逍遥学能 2015-11-07 09:48
一、（40分）（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）
1.用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达中不属于用比值法定
义物理量的是（ ）
A．感应电动势E＝ΔΦΔt B．电容C＝QU C．电阻R＝UI D．磁感应强度B＝FIL
2．一理想变压器原、副线圈的匝数比n1 : n2=2 : 1，原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压u随时间t变化的规律如图所示，则副线圈两端电压的有效值和频率分 别为（ ）
A．110V，50Hz
B．110V，0.5Hz
C．220V，50Hz
D．220V，0.5Hz
3．如图所示，灯泡A、B都能正常发光，后来由于电路中某个电阻发生断路，致使灯泡A比原来亮一些，B比原来暗一些，则断路的电阻是（ ）
A．R1B．R2C．R3D．R4
4．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点．则（ ）
A．从a点到b点，电势逐渐增大
B．从a点到b点，试探电荷受电场力先增大后减小
C．从a点到c点，试探电荷所受电场力的方向始终不变
D．从a点到c点，试探电荷的电势能先不变后减小
5．如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为（ ）
A．qEg，EB B．B2qRE，EB
C．qEg，BgRE D．B qRg，qgR
6．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈．开关S原来是断开的．从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过 R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是（ ）
A．I1开始较大而后逐渐变小
B．I1开始很小而后逐渐变大
C．I2开始很小而后逐渐变大
D．I2开始较大而后逐渐变小
7．如图所示，竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向．一个带电量为q＝－10－6 C的微粒，仅受电场力的作用，从点运动到N点时，动能增加了10－4 J，则（ ）
A．该电荷运动的轨迹不可能是b
B．该电荷从点运动到N点时电势能增加
C．N两点间的电势差为－100 V
D．该电荷从点由静止开始运动
8．如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是（ ）
A．ta<tb<tc<tdB．ta＝tb＝tc＝tdC．ta＝tb<tc<tdD．ta＝tb>tc>td
9．如图所示，在“日”字形导线框中，ae与bf的电阻不计，ab、cd、ef的电阻均为R，当导线框以恒定的速度向右进入匀强磁场中，比较ab进入（cd尚未进入）与cd进入（ef尚未进入），下列说法中正确的是（ ）
A．ab中的电流强度相等
B．cd中的电流强度相等
C．ef中消耗的电功率相等
D．导线框消耗的总电功率相等
10．如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间及外力与时间关系的图线是（ ）
二、题（18分）
11．（4分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1，游标上有20个小的等分刻度．用
它测量一小球的直径，如图甲所示，读数是 ．用螺旋测微器
测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 ．
12.（4分）如图所示，图线AB是电路的路端电压随电流变化的关系图线. O是同一电源向固定电阻R供电时，R两端的电压电变化的图线，点C为两图线的交点，则R的阻值 ，在交点C处表示电源的输出功率 ，在C点，电源内部消耗的电功率 ，电源的最大输出功率 .
13．（2分）质量为，电荷量为q的带电粒子以速率v0在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁感应强度为B，则粒子通过位移为 v0/qB时所用的最小时间是 。
14．（8分）某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G (量程为1A、内阻约为100Ω) 的内阻. 实验室中可供选择的器材有：
电流表A1：量程为3A 内阻约为200Ω；
电流表A 2：量程为0.6A，内阻约为0.1Ω；
定值电 阻R1：阻值为60Ω；
滑动变阻器R2：最大电阻5000Ω，额定电流1.5A；
滑动变阻器R3：最大电阻50Ω，额定电流150A；
直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω；
开关，导线若干.
（1）为 了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为 、滑动变阻器为 .（填写器材的符号）
（2）在方框中画出你设计的实验电路图.
（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I1，电流表G的示数为I2，则电流表G的内阻的表达式为rg= .
三、（42分）
15.（8分）发电站通过升压变压器，输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器），若发电机的输出功率是100kw，输出电压是250V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1:25，
求：（1）求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流。
（2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。
16．(8分)如图所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为、带电为+q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点此时轨道弹力为0，且贴着轨道做匀速圆周运动，
求：
（1）匀强电场的方向和强度；
（2）磁场的方向和磁感应强度。
17．（8分）如图所示，相距20c的平行金属导轨所在平面与水平面夹角 ，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦因数为0.50，整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中，导轨所接电源的电动势为15V，电阻不计，滑动变阻器的阻值满足要求，其他部分电阻不计，取 ，为了保证ab处于静止状态，则：
（1）ab通入的最大电流为多少？
（2）ab通入的最小电流为多少？
（3）R的调节范围是多大？
18．（10分）如图所示，在以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内充满了磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方为一平行板电容器，其正极板与x轴重合且在O处开有小孔，两极板间距离为 。现有电荷量为e、质量为的电子在O点正下方负极板上的P点由静止释放。不计电子所受重力。
（1）若电子在磁场中运动一段时间后刚好从磁场的最右边缘处返回到x轴上，求加在电容器两极板间的电压。
（2）将两极板间的电压增大到原来的4倍，先在P处释放第一个电子，在这个电子 刚到 达O点时释放第二个电子，
求①第一个电子在电场中和磁场中运动的时间之比
②第一个电子离开磁场时，第二个电子的位置坐标。
下列两个模块题中选其中的一个模块做，若两个模块的题都做，则按第一个模块的得分计入总分。
19. （8分）［选修3-4］
（1）（2分）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2(v1>v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1,f2和A1,A2，则（ ）
A．f1>f2, A1=A2 B. f1<f2, A1=A2
C．f1=f2, A1>A2 D. f1=f2, A1<A2
（2）（6分）一束光波以45°的入射角，从AB面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n＝2.试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．
（8分）［选修3-5］
（1）（2分）下列关于原子物理学的说法中不正确的是（ ）
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短；比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
D．光电效应的实验结论是：对于某种金属无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应；超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
（2）（6分）如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 /s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 /s，求：
（1）A的最终速度；
（2）铁块刚滑上B时的速度．
高二下学期四校联考物理答案
12345678910
AABCDCAC ACDBDD
11. 10.50 7.500 （7.499/7.501均可） (每空2分)
12．2 8w 4w 9w (每空1分)
13． ( 2分)
14.. (1) A1、 R3 （每空1分）
(2) 如图所示 （4分，只要有错就 不给分）
(3) （2分）
15、解析：（1）对升压变压器，据公式 ，有
……………………（2分）
………………（2分）
（2）
所以 ……………………（2分）
因为
所以 ……………………（2分）
16. （1）E向上（2分）g/q (2分)
（2）B向外，（2分） （2分)
17.（1）ab通过最大电流时，受力分析如图，此时静摩擦力最大， ，方向沿斜面向下，由平 衡条件得：
………………（2分）
… ……（1分）
（2）
………（2分）
………………… …………（1分）
（3）当ab中电流最小时，变阻器阻值为：
当ab中电流最强时，变阻器阻值为： ，
为保持ab静止，R的调节范围为0.91~10 ……………………(2分)
18.解析：（1）设加速电压为U，电子经电场加速后速度为v，由动能定理得：
又有
r =
联立以上各式解得U = ……………………(3分)
（2）①电压增加为原来4倍，则有电子在磁场中的半径
设电子在电场中运动时间为t1，加速度为a，则有
设间距为d，有：
解得：
电子在磁场中运动总时间为t2，则有
解得：
即 ……………………(3分)
②由此可知：第一个电子离开磁场时，第二个电子的圆心角为300，如图中的Q点：
因此Q点的坐标为： ……………………(4分)
19. (8分)［选修3-4］
（1）C……………………(2分)
（2）光路图如下
sin r＝ ＝222＝12，r＝30°……………（2分）
由sin C＝1n＝22，得C＝45°. 光在AC面发生全反射，并垂直BC面射出．………(4分)
19. （8分）［选修3-5］
（1）A ……………………(2分，)
（2）解析：(1)选铁块和木块A、B为一系统，
由系统总动量守恒得：v＝(B＋)vB＋AvA
可求得：vA＝0.25 /s. ……………………(2分)
(2)设铁块刚滑上B时的速度为u，此时A、B的速度均为vA＝0.25 /s.
由系统动量守恒得：v＝u＋(A＋B)vA
可求得：u＝2.75 /s. ……………………(4分)