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- 2021-04-17 发布
南京市2019-2020学年度第一学期期中调研测试卷
高 二 物 理 2019.11
一、单项选择题
1.某物体做直线运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是
A. 0 ~ 2s内物体做匀速直线运动
B. 0 ~ 2s内物体做匀减速直线运动
C. 0 ~ 2s内物体的位移为2m
D. 0 ~ 2s内物体的位移为零
【答案】D
【解析】
【详解】AB.物体0~1s内向正方向做匀减速直线运动，1s~2s向反方向做匀加速直线运动，故AB错误；
CD.根据速度时间图象围成的面积表示位移，则0 ~ 2s位移为：
m
故C错误，D正确。
2.如图所示，在M、N处各有一条垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等方向相反的恒定电流， O点是MN连线的中点。其中N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1.则O点的磁感应强度大小为
A. 2B1 B.
C. B1 D. 0
【答案】A
【解析】
【详解】根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向相同，由于O点是MN连线的中点，则两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，N处电流在O
点产生的磁感应强度大小为B1，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点在O点的磁感应强度大小为2B1，故选A。
3.游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置的座椅对游客的作用力相当于游客重力的( )
A. 4倍 B. 3倍 C. 2倍 D. 1倍
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律得，N-mg=ma，解得N=mg+ma=10m+20m=30m=3mg，故B正确，ACD错误。
4.据报道“嫦娥一号”和“嫦娥二号”飞行器工作时绕月球做匀速圆周运动，轨道半径分别为1900 km和1800 km，运行速率分别为和。那么和的比值为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有：
解得：
它们的轨道半径分r1=1900km、r2=1800km，则有：
故选D。
5.下图为多用电表的表盘，关于多用电表的使用，下列说法正确的是
A. 表盘电阻的刻度线不均匀，越靠近右侧刻度线越密集
B. 只有测量电阻阻值时，才需要调节指针定位螺丝，使指针指在最左端刻度
C. 测量电阻时，假如事先知道电阻的大致阻值，应该选择适当倍率使测量时表针落在刻度盘的中间区域
D. 在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时，发现指针非常靠近欧姆零点，应该选择更大倍率档
【答案】C
【解析】
【详解】A.欧姆档刻度分布不均匀，越靠近左侧刻度线越密集，故A错误；
B.无论是测电流、电压，还是测电阻，都要进行机械调零，即是调节指针定位螺丝，使指针指在最左端刻度，故B错误；
C.为减小测量误差，使用欧姆表测电阻时应应选择合适的挡位，使指针指在表盘中央刻度线附近，故C正确；
D.在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时，发现指针非常靠近欧姆零点，说明电阻很小，应该选择较小倍率档。故D错误。
6.某静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的变化规律如图所示。设x轴正方向为电场强度E的正方向，下图分别表示x轴上各点的电场强度E随x的变化图象，其中可能正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】图象的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，因而在x=0的左侧，电场向左，因而在x=0的右侧，电场向右，且为匀强电场，故选B。
7.回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中．两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A处（D形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）．D形盒半径为R，粒子质量为m、电荷量为+q，加速器接电压为U的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑．下列论述正确的是
A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制
B. 增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大
C. 增大电压U，粒子被加速后获得的最大动能增大
D. 增大U或B，粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据回旋加速器的原理，每转一周粒子被加速两次，交流电完成一次周期性变化，粒子做圆周运动洛伦兹力提供向心力，则有：
解得：
粒子做圆周运动的周期：
交流电源的频率：
解得：
可知交流电源的频率不可以任意调节。故A错误；
BC.质子加速后最大轨道半径等于D型盒的半径，洛伦兹力提供向心力，则有：
解得粒子的最大运行速度：
质子获得的最大动能：
解得：
可知增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大，粒子被加速后获得的最大动能与加速电压无关。故B正确，C错误；
D.质子完成一次圆周运动被电场加速2次，由动能定理得：
经过的周期个数为：
质子在D型盒磁场内运动的时间：
则有：
所以质子在狭缝内运动的时间：
可见U越大，越小；B越大，t越大。故D错误。
二、多项选择题
8.匀速圆周运动属于
A. 匀速运动 B. 匀加速运动
C. 变速运动 D. 变加速运动
【答案】CD
【解析】
【详解】匀速圆周运动的速度方向在变化，不是匀速运动，是变速运动； 匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，不是匀加速运动，是变加速运动。故选CD。
9.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，闭合开关S，调节可变电阻R的阻值时，下列判断正确的有
A. 当R的阻值增大时，电压表示数增大，电流表示数增大
B. 当R的阻值增大时，电压表示数增大，电流表示数减小
C. 当R的阻值减小时，电压表示数减小，电流表示数增大
D. 当R的阻值减小时，电压表示数增大，电流表示数增大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，电流表示数减小，由欧姆定律分析得知，电阻R1两端的电压减小，内电压减小，电阻R两端的电压增大，电压表示数增大，故A错误，B正确；
CD.减小可变电阻R的阻值后，电路中电流增大，电流表示数增大，由欧姆定律分析得知，电阻R1两端的电压增大，内电压增大，电阻R两端的电压减小，电压表示数减小。故C正确，D错误。
10.如图所示,用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量保持不变
A. 若保持不变，增大，则变大
B. 若保持不变，增大，则变小
C. 若保持不变，减小，则变小
D. 若保持不变，减小，则变大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据电容的决定式：
知当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式：
知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大，故A正确，B错误。
CD.根据电容决定式：
知当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，由电容的定义式：
知板间电势差增大，静电计指针的偏角变大，故C错误，D正确。
11.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电压U。下列说法中正确的有
A. 电压U仅与材料有关
B. 电压U与电流I有关
C. 若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势低于D侧面电势
D. 若元件的载流子是正粒子，则C侧面电势低于D侧面电势
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：
又：
则有：
n由材料决定，故UCD与材料有关；UCD还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误，B正确。
C.若霍尔元件的载流子是自由电子，根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以C表面的电势于低D侧面电势，故C正确。
D.若霍尔元件的载流子是正粒子，根据左手定则，正粒子向C侧面偏转，C表面带正电，D表面带负电，所以C表面的电势高于D侧面电势，故D错误。
12.固定于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示，ab、cd分别是正方形两条邻边的中垂线，O点为中垂线的交点，P、Q分别为cd、ab上的点．则下列说法正确的有
A. P、Q两点的电势相等
B. P点的电势高于Q点的电势
C. P、Q两点场强相等
D. P点的场强大于Q点的场强
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据电场叠加，由图象可知ab、cd两中垂线上各点的电势都为零，所以P、O两点的电势相等。故A正确，B错误。
CD.电场线的疏密表示场强的大小，根据图象知，故C错误，D正确。
三、实验题填空题
13.用如图所示的实验装置探究加速度与合外力、质量的关系.
（1）在平衡摩擦力的步骤中,下列四种做法正确的是______。
（2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打出一系列点，将打出的第一个点标为O，在纸带上依次取A、B、C…若干个计数点．测得A、B、C…各点到O点的距离分别为x1，x2、x3….已知相邻计数点间的时间间隔均为T。
则B点的速度为vB=________，小车运动的加速度a=________
【答案】 (1). B (2). (3).
【解析】
【详解】（1）[1]平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西。平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，所以需要将木板的一端抬高，故选B。
（2）[2] 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度，则B点的速度为：
[3] 根据：
△
则有：
14.某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线，待测电阻丝Rx阻值约为5Ω。
（1）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接______（选填a
或b）。导线②应连接______（选填c或d）。
（2）正确接线后，实验测得的数据如下表，请在图乙中作出U-I图线
（ ）
U/V
0.30
0.40
0.80
1.10
1.20
1.60
I/A
0.07
0.09
0.18
0.22
0.27
0.35
（3）用作图法求得Rx的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）。
（4）某次用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图丙所示，金属丝的直径d=______mm。测出金属丝长度，则可求出该金属丝的电阻率。
【答案】 (1). a (2). d (3). (4). 4.5~4.8 (5). 0.715~0.717
【解析】
【详解】（1）[1][2]由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通；由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法，以减小实验误差；故导线①应接a；
（2）根据表中的数据作出的U-I图如下图所示：
（3）[3]根据U-I图象的斜率表示电阻，则有：
Ω（4.5~4.8Ω）
（4）[4]由图示螺旋测微器可知，其示数为：
d=0.5mm+21.5×0.01mm=0.715mm(0.715~0.717 mm)
四、计算题
15.如图所示，在倾角θ＝37°的斜面上，固定一金属框，其宽l＝0.25 m。接入电动势E＝3 V、内阻不计的电源．垂直框边放有一根质量m＝0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置放在磁感应强度B＝0.8 T、方向垂直框面向上的匀强磁场中，框架与棒的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2．
（1）当滑动变阻器R的阻值调为多大时，金属棒与框架之间恰好无摩擦；
（2）当滑动变阻器R的阻值调为多大时，金属棒恰好要沿框架向上滑动。
【答案】（1）0.5Ω（2）0.3Ω
【解析】
【详解】（1）根据平衡条件有：
根据闭合电路欧姆定律有：
解得：
R1=0.5Ω
（2）最大静摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件有：
则有：
解得：
R2=0.3Ω
16.如图所示，R为电阻箱，为理想电压表，当电阻箱阻值R1＝14 Ω时，电压表读数U1＝7 V；当电阻箱阻值R2＝6 Ω时，电压表读数U2＝6 V．求：
（1）电源的电动势E和内阻r；
（2）当电阻箱R阻值为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？
【答案】（1）8 V；2 Ω.（2）2Ω；8W
【解析】
【详解】（1）由闭合电路欧姆定律得：
①
②
联立①②并代入数据解得：
E＝8 V
r＝2 Ω
（2）由电功率表达式：
③
将③式变形为：
④
由④式可知，当R＝r＝2Ω时P有最大值，则有：
W
17.如图所示，在xOy平面内，0< x L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻，一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场；之后的某一时刻，另一带等量负电的粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇。两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计。求：
（1）正粒子从O点运动到A所用的时间；
（2）正、负粒子的质量之比ml ：m2；
（3）两粒子先后进入电场的时间差。
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
【详解】（1）x方向做匀速直线运动，所用时间为：
①
（2）设粒子初速度为，进磁场方向与边界的夹角为θ。则有：
②
③
④
由②③④得：
解得：
（3）作出粒子的运动轨迹，如图所示：
正粒子在电场运动的竖直位移为：
结合①②得：
同理：
设两粒子在磁场中运动半径为、由几何关系得：
两粒子在磁场中运动时间均为半个周期，则有：
由于两粒子在电场中运动时间相同，所以进电场时间差即为磁场中相遇前的时间差为：
解得：
18.如图所示，倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上有A、B、C三点，AB、BC间距均为2L， CD间距为3L，斜面上BC部分粗糙，其余部分光滑。2块完全相同、质量均匀分布的长方形薄片，紧挨在一起排在斜面上，从下往上编号依次为1、2，第1块的下边缘恰好在A处。现将2块薄片一起由静止释放，薄片经过D处时无碰撞无机械能损失。已知每块薄片质量为m、长为L，薄片与斜面BC间的动摩擦因数为m=tanθ，重力加速度为g.求：
（1）第1块薄片下边缘刚运动到B时的速度大小；
（2）第1块薄片刚好完全滑上粗糙面时，两薄片间作用力大小F；
（3）全部滑上水平面后两薄片间的距离d.
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
【详解】（1）研究两块薄片整体，根据机械能守恒定律有：
解得：
（2）根据牛顿第二定律：
解得：
研究第2块薄片，根据牛顿第二定律有：
，
解得：
（3）设两块滑片刚好全部滑上粗糙面时的速度为v2，研究整体下滑4L的过程，根据动能定理有：
解得：
设每块滑片滑到水平面时的速度为v3，对每块滑片运用动能定理有：
解得：
相邻滑片到达水平面的时间差：
由于：
解得：