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湖南省永州市毛里中学2022年高二物理模拟试卷含解析一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分每小题只有一个选项符合题意1. (单选题)质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2在碰撞过程中,钢球受到的合力冲量的方向和大小为 A向下,m(v1v2) B向下,m(v1v2)C向上,m(v1v2) D向上,m(v1v2)参考答案:D2. 某电场的电场线如图所示,则同一点电荷放在电场中的A点和B点所受电场力FA和FB的大小关系是( )A. FAFBC. FA=FBD. 由于电荷的正、负未知,故无法判断FA和FB的大小参考答案:A试题分析:电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,由图可知,B点的电场线密,所以B点的电场强度大,电荷在B点受到的电场力大,所以FAFB,所以A正确故选A考点:考查了对电场线的理解点评:电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止,沿电场线的方向,电势降低,电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小3. (多选题)如图,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止向右运动,则:( ) A、随着ab运动速度的增大,其加速度也增大B、外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C、当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率D、无论ab做何运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能参考答案:CD4. 风速仪的简易装置如图甲所示。在风力作用下,风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动,线圏中的感应电流随风速的变化而变化。风速为v1时,测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示;若风速变为v2,且v2v1,则感应电流的峰值Im、周期T和电动势E的变化情况是( )AIm变大,T变小BIm变大,T不变CIm变小,T变小DIm不变,E变大参考答案:A5. (多选题)如图所示,某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行,该处地磁场的水平分量大小为B1,方向由南向北,竖直分量大小为B2,方向竖直向下自行车把为直把、金属材质,且带有绝缘把套,两把手间距为L只考虑自行车在地磁场中的电磁感应,下列结论正确的是()A图示位置中辐条A点电势比B点电势低B图示位置中辐条A点电势比B点电势高C自行车左车把的电势比右车把的电势高B2LvD自行车在十字路口左拐改为南北骑向,则自行车车把两端电势差要降低参考答案:AC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;电势【分析】自行车辐条和车把切割磁感线,由右手定则判断电势的高低,由E=BLv求产生的感应电动势【解答】解:A、B自行车从东往西行驶时,辐条切割地磁场水平分量的磁感线,根据右手定则判断可知,图示位置中辐条A点电势比B点电势低,故A正确,B错误C、自行车左车把切割地磁场竖直分量的磁感线,由右手定则知,左车把的电势比右车把的电势高B2Lv故C正确D、自行车左拐改为南北骑向,自行车车把仍切割磁感线,车把感应电动势方向不变,竖直分量大小为B2不变则车把两端电势差不变故D错误故选:AC二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. (1)某同学利用假期进行实验复习,验证电磁感应产生的条件。他通过如图所示实验,观察到以下实验现象:把磁铁插入线圈时,线圈中有感应电流;把磁铁放在线圈内不动,线圈中无感应电流;把磁铁从线圈中拔出,线圈中有感应电流。这次实验表明,穿过闭合线圈的磁通量 (选填“变化”或“不变化”),线圈中就有感应电流。参考答案:变化 7. 右图中竖直方向的平行线表示电场线,但未标明方向。一个带电量为的微粒,仅受电场力的作用,从M点运动到N点时,动能增加了,则该电荷运动的轨迹不可能是虚线(选“a”或 “b”);若N点的电势为,则M点电势为。参考答案:8. 总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0,速度方向水平火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后,火箭本身的速度变为参考答案:解:以火箭飞行的方向为正方向,火箭被飞机释放后火箭喷出燃气前后瞬间,据动量守恒定律得:Mv0=(Mm)vxmu解得:vx=故答案为:9. 阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转,这表明电子在磁场中受到 (填“安培力”或“洛伦兹力”)的作用。参考答案:10. 光子的能量是由光的_决定的,可见光中光子能量最大的是_色光。参考答案:频率,紫色11. (3分)在磁场中的任意一点,小磁针 的受力方向,为那一点的磁场方向。参考答案:北极12. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右) .一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:他将船平行码头自由停泊,在岸上记下船尾的位置,然后轻轻从船尾上船走到船头后下船,用卷尺测出哪几个距离,他还需知道自身的质量m,才能测出渔船的质量M请你回答下列问题:(1)该同学是根据 定律来估测小船质量的;(2)要求该同学测出的距离有: .(先用文字说明,再给每一个距离赋予一个字母)(3)所测渔船的质量 (表达式).参考答案:(1)动量守恒(2分) (2)船长L和船后退距离d (2分)(3) M=13. 如图,匀强电场的场强为103V/m,a、b两点间的距离为0.1m,ab连线与电场方向的夹角为60o,则a、b两点间的电势差为 V,若将电量为+的点电荷从a点移到b点,电场力做功为 J参考答案:三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. (12分)如图所示,有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30和60(与边界的交角)射入磁场,又同时从磁场边界上的同一点N飞出,设边界上方的磁场范围足够大,不计粒子所受的重力影响,则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=_,假设P粒子是粒子(),则Q粒子可能是_,理由是_。参考答案:(1) 两粒子在磁场中的半径之比:(5分)(2)可能是质子(3分),质量数与电荷数之比为1:1(4分) 15. (9分)在探究单摆周期与摆长的关系实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是_运动. (2)摆线要尽量选择_、_,并尽可能_(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案:(1)简谐(2分)(2)细一些、伸缩性小些,长(3分)(3)大(2分)(4)摆球经过平衡位置(2分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16. (18分)两个动能均为0.35MeV的氘核对心正碰,聚变后生成氦,同时放出一个中子. 已知氘核的质量为3.34261027kg,氦3的质量为5.00491027kg,中子的质量为1.67451027kg。假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能。求:(1)写出上述核反应方程;(2)核反应中释放的核能;(3)核反应中产生的氦3的动能。参考答案:解析:(1) 核反方程为:(2) 反应中释放的核能为: (3)核反应前后动量守恒,反应前两个动能相同的氘核的动量等大反向,总动量为0,设反应后和的质量和速度分别为、和、,则有:题设已假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能,因此反应后的总动能满足:氦3和中子的质量比:利用以上三式和(2)的结果可求得氦3的动能为:17. 如图,已知n1:n2=4:3,R2=100,变压器没有功率消耗,在原线圈上加上交流电压U1=40sin100tV,求R2上的发热功率是多少?若R1=25,发热功率与R2一样,求流过原线圈的电流I1是多少?参考答案:解:原线圈电压的有效值U1=20V;根据电压与匝数成正比知,U2=15V则R2上的发热功率是:P=4.5W;若R3=25时发热功率与R2相同,则P3=I32R3解得:I3=A根据输入功率等于输出功率,有P1=2P即U1I1=24.5解得:I1=A;故答案为:4.5;【考点】变压器的构造和原理【分析】理想变压器的电压与匝数成正比求出R2两端的电压,根据功率的公式即可求解R2上的发热功率;根据题意R3发热功率与R2一样,由P3即可求出流过R3的电流,根据能量守恒,输入功率等于输出功率即可求解原线圈的电流18. 如图所示,在长为2L、宽为L的区域内有正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场,有一个质量为,电量为的电子,以平行于长边的速度v0从区域的左上角A点射入该区域,不计电子所受重力,要使这个电子能从区域的右下角的B点射出,求:(1)无电场区域位于区域左侧一半内时,如图甲所示,电子的初速应满足什么条件?(2)无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时,如图乙所示,电子的初速又应满足什么条件?参考答案:左侧一半无场,电子匀速运动.右侧一半类平抛运动的侧向位移为L,在电场中由电场力作用产生的加速度为, 2分又, 2分 得 1分(2)无电场的一半区域位于距左侧x处,则电子先做类平抛运动,接着做匀速直线运动,最后做类斜下抛运动.但水平方向上一直匀速运动,在竖直方向上匀加速时间和匀速时间各为一半,即.设竖直方向上匀速运动的速度为V,则有 3分又电子恰从区域的右下角射出,故, 3分解得. 1分5 / 5
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