间t3
_R_3m
v03qB。
(1分)
t=t1+t2+t3(1分)
解得t=
(5√3+π)m
(1分)
3gB。
15.解:(1)金属棒b的受力分析图如图所示(2分)
FN
此时金属棒b产生的感应电动势E=BLv(1分)
回路的感应电流I一景
F安
(1分)
17m2g
金属棒b受到的安培力大小F安=BL(1分)
设轻绳的拉力大小为F,根据牛顿第二定律有F一m2gsin0-F安=m2a。(1分)
对物资箱c,根据牛顿第二定律有m3g一F=m3a0(1分)
解得ao=2m/s2。(1分)
(2)对金属棒a,根据牛顿第二定律有m1gsin0-F'=m1a'(1分)
对金属棒b和物资箱c整体分析,有
m3g-m2gsin0-F交'=(m2十m3)a”(1分)
可得-
(1分)
由速度公式有v=at,可得-5
64
1分)
稳定时两棒电动势同向串联,总电动势E一BL(v。十6)(1分)
回路电流了一泉
直到两棒的加速度同时为0,即a'=0、a”=0,对金属棒a有
F安'=BI'L=m1gsin0(1分)
解得.吕/s1分)
8
v%=9m/s。(1分)
▣影▣
【高二物理·参考答案第4页(共4页)】