高二物理试题参考答案及评分标准
一、选择题(1-8题,每题3分,共24分;9-12题,每题4分,选不全得2分,共16分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B A C B D C A C AD AC AB BC
二、非选择题
13.(6分)
(1)C ……2分 (2)1.90 ……2分 9.76 ……2分
14.(8分)
(1)B ……1分 2.960 ……1分(2.959—2.961均可)
(2)见图 ……2分
(3)a ……1分 ……1分
(4)大于 ……2分
(7分)
解:(1)由图像知: ……1分
……1分
cm ……2分
(2) ……1分
……1分
v=0.67m/s ……1分
16.(9分)
(1) 由题意得:AB面的入射角为θ1=60°,AB面的折射角为θ2=30° ……1分
……1分
……1分
……1分
(2)设光在该元件中的速度为v, ……1分
由AB射到BC的光程 L1=2L ……1分
由BC射到AD的光程为 L2=L ……1分
光在元件中的传播时间为 ……1分
……1分
17.(14分)
解:(1)由分析可知,粒子从左侧面飞出时时间最长。
由向心力公式得 ……1分
……1分
……1分
解得: ……1分
(2)若从dg棱射出时,由几何知识得: ……1分
若从cf棱射出时,由几何知识得: ……1分
解得: ……1分
(3)设粒子离开电场时沿z轴的速度为v1,粒子射出时的速度偏转了45°,所以v1= v0
所以,可知粒子恰好从cf棱射出。 ……1分
……1分
当右侧区域换成磁场时,由于水平位移变为原来的一半,所以电场中的运动时间也变为原来的一半
偏转位移 ……1分
……1分
粒子进入磁场时速度与x轴的夹角为θ, ……1分
设粒子在磁场中的运动半径为r
……1分
联立解得: ……1分
18.(16分)
(1)设小球落到P点时速度为v0, ……1分
碰后速度, 即 ……1分
方向指向右上方,与水平方向成30°角。 ……1分
(2)小球与滑块碰撞前的速度 ……1分
设碰后小球速度为v1,滑块速度为v2
……1分
……1分
碰后滑块与木板间的滑动摩擦力 ……1分
木板受平台的最大静摩擦力 ……1分
,故木板静止不动。
设滑块与木板相碰前速度为v2',由动能定理:
……1分
设滑块与木板碰后两者速度分别为v3和v4
, ……1分
(3)滑块与木板碰前运动的时间t1, ……1分
从碰后到二者共速,对滑块和木板分别由动量定理
……1分
……1分
共速后两者一起匀减速运动直至停止,设用时t3,则 ……1分
桌面对木板冲量的大小为 I=f2 (t1+t2+t3)
I=3N·s ……1分
方向水平向左 ……1分高 二 物 理
1.本试卷共8页,满分100分,考试用时90分钟。
2.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。
3.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是
A.磁通量是矢量
B.Φ=BS只能适用于匀强磁场
C.磁通量与线圈的匝数成正比
D.磁通量为零的位置磁感应强度一定为零
(
L
1
R
L
2
L
3
E
r
)2.如图所示,灯泡L1、L2、L3与滑动变阻器R及电源连成电路,电源内阻不能忽略。闭合开关,当R的触头向右滑动时,下列说法正确的是
A.L1变暗、L2变亮、L3变暗
B.L1变亮、L2变亮、L3变暗
C.L1变暗、L2变亮、L3变亮
D.L1变暗、L2变暗、L3变亮
3.一根粗细均匀的木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在装有水的杯中。将木筷向上提一段距离后放手,木筷就在水中上下振动。以木筷振动的最低点为计时起点,竖直向上为正方向,木筷离开平衡位置的位移为x,速度为v,周期为T,下列图像正确的是
(
0
x
T
t
0
x
T
t
0
v
T
t
0
v
T
t
A B C D
)
4.如图所示,建筑工地上的打夯机将质量为20t的重锤升高到5m的高度后释放,重锤在地面上砸出一个深坑,重锤冲击地面的时间为0.2s。不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,则重锤对地面的平均作用力大小为
A.1×106 N
B.1.2×106 N
C.1.5×106 N
D.2×106 N
5.小王同学将一肥皂膜摆放在酒精灯的火焰前,发现在肥皂膜上形成上疏下密的彩色条纹,如图所示。据此推测该肥皂膜在竖直方向的侧向截面图是
(
A B C D
)
6.如图所示,两根相同的轻质弹簧下端挂有质量为m的等腰梯形金属框,金属框的上底、腰和下底长度分别为L、L和2L,空间存在垂直于金属框平面向里的匀强磁场。A、B两端与电源相连,从A端流入的电流大小为I,金属框静止后弹簧的压缩量均为x。已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,则磁感应强度大小为
(
×
×
×
×
×
×
×
×
×
A
B
)A.
B.
C.
D.
7.如图所示,光滑的水平面上放置一长度为0.40m的木箱,木箱的底部中央放一可视为质点的木块,木箱的质量为木块的2倍,木块与木箱间的动摩擦因数为,重力加速度取10m/s2。现给木块一水平向右的初速度,速度大小为3m/s,则最终木块距离木箱右端的距离为
A.0.10m B.0.20m
C.0.25m D.0.30m
(
a
b
c
O
)8.如图所示,边长为L的正三角形abc内存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。abc的中心O处有一粒子源,能够沿abc平面向任意方向发射速率为的粒子,粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子的重力。则粒子在磁场中运动的最短时间为
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.松果采摘机利用机械臂抱紧树干,通过采摘振动头振动而摇动树干使松果脱落。下列说法正确的是
A.树干振动的频率等于采摘振动头振动的频率
B.采摘振动头停止振动后树干的振动频率逐渐减小
C.采摘振动头振动的频率越大落果效果一定越好
D.不同的树木落果效果最好时采摘振动头的振动频率不同
10.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,若该车在额定功率状态下以最大速度行驶,不计其自身机械损耗。下列说法正确的是
自重 40kg 额定电压 48V
载重 75kg 额定电流 12A
最大行驶速度 20km/h 额定输出功率 350W
A.电动机的输入功率为576W B.电动机的内电阻为4Ω
C.自行车获得的牵引力为63N D.自行车受到的阻力为17.5N
(
x
/m
y
2
4
6
0
-2
-4
)11.下图中实线是一列正弦波在t=0的波形图,经过0.5s,其波形如虚线所示。则t=4.25s时坐标x=0.5m处的质点振动情况可能是
A.处于波峰
B.处于波谷
C.处于平衡位置,沿y轴正方向运动
D.处于平衡位置,沿y轴负方向运动
(
a
B
C
A
甲
乙
t
0
t
1
B
A
t
2
t
3
t
4
a
2
a
1
s
2
s
1
)12.如图甲所示,物块A、B用轻弹簧拴接,放在光滑水平面上,B左侧与竖直墙壁接触。物块C以速度v0向左运动,与A相碰后立即粘在一起并开始计时。A、B运动的a-t图像如图乙所示,s1、s2分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积的大小。已知三个物块质量均为m,下列说法正确的是
A.a2=2a1
B.s2=2s1
C.0-t1内墙对B的冲量大小为2mv0
D.在t4时刻弹簧的弹性势能为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)
了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。某同学利用图甲所示的装置测量重力加速度。请回答下列问题:
(
甲
)(1)下列操作中,有助于减小实验误差的是______;
A.摆线要选择细些的、弹性大些的,并使其适当长一些
B.拉开摆球时使摆角尽量大些
C.实验时必须保证小球在同一竖直面内摆动
(
乙
T
2
/s
2
L
/cm
3.850
95.250
0
丙
)D.改变摆长重复实验时,摆线长度的变化尽量小些
(2)实验中用停表测量单摆的周期。摆球某次经过最低点开始计时并数0,当摆球第60次经过最低点停止计时,停表的示数如图乙所示,则单摆的周期为_____s(结果保留三位有效数字);
(3)改变摆长,多次测量,做出周期的平方与摆长的图像如图丙所示,则重力加速度为_______m/s2(π2取9.86,结果保留三位有效数字)。
14.(8分)
某小组测量一段电阻丝的电阻率,先用欧姆表测出其阻值约为200Ω,为了较准确的测量,选用以下仪器:电源(20V,内阻可不计)、滑动变阻器(阻值为0~20Ω)、电流表(0~100mA,内阻约5Ω)、电压表(0~15V,内阻约30kΩ)、开关和导线若干。
(1)用图甲中的螺旋测微器测量直径时,将电阻丝放在测砧与测微螺杆之间,先旋动____,当测微螺杆快靠近物体时,再旋动____,直到听见“喀喀”的声音,再扳动____并读数。上述操作选择的部位依次是____;
A.a、b、c B.b、c、a C.c、b、a
(
0
1
2
4
0
45
50
甲
乙
a
b
c
)测量结果如图乙所示,直径d=________mm;
(2)请将电路实物连线补充完整;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“a”或“b”);用刻度尺测量其长度L,某次实验电压表的示数为U,电流表的示数为I,用实验测量的物理量L、d、U、I表示电阻率,则表达式为ρ= ;
(4)不考虑偶然误差,通过该实验测得的电阻率________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
15.(7分)
(
y
/cm
-4
4
t
/s
0
3
15
6
9
18
12
甲
乙
)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,其中两个质点甲、乙的振动图像分别如图中实线和虚线所示。甲、乙平衡位置的坐标分别为x甲=1m、x乙=7m。甲、乙之间只有一个波谷。
(1)写出甲的振动方程;
(2)求波速。
16.(9分)
(
A
30°
B
P
C
)如图所示,直角三角形ABC是由某种材料制成的光学元件的横截面。一束单色光从AB边上的P点入射,BP长度为L,入射光与AB边成30°,经AB面折射、BC面反射后垂直AC面射出。已知∠A=30°,BC长度为,光在真空中的传播速度为c。求:
(1)单色光在元件中临界角的正弦值;
(2)单色光在元件里的传播时间(不考虑光的多次反射)。
17.(14分)
如图甲所示,一个棱长为L的立方体空间中存在着磁感应强度大小为B,沿y轴负方向的匀强磁场,质量为m、电量为q的带正电的粒子从左侧面的中心P沿x轴正方向射入立方体空间,粒子重力忽略不计。
(1)若粒子的速度大小任意取值,求粒子在磁场中运动的最长时间;
(2)若粒子从dcfg面射出,求粒子速度大小的取值范围;
(3)如图乙所示,将磁场撤掉,在立方体空间中加上沿z轴正方向的匀强电场,粒子射出时的速度方向偏转了45°。如图丙所示,保持粒子的入射速度不变,再将立体空间分成左右相等的两个区域,左侧区域保持电场不变,右侧区域加上沿y轴负方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B。粒子先后穿过电场和磁场区域,垂直dcfg面射出,求电场强度E。
(
x
z
y
O
B
P
g
d
c
b
a
f
e
甲 乙 丙
E
x
z
y
O
P
g
d
c
b
a
f
e
E
x
z
y
O
B
P
g
d
c
b
a
f
e
)
18.(16分)
如图所示,水平地面上固定倾角θ=30°的斜面和足够长的桌面。桌面上放置长度x=1.6m的“L”形木板,木板左端静置一滑块。一小球从O点静止释放,与斜面在P点发生碰撞(碰撞前后沿斜面方向速度不变,垂直于斜面方向的速度等大反向),之后恰好水平击中滑块,OP的距离。已知小球质量m0=0.6kg,滑块质量m1=0.6kg,木板质量m2=0.4kg,滑块与木板间的动摩擦因数μ1=0.5,木板与桌面间的动摩擦因数μ2=0.3。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小球和滑块均视为质点,所有碰撞都是弹性碰撞,不计碰撞时间和空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球与斜面碰撞后速度的大小与方向;
(2)滑块与木板发生碰撞后两个物体速度的大小;
(
h
) (
θ
) (
P
) (
O
)(3)整个过程桌面对木板摩擦力的冲量。