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高二物理B
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码
粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、
笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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.如图所示,条形磁铁水平放置在水平桌面上,其右侧有一长直导线,导线内通有垂直纸面向
外的恒定电流。磁铁中点的正上方有一P 点,P 点与导线在同一水平线上。关于P 点的
磁场方向,下列说法正确的是
A.斜向左上 B.斜向右上 C.斜向左下 D.斜向右下
2.如图所示,水平放置的平行金属导轨,虚线右侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,虚线左
侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,方向未知。导体棒a、b与导轨始终接触良好,在外力作
用下导体棒b沿导轨向右运动,导体棒a 受导轨摩擦力作用始终保持静止。下列说法正确
的是
A.若左侧磁场方向向上,导体棒a 有向左运动的趋势
B.若左侧磁场方向向下,导体棒a 有向右运动的趋势
C.若左侧磁场方向向下,导体棒a 有向左运动的趋势
D.无论左侧磁场方向向上还是向下,导体棒a 均有向右运动的趋势
3.如图所示为正弦式交流发电机的工作示意图。磁极间的区域可视为匀强磁场,矩形线框
abcd 绕OO'轴匀速转动,图示时刻线框平面平行于磁感线。下列说法正确的是
A.图示时刻电流方向为a→b→c→d→a
1
B.图示时刻再经过 周期,电压表的示数将变为零4
C.图示时刻回路中的瞬时电动势最大
D.若把矩形线框换成等面积、阻值相同的圆形线圈,
其他条件不变,则电压表示数不同
【高二物理B 第 1页(共6页)】
4.图1为某一时刻的理想LC 振荡电路,图2为无线电波接收的调谐电路。下列说法正确的
是
图1 图2
A.图1中,电容器的电场能正在增大
B.图1中,线圈中的电流正在增大
C.图2中,增大线圈的自感系数L,调谐频率增大
D.图2中,增大电容C,调谐频率增大
5.汽车流线型设计中,减小高速行驶的风阻是核心指标之一。一辆旧式货车在无风的水平路
面上以速度v匀速行驶,已知空气密度为ρ,货车竖直光滑的前挡风玻璃面积为S。假设垂
直撞击挡风玻璃的空气在极短时间内与货车共速,忽略空气重力及其他阻力,则空气对挡风
玻璃的平均作用力大小为
A.ρS2v B.ρSv2 C.ρSv D.ρS2v2
6.如图所示为两个理想变压器,原线圈匝数均为n1,均接入有效值恒为U1 的正弦式交流电。
图1有k个副线圈,每个副线圈的匝数均为n2,所接电阻均为R;图2仅有1个副线圈,匝数
为kn2,所接电阻为kR。则图1、图2两个变压器的输入功率之比为
A.1∶1 B.k∶1 C.1∶k D.1∶k2
7.如图所示,半径为L、带缺口的圆弧形导体环水平放置在桌面上,缺口对应的圆心角∠AOC
=60°。过圆心O 的直径MN 平行于AC,MN 上、下方区域分别存在垂直桌面向下的匀强
磁场,磁感应强度大小分别为2B、B。给导体环通以大小为I的电流,该导体环所受安培力
的大小为
A.4BIL B.3BIL C.2BIL D.BIL
【高二物理B 第 2页(共6页)】
8.电源1、电源2的路端电压随输出电流变化的关系图线分别为图中的直线Ⅰ、Ⅱ,某小灯泡
的伏安特性曲线为图中的曲线 Ⅲ。将该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,下列说法正
确的是
A.电源1与电源2的内阻之比为7∶11
B.两次连接时,小灯泡的电阻之比为1∶2
C.两次连接时,小灯泡消耗的功率之比为1∶2
D.两次连接时,电源消耗的总功率之比为1∶2
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
9.如图1、图2所示,两个电路所用元件相同,仅连接方式不同,元件包括自感线圈、小灯泡、二
极管、电源和开关S。已知自感线圈的自感系数足够大,二极管正向导通时电阻很小,反向
截止时电阻无穷大。下列说法正确的是
A.图1电路中,开关S闭合瞬间,灯泡立即变亮
B.图1电路中,开关S闭合稳定后再断开的瞬间,灯泡逐渐熄灭
C.图1电路中,开关S闭合稳定后再断开的瞬间,灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭
D.图2电路中,开关S 闭合稳定后再断开的瞬间,灯泡立即熄灭
10.如图所示,一霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、h,垂直元件上下表面的匀强磁场的磁感应
强度大小为B、方向竖直向下,元件前后两端通有从后流向前、大小为I的电流。已知载流
子的电荷量大小为q,沿电流方向单位长度内的载流子数为n,下列说法正确的是
IB
A.元件左右两侧面的电压大小为nqh
B.元件左右两侧面的电压大小为
IBb
nq
C.若载流子带正电,霍尔元件的右侧电势高
D.若载流子带负电,霍尔元件的右侧电势高
三、非选择题:共5小题,共58分。
11.(6分)
某实验小组用图示装置验证动量守恒定律。两绳自然下垂时,大小相等的小球A、B球心
等高,摆长相等,两球质量分别为m1、m2。将小球A向左拉至与竖直方向夹角为θ的位置A'
处由静止释放,A下摆后与B发生正碰,忽略空气阻力。
【高二物理B 第 3页(共6页)】
(1)若A、B碰撞后,A 向左、B 向右摆动的最大摆角分别为θ1、θ2,实验中应满足 m1
m2(选填“>”、“=”或“<”);验证 A、B碰撞过程动量守恒的表达式为
(用题给字母表示);
(2)实验中难以保证 A、B始终在同一平面内运动以实现正碰,下列改进方法合适的是
(填序号)。
①将单根悬挂细绳改为等长双线对称悬挂,如图1所示;
②改用两个带小孔的小球套在竖直固定的大圆环上,使两球在圆环底部发生碰撞,如图2
所示。
12.(10分)
如图1所示为某同学设计的简易自动保温装置,控制电路由电动势E=1.5V、内阻不计
的干电池,元件①、②及继电器线圈组成。继电器线圈电阻为10Ω,当线圈两端电压达到1V
的驱动电压时,衔铁吸合,电热丝电路接通;线圈电压低于1V时,衔铁释放,电热丝电路断开,
实现“低于设定温度加热、高于设定温度停止工作”的保温功能。图中①、②为电阻箱或热敏电
阻,热敏电阻的阻值随温度变化的规律如图2中图线a 所示。
图1 图2
(1)为保证该装置正常工作,①处应接入 ,②处应接入 ;(选填“电阻
箱”或“热敏电阻”)
【高二物理B 第 4页(共6页)】
(2)若设定保温温度为t0=24℃,则应将电阻箱阻值调至 Ω,电路才能正常工
作;
(3)若要将保温温度调得更高一些,应使电阻箱阻值调 (选填 “大”或 “小”);
(4)该同学找到另一只热敏电阻,其阻值随温度变化的规律如图2中图线b所示。若已将
保温温度设定为t0,为使保温装置的控温灵敏度更高,应选用 (选填 “a”或 “b”)。
13.(10分)
如图所示,空间存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一足够长的薄板
垂直纸面放置,AC 为薄板与纸面相交的两个端点。薄板上表面沿AC 均匀连续分布着线状
粒子源。粒子源不断地向磁场中发射粒子,所有粒子质量均为m、电荷量均为+q(>0),发射
速度大小均为v,方向均在纸面内、且与AC 成45°指向左上方。不计粒子重力以及粒子间相
互作用力,打到薄板上的粒子会被及时导走。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径r;
(2)薄板下表面有粒子到达的区域长度。
14.(14分)
如图所示,质量mB=2kg的金属小球B被电磁装置锁定,离地高度h2=2.25m;质量
mA=1kg的小球A位于B的正上方,两球间距h1=0.45m。现将球A由静止释放,A、B碰
撞前瞬间电磁装置解除对B的锁定,两球发生弹性碰撞且碰撞时间极短。小球A、B均可视为
质点,不计一切阻力,重力加速度大小g 取10m/s2,求:
(1)A、B碰撞前瞬间A的速度大小v0;
(2)A、B碰撞后瞬间两球的速度大小;
(3)碰撞后小球B在空中的运动时间t。
【高二物理B 第 5页(共6页)】
15.(18分)
如图所示,间距L=1m的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,M 点和N 点左侧导轨光
滑、右侧导轨粗糙,左右两侧导轨在 M、N 处经绝缘材料平滑对接。两电容均为C=0.1F的
电容器、定值电阻R=100Ω按图示接入电路,C1、C2 初始带电量分别为 Q1=1C、Q2=
0.5C,上极板均带正电。一质量m=0.1kg、长度也为L 的导体棒垂直导轨放置在MN 左
侧,整个空间存在磁感应强度大小B=1T、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场。导体棒与
导轨始终接触良好,与 MN 右侧导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,导轨足够长,MN 连线与导
轨垂直,除R 外其余电阻均不计,重力加速度大小g 取10m/s2。闭合开关S,导体棒运动至
MN 连线时已做匀速运动,求:
(1)闭合开关S瞬间,导体棒的加速度大小a;
(2)导体棒到达 MN 连线时的速度大小v;
(3)导体棒从到达 MN 连线至停止运动的时间t。
【高二物理B 第 6页(共6页)】高二物理B参考答案
选择题:1-8题,每题4分;9-10题,每题5分,共42分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D C C A B A B C BD BC
11.(6分)
【答案】 (1)<(2分)
θ θ θ
m1 1-cosθ+m1 1-cosθ1=m2 1-cosθ2[或等价形式m 1(sin +sin
1)
2 2 =m2sin
2](
2 2
分)
(2)①(2分)
12.(10分)
【答案】 (1)电阻箱(2分) 热敏电阻(2分) (2)2.5(2分) (3)小(2分)
(4)b(2分)
13.(10分)
【答案】 mv (1) (4分) (2)
2mv(
B B 6
分)
q q
2
【解析】 (1)粒子在磁场中做圆周运动,有
v
qvB=m ………………………………………………… 2分r
解得 mvr= ………………………………………………………………………………………………… 分
qB
2
(2)如图所示,恰好经过C 点的粒子打到薄板下侧面的位置最靠左,
根据几何关系可知,有粒子到达的区域长度d1= 2r ………………………………………………… 2分
2
粒子在磁场中做圆周运动,有 vqvB=m ……………………………………………………………… 2分r
解得 2mvd1= …………………………………………………………………………………………… 2分qB
14.(14分)
【答案】 (1)v0=3m/s(4分)
(2)碰撞后瞬间小球A、B的速度大小分别为1m/s、2m/s(6分)
(3)t=0.5s(4分)
【解析】 (1)小球A先做自由落体运动,v20=2gh1 …………………………………………………… 2分
解得v0=3m/s…………………………………………………………………………………………… 2分
(2)A、B发生弹性碰撞,有mAv0=mAvA+mBvB ……………………………………………………… 1分
1 1 1
2mAv
2
0=2mAv
2
A+2mBv
2
B …………………………………………………………………………… 2分
解得vA=-1m/s,vB=2m/s ………………………………………………………………………… 2分
所以碰撞后瞬间,小球A、B的速度大小分别为1m/s、2m/s………………………………………… 1分
(3)A、B碰撞至小球B落地,有
1
h2=vBt+ gt2 ……………………………………………………… 2分2
解得t=0.5s……………………………………………………………………………………………… 2分
【高二物理B参考答案 第 1页(共4页)】
15.(18分)
【答案】 (1)1m/s2(5分) (2)5m/s(6分) (3)5s(7分)
【 Q
解析】 闭合开关瞬间,电容器C1 的电压U =
1
10 =10V ……………………………………… ( 分)C 1
U
流过导体棒的电流I = 100 =0.1A ………………………………………………………………… (1分)R
导体棒所受的安培力大小F安=BI0L=0.1N ……………………………………………………… (1分)
F安
导体棒的加速度大小a0= =1m/s2 ……………………………………………………………… (2分)m
(2)导体棒在MN 连线左侧加速运动时,对导体棒运动过程应用动量定理,
有:BILt=mv-0 ……………………………………………………………………………………… (2分)
Q
导体棒达到最大速度时,有: 1'=BLv ……………………………………………………………… (1分)C
结合:It=Q1-Q1'……………………………………………………………………………………… (1分)
解得:v=5m/s ………………………………………………………………………………………… (2分)
(3)导体棒刚越过MN 连线时,导体棒产生的电动势E=BLv=5V……………………………… (1分)
Q
电容器电压U 00= =5V=E ……………………………………………………………………… (C 1
分)
导体棒将在摩擦力作用下减速,导体棒电动势减小,电容器放电
设流过导体棒的电流为I,有:μmg-BIL=ma …………………………………………………… (1分)
流过导体棒的电流即为电容器的放电电流,有 ΔI= q ……………………………………………… ( 分)Δt 1
Δq为电容器在Δt时间内放出的电荷量,有:Δq=CΔU
由于不计一切电阻,所以有:ΔU=ΔE=BLΔv ……………………………………………………… (1分)
解得: μma= g
2
m+CB2L2
=1m/s ………………………………………………………………………… (1分)
导体棒到达MN 连线后做匀减速运动,导体棒从到达
v
MN 连线至停下,运动时间t=a=5s
…………………………………………………………………………………………………………… (1分)
【高二物理B参考答案 第 2页(共4页)】
详解
1.【答案】 D
【解析】 条形磁铁在P 点的磁场方向水平向右,直线电流在P 点的磁场方向竖直向下,所以P 点的磁场
方向斜向右下。
2.【答案】 C
【解析】 当导体棒b向右运动时,产生顺时针电流,若左侧磁场向上,导体棒a 受到向右的安培力,A错
误;
若左侧磁场向下,导体棒a 受到向左的安培力,B错误、D错误。
3.【答案】 C
【解析】 根据右手定则,图示时刻电流方向为a→d→c→b→a,A错误;
电压表示数显示的是有效值,B错误;
图示时刻线框平面与中性面垂直,此时线框磁通量为零,但是电动势最大,C正确;
线圈面积不变,其他条件不变,则回路中的电流有效值不变,D错误。
4.【答案】 A
【解析】 图1中,线圈的磁感线方向可以用安培定则判断:线圈中的电流方向是从电容器下极板流向上极
板,说明电容器正在充电。
充电过程中,电容器的电荷量增加,电场能增大,同时线圈中的电流减小。因此,A正确,B错误;
根据电磁振荡的频率 1f= 可知电容C 增大或者自感系数L 增大,调谐频率都减小,CD错误。
2π LC
5.【答案】 B
【解析】 Δt内撞击玻璃的空气质量Δm=ρ·V=ρSvΔt,以地面为参考系,空气初速度为0,末速度与货
车共速为v,
由动量定理:F·Δt=Δp=Δm·v=ρSv2Δt,得玻璃对空气的作用力F=ρSv2,根据牛顿第三定律,空气
对玻璃的平均作用力大小为ρSv2,B正确。
6.【答案】 A
U 2 U 2 1n 12 kn2
【解析】 图1中,
n n
变压器的功率P = 11 ·R k
;图2中,变压器的功率P = 12 ,解得kR P1=P2
,
A正确。
7.【答案】 B
【解析】 导体环为缺口圆心角60°的优弧(总圆心角300°),可分为三部分:MN 上方的180°半圆弧(磁场
2B)、MN 下方的两段60°圆弧(磁场B)。
MN 上方半圆弧:等效长度为MN 的直径2L,安培力大小F1=2B·I ·2L=4BIL,方向竖直向上;
MN 下方两段圆弧:每段等效长度均为L,安培力大小均为F2=F3=BIL;
通过矢量叠加,两段安培力的水平分量抵消,竖直分量叠加后合力大小为BIL,方向竖直向下。
总安培力:F=3BIL。
8.【答案】 C
【解析】 电源 的内阻为 ΔU 10
ΔU 10 r1 11 1 r1= = Ω,电源2的内阻为r2= = ,内阻之比 , 错误;ΔI 7 ΔI 11Ω r =7 A2
U
小灯泡与电源1连接时的电阻为
3
R 11= = ,I1 5
Ω=0.6Ω
【高二物理B参考答案 第 3页(共4页)】
U
小灯泡与电源2连接时的电阻为
5
R = 22 ,I =6 Ω2
R
所以在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是 1 18, 错误;
R =2 25
B
小灯泡与电源1连接时小灯泡消耗的功率为P1=U1I1=15W,
小灯泡与电源2连接时小灯泡消耗的功率为P2=U2I2=30W,
P
所以在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是 1 1, 正确;
P = C2 2
由图像可得电源1和电源2的电动势都为10V,与灯泡相连时电流分别为5A和6A,
P'
电源总功率 5P1'=EI
1
1=50W,P2'=EI2=60W,总功率比为P'=
,D错误。
2 6
9.【答案】 BD
【解析】 开关闭合,自感线圈电流不能突变,所以灯泡缓慢变亮,A错误;
开关断开后,两个支路连成一个回路,二极管正接,自感线圈电流不能突变,灯泡缓慢熄灭,B正确,C错
误;
若将电路改为图2,开关断开瞬间,自感线圈与二极管组成回路,灯泡立即熄灭,D正确。
10.【答案】 BC
【解析】 Q nvt U IBb 电流大小I= = q =nqv,设左右两侧面的电压为U,有qvB=q ,解得:U= ,B正确;t t b nq
电流方向(从后向前)为x 轴正方向,磁场方向(竖直向下)为y 轴正方向,元件向右为z轴正方向。
若载流子带正电:速度v 沿正方向,v×B=vi×Bj=vBk,洛伦兹力沿z 正方向(向右)。正电荷向右偏
转,元件右侧积累正电荷,右侧电势更高,选项C正确;
若载流子带负电:速度v 沿负方向(与电流方向相反),电荷量q<0,则F=q(-vi)×Bj=qvBk,洛伦兹
力仍沿z正方向(向右)。负电荷向右偏转,元件右侧积累负电荷,左侧电势更高,因此选项D错误。
11.(6分)
【答案】 (1)<(2分)
θ θ θ
m1 1-cosθ+m1 1-cosθ1=m2 1-cosθ2[或等价形式m 1(sin2+sin
1)
2 =m
2
2sin ]( 分)2 2
(2)①(2分)
【解析】 (1)碰撞后A反弹,需满足为m1验证A、B碰撞时动量守恒,需要满足m1v0=-m1v1+m2v2,又有v0= 2gL 1-cosθ ;
v1= 2gL 1-cosθ1 ,v2= 2gL 1-cosθ2 ,解得m1 1-cosθ+m1 1-cosθ1=m2 1-cosθ2;
(2)①双线等长对称悬挂:可限制小球在竖直平面内运动,避免圆锥摆,保证正碰,且摩擦可忽略,不影响
机械能守恒,合适;
②摩擦力带来的影响不可忽略,所以方案不可行。
12.(10分)
【答案】 (1)电阻箱(2分) 热敏电阻(2分) (2)2.5(2分) (3)小(2分)
(4)b(2分)
【解析】 (1)当温度降低时,热敏电阻阻值增大,此时应该电磁继电器电压、电流增大,使右侧电路工作,
所以①处应该为电阻箱;②处应该为热敏电阻;
(2)从图2可知,当t0=24℃时,热敏电阻R2=10Ω,热敏电阻与线圈并联电阻为5Ω,其电压为U2=
1V,根据串联电路的分压规律得电阻箱电阻为R0=2.5Ω。
(3)若保温温度更高,需要在热敏电阻阻值更小时触发电磁继电器,触发电磁继电器时,电阻箱和热敏电
阻阻值比不变,应该使调小电阻箱阻值;
(4)若要保温装置更灵敏,应该在温度发生较小变化时,热敏电阻发生较大变化,所以应该选用b。
【高二物理B参考答案 第 4页(共4页)】

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