內蒙古自治區呼和浩特市呼鐵第一中學2022年高二物理下學期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一正方形閉合導線框abcd，邊長為0.1m，各邊電阻均為1Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點O右方有寬為0.2m、磁感應強度為1T的垂直紙面向里的勻強磁場區，如圖所示，當線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場區過程中，如圖所示中，哪一圖線可正確表示線框從進入到穿出過程中，ab邊兩端電勢差Uab隨位置變化的情況（

）參考答案：B2.（多選題）如圖甲所示為一個質量為m、帶電荷量為+q的圓環，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿于磁感應強度為B的勻強磁場中．現給圓環向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環運動的速度﹣時間圖象可能是下列選項中的（）A． B． C． D．參考答案：AD【考點】洛侖茲力；牛頓第二定律．【分析】帶正電的小環向右運動時，受到的洛倫茲力方向向上，注意討論洛倫茲力與重力的大小關系，然后即可確定其運動形式，注意洛倫茲力大小隨著速度的大小是不斷變化的．【解答】解：由左手定則可判斷洛倫茲力方向向上，圓環受到豎直向下的重力、垂直細桿的彈力及向左的摩擦力，當qvB=mg時，小環做勻速運動，此時圖象為A，故A正確；當qvB＜mg時，FN=mg﹣qvB此時：μFN=ma，所以小環做加速度逐漸增大的減速運動，直至停止，所以其v﹣t圖象的斜率應該逐漸增大，故BC錯誤．當qvB＞mg時，FN=qvB﹣mg，此時：μFN=ma，所以小環做加速度逐漸減小的減速運動，直到qvB=mg時，小環開始做勻速運動，故D圖象正確，故D正確；故選AD．3.（單選）如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點射入寬度為d的有界勻強磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，且同時到達P點，則

(

)A．粒子a、b的電量之比是2:3

B．粒子a、b的電量之比是8:3

C．粒子a、b的質量之比是

4:3

D．粒子a、b的質量之比是

3:4參考答案：D4.一座在地球上走時準確的擺鐘，到某行星上后，分針走一圈經歷的實際時間是3小時，已知該行星的半徑是地球半徑的1/4，則該行星上的第一宇宙速度應為地球上的第一宇宙速度的（

）A．2/3

B.3/2

C.1/6

D.6參考答案：V5.（多選）關于如何減少遠距離輸電過程中的電能損失，下列說法正確的是（

）A、應降低輸電電壓

B、應減小導線電阻C、應減小輸電電流

D、應采用高壓輸電參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）一單擺做簡諧運動的圖象如圖所示，由圖象可知，此單擺的振動的周期為__________s，振幅是______________m。

參考答案：2

0.157.在研究產生感應電流條件的實驗中，如下圖甲所示，把條形磁鐵插入或者拔出閉合線圈的過程，線圈的面積盡管沒有變化，但是線圈內的磁場強弱發生了變化，此時閉合線圈中____感應電流(填“有”或“無”)。繼續做如下圖乙所示的實驗，當導體棒做切割磁感線運動時，盡管磁場的強弱沒有變化，但是閉合回路的面積發生了變化，此時回路中___

___感應電流(填“有”或“無”)。因為不管是磁場強弱發生變化，還是回路面積發生變化，都是穿過線圈所圍面積的

。這種觀察總結的方法是物理學中重要的研究方法，即歸納法。參考答案：8.如圖所示，一束電子(電荷量為e)以速度v垂直射入磁感應強度為B，寬度為d的勻強磁場中，穿過磁場時的速度方向與電子原來入射方向間的夾角為30°，則電子的質量是________，穿過磁場的時間是________。參考答案：2dBe/v

9.（5分）電子感應加速器（betatron）的基本原理如下：一個圓環真空室處于分布在圓柱形體積內的磁場中，磁場方向沿圓柱的軸線，圓柱的軸線過圓環的圓心并與環面垂直。圓中兩個同心的實線圓代表圓環的邊界，與實線圓同心的虛線圓為電子在加速過程中運行的軌道。已知磁場的磁感應強度B隨時間的變化規律為，其中為磁場變化的周期。B0為大于0的常量。當B為正時，磁場的方向垂直于紙面指向紙外。若持續地將初速度為v0的電子沿虛線圓的切線方向注入到環內（如圖），則電子在該磁場變化的一個周期內可能被加速的時間是從=

到=

。參考答案：

T10.已知地面附近高度每升高m，大氣壓降低mmHg．為了觀測大氣壓這一微小變化，某實驗小組巧妙地設計了如圖所示的一個實驗，在一個密閉的玻璃瓶的塞子上插入一根兩端開口且足夠長的細玻璃管，瓶內有一定量的水和空氣．由于內外壓強差，細玻璃管內水面a將與瓶內有一定的高度差．（不計水面升降引起的瓶內空氣體積的變化，水銀的密度為13.6×103kg/m3）（1）該小組成員選擇瓶內裝水而不裝水銀的主要原因是．（2）現將玻璃瓶放置在地面上，記錄此時管內水面a的位置，再將玻璃瓶放到離地m的講臺上時，則玻璃管內水面將（上升，下降）mm；（設溫度保持不變）（3）小組成員想用此裝置來測量高度．先將此裝置放在溫度為27℃、大氣壓為mmHg的A處，測得水柱的高度mm．然后將裝置緩慢地平移另一高度的B處，待穩定后發現水柱升高了mm，已知B處比A處的溫度高1℃，則AB間高度差為m；參考答案：①水密度比水銀小，同樣壓強變化時，高度差明顯（答到水的密度小便能得分）

②上升，1.36；③5.411.一矩形線框abcd，，邊長ad=20cm，dc=10cm，有一半放在具有理想邊界的B=0.1T的勻強磁場中，線框可繞cd邊轉動．如圖9所示．在圖示位置處的磁通量

Wb，由圖示位置繞cd邊轉過60°角磁通量的變化量

Wb。參考答案：2×10－3

2×10－312.（4分）英國物理學家麥克斯韋認為：變化的磁場

（填“能”或“不能”）產生電場。已知電磁波在空氣中的傳播速度近似等于3×108m/s，南通人民廣播電臺的“經濟、生活”節目的頻率是1.03×108Hz，該電磁波在空氣中的波長為

m。參考答案：能，2.913.若一定質量的理想氣體分別按圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是

（填“A”“B”或“C”），該過程中氣體內能

（填“增加”“減少”或“不變”）．參考答案：C，增大【考點】理想氣體的狀態方程；物體的內能．【分析】根據氣體狀態方程=C和已知的變化量去判斷其它的物理量．根據符號法則，確定Q、W的正負號，代入熱力學第一定律公式△U=Q+W分析內能變化．【解答】解：A圖的壓強減小，B圖的壓強增大，C圖的反向延長線過原點，表示不變．故選擇C圖；一定質量的氣體的內能的變化，由溫度變化所決定．由于溫度增加，所以該過程中氣體的內能增加故答案為：C，增大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在3秒鐘時間內，通過某導體橫截面的電荷量為4.8C，試計算導體中的電流大小。參考答案：根據電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產生氣體（假設都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設N2的物質的量為n，則n=氮氣的分子總數N=NA代入數據得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數．【分析】先求出N2的物質量，再根據阿伏加德羅常數求出分子的總個數．根據總體積與分子個數，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列設想：取一個與水平方向夾角為θ＝60°、長為L1＝2m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為L2＝m的水平軌道BC相連，然后在C處設計一個豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道上D處，如圖所示.現將一個小球從距A點高為h＝0.9m的水平臺面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點時小球的速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下.已知小球與AB和BC間的動摩擦因數均為μ＝，g取10m/s2.(1)求小球初速度v0的大小；(2)求小球滑過C點時的速率vC；(3)要使小球剛好能過圓軌道的最高點，圓軌道的半徑為多大？參考答案：(1)m/s

(2)3m/s

(3)0<R≤1.08m釋放彈簧后彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能．先根據小球從離開彈簧到A平拋運動過程，求出小球到A點時豎直分速度，由速度的分解求出到初速度；小球運動的過程中機械能守恒，列出公式即可求出C點的速度；要使小球不離開軌道，有兩種情況：第一種情況：是恰好過豎直圓軌道最高點時，先由牛頓第二定律和向心力知識求出到最高點的速度，再由動能定理求解軌道半徑．第二種情況：小球恰好到豎直圓軌道最右端，由動能定理求解軌道半徑．（1）小球開始時做平拋運動，代入數據解得：，A點：，得：；（2）從水平拋出到C點的過程中，由動能定理得：代入數據解得：；（3）小球剛剛過最高點時，重力提供向心力，則：，根據機械能守恒可得：，代入數據解得；當小球剛能到達與圓心等高時，代入數據解得R2=2.7m；當圓軌道與AB相切時，即圓軌道的半徑不能超過

綜上所述，要使小球不離開軌道，R應該滿足的條件是．【點睛】明確研究對象的運動過程是解決問題的前提，根據題目已知條件和求解的物理量選擇物理規律解決問題．要注意小球運動過程中各個物理量的變化．17.把一根長l=10cm的導線垂直磁感線方向放入如圖所示的勻強磁場中，（1）當導線中通以I1=2A的電流時，導線受到的安培力大小為1.0×10－7N，則該