假期培优解决方案+寒假专题突破练+高二物理（通用版）寒假课程学习效果验收考试

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高二年级寒假课程学习效果验收考试 物理试卷 考生注意：‎ ‎1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共4页．‎ ‎2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级和学号填写在相应位置上．‎ ‎3．本次考试时间90分钟，满分100分．‎ 第Ⅰ卷(选择题，共40分)‎ 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分．)‎ ‎1．关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是(　　)‎ A．电场强度的方向处处与等电势面垂直 B．电场强度为零的地方，电势也为零 C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 ‎2．如图1所示，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞过该电场的整个过程中(　　)‎ A．该粒子带负电图1‎ B．该粒子的动能先减小，后增大 C．该粒子的电势能先减小，后增大 D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v0‎ ‎3.如图2所示是电阻R的I－U图象，图中α＝45°，由此得出(　　)‎ A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B．电阻R＝0.5Ω C．因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0Ω图2‎ D．在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C ‎4．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图3所示．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．则下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A．若保持电键闭合，则铝环不断升高 B．若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度 C．若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落 D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 ‎5．在如图4所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内电阻，R1、R2为可变电阻．在 下列叙述的操作中，可以使灯泡L的亮度变暗的是(　　)‎ 图4‎ A．仅使R1的阻值增大 B．仅使R1的阻值减小 C．仅使R2的阻值增大 D．仅使R2的阻值减小 ‎6．如图5所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成的．当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中能正确表示磁场强度B方向的是(　　)‎ 图5‎ ‎7.如图6所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又沿垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为(　　)图6‎ A．d随v0增大而增大，d与U无关 B．d随v0增大而增大，d随U增大而增大 C．d随U增大而增大，d与v0无关 D．d随v0增大而增大，d随U增大而减小 ‎8．在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是(　　)‎ ‎9．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，带电粒子在电压为U的电场中加速后注入对撞机的高真空圆形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径一定的圆周运动，且局限在圆环空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应，关于带电粒子的比荷，加速电压U和磁感应强度B 以及粒子运动的周期T的关系，下列说法正确的是(　　)‎ A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大 B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小 C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期T越小 D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期T都不变 ‎10．如图7所示，直角三角形ABC的边长AB长为L，∠C为30°，三角形所围区域内存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m，带电荷量为q的带电粒子(不计重力)从A点沿AB方向射入磁场，在磁场中运动一段时间后，从AC边穿出磁场，则粒子射入磁场时的最大速度vm是(　　)图7‎ A. B. C. D. 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 第Ⅱ卷(非选择题　共60分)‎ 二、实验题(本题共2小题，共16分)‎ ‎11．(7分)某同学利用图8所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．‎ ‎　　‎ ‎　　　图8　　　　　　　　　　图9‎ ‎(1)所得实验数据如下表，请在图9所示的坐标系上画出U－I图象.‎ U/V ‎1.96‎ ‎1.86‎ ‎1.80‎ ‎1.84‎ ‎1.64‎ ‎1.56‎ I/A ‎0.05‎ ‎0.15‎ ‎0.25‎ ‎0.35‎ ‎0.45‎ ‎0.55‎ ‎(2)根据所画的U－I图象，可求得电流I＝0.20A时电源的输出功率为__________W．(保留两位有效数字)‎ ‎(3)实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图8电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新进行了设计．在图10所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是____________．(Rx阻值未知)‎ 图10‎ ‎12．(9分)用下列器材，测定小灯泡的额定功率．‎ A．待测小灯泡：额定电压6V，额定功率约为5W；‎ B．电流表：量程1.0A，内阻约为0.5Ω；‎ C．电压表：量程3V，内阻5kΩ；‎ D．滑动变阻器R：最大阻值为20Ω，额定电流1A；‎ E．电源：电动势10V，内阻很小；‎ F．定值电阻R0：阻值10kΩ；‎ G．开关一个，导线若干．‎ ‎(1)实验中，电流表应采用______接法(填“内”或“外”)；滑动变阻器应采用______接法(填“分压”或“限流”)．‎ ‎(2)在虚线框中画出实验原理电路图．‎ ‎(3)实验中，电压表的示数调为________V时，即可测定小灯泡的额定功率．‎ 三、论述和计算题(共4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎13．(9分)如图11所示，图线A为某电源的U－I图线，图线B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：‎ ‎(1)电源的输出功率P出是多少？‎ ‎(2)电源内部损耗的电功率P内是多少？图11‎ ‎(3)电源的效率η是多少？‎ ‎14.(11分)如图12所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1m．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直)，物体的质量为M＝0.3kg.导体棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5(g取10m/s2)，匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？‎ 图12‎ ‎15．(12分)如图13所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.10T，磁场区域半径r＝m，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外，两区域切点为C.今有质量m＝3.2×10－26kg、带电荷量q＝1.6×10－19C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v＝1×106m/s正对O1的方向垂直射入磁场，它将穿越C点后再从右侧区穿出．求：图13‎ ‎(1)该离子通过两磁场区域所用的时间；‎ ‎(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离多大？(侧移距离指在垂直初速度方向上移动的距离)‎ ‎16．(12分)如图14所示，M、N 为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的任一数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m(不计重力)，从靠近M板的P点经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ＝45°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，求：图14‎ ‎(1)两板间电压的最大值Um；‎ ‎(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度s；‎ ‎(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm.‎ 详解答案 ‎1．AD　[电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，故电场强度的方向与等势面垂直，选项A正确；场强为零的地方电势不一定为零，例如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零但是电势大于零，选项B错误；场强大小与电场线的疏密程度有关，而沿着电场线的方向电势逐渐降低，故随电场强度的大小逐渐减小，电势不一定降低，选项C错误；任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致，而电场线的方向是电势降落最快的方向，选项D正确．]‎ ‎2．ACD　[等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线，且与无穷远处等电势，这是本题考查的重点．粒子的动能增减、电势能变化情况，可以根据粒子轨迹的弯曲情况结合功能关系判断出来．由粒子开始时的一段轨迹可以判定，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可以判断粒子带负电，A正确．又由两个电荷的电性可以判定，粒子在运动过程中，电场力先做正功后做负功，所以其电势能先减小后增大，动能先增大后减小，所以B错误，C正确．因为M点所处的等量异种电荷连线的中垂线与无穷远处等电势，所以在由M点到无穷远处运动的过程中，电场力做功W＝qU＝0，所以粒子到达无穷远处时动能与M点相同，即速度大小一定为v0.]‎ ‎3．AD　[由I－U图象可知，图线是一条过原点的倾斜直线，即I和U成正比，A正确；而电阻R＝＝Ω＝2Ω，B错误；由于纵、横坐标的标度不一样，故不能用tanα计算斜率表示电阻的倒数，C错误；在R两端加上6.0V电压时I＝＝A＝3.0A，每秒通过电阻横截面的电荷量q＝It＝3.0×1C＝3.0C，D正确．]‎ ‎4．CD　[若保持电键闭合，稳定后磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落，A、B错误，C正确；正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律可知，铝环向上跳起，D正确．]‎ ‎5．AD　[由“串反并同”‎ 可知要使灯泡变暗，则要求与其串联(包括间接串联)的器件阻值增大或与其并联(包括间接并联)的器件阻值减小，故A、D正确，B、C错误．]‎ ‎6．B　[要使炮弹向右加速，安培力方向必须向右，由左手定则判知B中磁场方向符合要求，故B对，A、C、D错．]‎ ‎7．A　[设粒子从M点进入磁场时的速度大小为v，该速度与水平方向的夹角为θ，故有v＝.粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为r＝.而MN之间的距离为d＝2rcosθ.联立解得d＝2，故选项A正确．]‎ ‎8．BC　[若电子水平向右运动，在A图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在B图中，电场力水平向左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右做匀减速直线运动；在C图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，当二者大小相等时，电子向右做匀速直线运动；在D图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此只有选项B、C正确．]‎ ‎9．BC　[带电粒子经电压U加速后，获得的速度为v，由动能定理qU＝mv2.粒子在磁场中做匀速圆周运动，qvB＝m，R＝.因为R一定，当U一定时，越大，B越小；对给定的带电粒子，一定，U越大，B越大，周期T＝越小，正确答案B、C.]‎ ‎10．C　[随着粒子速度的增大，粒子作圆周运动的半径也变大，当速度增大到某一值vm时，粒子运动的圆弧恰好与BC边相切，此时vm为粒子从AC边穿出磁场的最大速度，如果粒子速度大于vm，粒子将从BC边穿出磁场，故粒子运动的最大半径为L，由qvmB＝，得到vm＝，故选项C正确．]‎ ‎11．(1)如图所示 ‎(2)0.37　(3)bc 解析　(1)选择合适标度后描点，连接成图象时，应舍弃第四组数据点．‎ ‎(2)在所画的U－I图象上读出与I＝0.2A对应的电压U值，根据P＝IU求解．‎ ‎(3)题中“存在安全隐患”，意为缺乏保护措施．a电路中Rx起不到保护作用，d中Rx起保护作用，但不能测出电源的输出功率，b、c能满足题目要求，选b、c.‎ ‎12．(1)外　限流(分压也可)　(2)见解析　(3)2‎ 解析　(1)小灯泡的额定电流为I＝＝A，正常发光时的电阻为RL＝＝7.2Ω；由于电压表量程小于小灯泡的额定电压，实验时需先与定值电阻R0串联以扩大量程，则有RL<＝Ω＝Ω，故测量电路应采用电流表外接法．由于采用限流式接法时可使小灯泡获得的最低电压为Umin＝≈2.6V，低于小灯泡正常发光时的电压，故控制电路可以采用限流式，也可以使用分压式．‎ ‎(2)电路如图所示 ‎(3)由于定值电阻的阻值等于电压表内阻的二倍，所以电压表两端电压等于小灯泡两端电压的三分之一．‎ ‎13．(1)4W　(2)2W　(3)66.7%‎ 解析　根据题意从图线A可读出 E＝3V，r＝Ω＝0.5Ω，‎ 从图线B可读出R＝＝1Ω 由此电源和电阻组成的闭合电路中，‎ I＝＝A＝2A 则P出＝I2R＝4W，P内＝I2r＝2W P总＝IE＝6W，所以 η＝×100%＝×100%＝66.7%.‎ ‎14．2A　电流方向由a指向b 解析　对导体棒ab受力分析，由平衡条件得，竖直方向FN＝mg 水平方向BIL－Ff－Mg＝0‎ 又Ff＝μFN 联立解得I＝2A 由左手定则知电流方向由a指向b.‎ ‎15．(1)4.19×10－6s　(2)2m 解析　(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在左、右两区域的运动轨迹是对称的，如图所示，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T 由牛顿第二定律有 qvB＝m①‎ 又T＝②‎ 联立①②得：R＝③‎ T＝④‎ 将已知数据代入③得R＝2m⑤‎ 由轨迹图知tanθ＝＝，即θ＝ 则全段轨迹运动时间t＝2×T＝⑥‎ 联立④⑥并代入已知数据得 t＝s＝4.19×10－6s ‎(2)在图中过O2向AO1作垂线，联立轨迹对称关系知：侧移距离d＝2rsin2θ 将已知数据代入得d＝2×sinm＝2m ‎16．(1)　(2)(2－)L　(3) 解析　(1)M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，所以圆心在C点，如图所示，CH＝QC＝L 故半径r1＝L 又因为qv1B＝m 且qUm＝mv，所以Um＝.‎ ‎(2)设粒子在磁场中运动的轨迹与CD板相切于K点，此轨迹的半径为r2，设圆心为A，‎ 在△AKC中：‎ sin45°＝ 解得r2＝(－1)L，即＝r2＝(－1)L 所以CD板上可能被粒子打中的区域的长度s＝，即 s＝r1－r2＝(2－)L ‎(3)打在Q、E间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半个周期，所以tm＝＝.‎