2021-2022学年辽宁省本溪市高级中学高二下学期寒假验收考试（开学考试）物理试题（Word版）

本溪市高级中学2021-2022学年高二下学期寒假验收考试（开学考试）物理试卷

考试时间：75分钟      试卷总分：100分

命题范围：选择性必修一、选择性必修二、分子动理论

说明：本试卷由第Ⅰ卷和第Ⅱ卷组成。第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为主观题，按要求答在答题纸相应位置上。

第Ⅰ卷（选择题   46分）

一、选择题（1-7题为单选题，每小题4分，共28分，8-10为多项选择题，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。

1. 引力波是根据爱因斯坦的广义相对论作出的奇特预言之一，三位美国科学家因在引力波的研究中有决定性贡献而荣获诺贝尔奖，对于引力波概念的提出，可以通过这样的方法来理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波，爱因斯坦的观点的提出，采取了哪种研究方法（　　）

A. 类比法 B. 对比法 C. 对称法 D. 观察法

【答案】A

2. 一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（    ）

A. 在0~4s时间内，位移先增后减

B. 在0~4s时间内，动量一直增加

C. 在0~8s时间内，F的冲量为0

D. 在0~8s时间内，F做的功不为0

【答案】C

3. 如图，虚线所示圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为（　　）

A. ∶2 B.  ∶1 

C.  ∶1 D. 3∶

【答案】C

4. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（　　）

A. 甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度

B. 乙图可判断出A极板是发电机的正极

C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是

D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高

【答案】C

5. 如图所示，两个宽度均为a的竖直边界区域，区域内匀强磁场的磁感应强度的大小相等，方向相反，且与纸面垂直。现有直角边长为a的等腰直角三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，则线框中产生的感应电流i与线框移动的位移x的关系图象是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

6. 布朗运动是说明分子运动的重要实验事实，布朗运动是指（　　）

A. 液体分子的运动 B. 固体分子的运动

C. 液体分子和固体分子的共同运动 D. 悬浮在液体中的固体微粒的运动

【答案】D

7. 如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为的金属棒ab放在圆环上，以v0向右运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为（　　）

A. 0 B. Blv0 C.  D.

【答案】D

8. 关于图所示的四幅图，以下说法正确的是（　　）

A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定大于b光束在水珠中传播的速度

B. 图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出

C. 图丙中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光度将明、暗交替变化，此现象表明光波是横波

D. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的

【答案】AC

9. 如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以和流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（　　）

A. 两导线受到的安培力

B. 导线所受的安培力可以用计算

C. 移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变

D. 在离两导线所在平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置

【答案】BCD

10. 如图所示，矩形线圈匝数N＝100匝、面积S＝0.02m2，以OO′为轴在磁感应强度为B＝0.5T的匀强磁场中以ω＝100 rad/s的角速度匀速转动，电路中灯泡的电阻R＝5Ω，氖泡在两端电压达到60V时开始发光，不计矩形线圈的电阻，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表的示数为100V

B. 灯泡的电功率为1000W

C. 线圈中的最大磁通量为1Wb

D. S闭合时，在线圈转动一周的时间内氖泡会发光两次

【答案】BD

第Ⅱ卷（主观题  54分）

二、实验题

11. 小雨同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。

（1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______________（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；

（2）闭合开关稳定后，将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针______________（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；

（3）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向______________（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向_______（填“左”或“右”）运动，并有______________（填“收缩”或“扩张”）的趋势。

【答案】    ①. 向左偏转    ②. 向右偏转    ③. 顺时针    ④. 右    ⑤. 扩张

12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定

②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，完成下列填空：

(1)上述步骤中，正确的顺序是______

(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL，油酸膜的面积是______根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______（此结果保留三位有效数字）

(3)某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______

A.油酸未完全散开

B.计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格

C.计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格

【答案】    ①.     ②.     ③. 40    ④.     ⑤.

三、解答题（共38分）

13. 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l = 0.5m，左端接有阻值R = 0.3Ω的电阻．一质量m = 0.1kg，电阻r = 0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a = 2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x = 9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2= 2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求

（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；

（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；

（3）外力做的功WF．

【答案】（1）4.5C （2）1.8J  （3）5.4J

（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为：ΔΦ=BLx，

由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为：

由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为：

通过电阻R的电荷量为：q = IΔt

联立以上各式，代入数据解得：q =4.5C

（2）设撤去外力时棒的速度为v，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：

设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W，由动能定理得：

W = 0－mv2

撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2= －W

联立以上各式，代入数据解得：Q2=1.8J

（3）由题意各，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1

可得：Q1=3.6J

在棒运动的整个过程中，由功能关系可得：WF= Q1 + Q2

联立以上各式，代入数据解得：WF=5.4J

14. 质量为光滑弧形槽静止在光滑水平地面上，底部与水平面平滑连接，质量为m的小球从槽上高h处由静止滑下，小球运动到右侧墙壁时与竖直墙壁碰撞后以原速率弹回。已知重力加速度为g，求：

(1)小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小；

(2)小球再次滑上弧形梢到达的最大高度。

【答案】(1)  ；(2)

（1）设小球从弧形槽滑下时的速度大小为，弧形槽的速度大小为，由系统机械守恒定律可得

①

由于系统在水平方向上动量守恒，故由动量守恒定律可得

②

联立①②解得

（2）小球与墙壁碰撞后以原速率弹回，当小球再次滑上弧形槽，到达弧形槽最高点时与弧形槽共速，设共同速度为v，此时小球的高度为，对小球和弧形槽有机械能守恒定律可得

③

由水平方向上动量守恒定律可得

④

联立①②③④解得

15. 我国计划于2015年发射空间站，设该空间站体积很大，宇航员可以在里面进行多项体育活动，一宇航员在站内玩垒球，在如图所示区域，上半侧为匀强电场，下半侧为匀强磁场，中间为分界面，电场与分界面垂直，磁场垂直纸面向里，电场强度的大小，宇航员位于电场一侧与分界面相距的P点，垂直于分界面，D位于O点右侧，垒球质量、带电荷量，该宇航员从P点以初速度平行于界面投出垒球（不计重力），要使垒球第一次通过界面时击中D点，且恰好能回到P点，求：

(1)OD之间距离d；

(2)微粒第一次进入磁场时的速度v大小和方向；

(3)微粒从抛出到第一次回到P点的时间t。（计算结果保留三位有效数字）

【答案】(1)3.46m；(2)20m/s，与水平向右方向夹角为60°；(3)1.53s

(1)设垒球在电场中运动的加速度大小为a，时间为t1，则

，，

代入数据可得

a=50m/s2，t1=

即O、D两点之间的距离为3.46m。

(2)垒球的运动轨迹如图所示：

由图可知

速度大小为

(3)设垒球作匀速圆周运动半径为R，磁感应强度大小为B，则

根据牛顿第二定律可知

代入数据可得B=10T，垒球在磁场中运动的时间为

垒球从抛出到第一次回到P点的时间为