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辽宁省大连市庄河第十六初级中学2021年高二物理模拟试题含解析一、 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. 如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏。两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉。若凳子下表面各处的粗糙程度相同,且乙端的凳面上放四块砖,下列判断正确的时 ( ) A.谁用的力气大就可以将凳子拉向自己B. 由于甲端比较轻,甲容易将凳子拉向自己.C拔河过程中甲、乙的手受凳子对它的摩擦力总是大小相等方向相反。 D.由于乙端比较重,可以和手之间产生较大的摩擦,乙可以将凳子拉向自己参考答案:D2. 如图所示,有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场E中,由静止开始沿天花板向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )A. 物体一定带正电B. 物体一定带负电C. 物体不一定受弹力的作用D. 物体一定受弹力的作用参考答案:AD试题分析:物体由静止向左匀速运动,所以物体在运动过程中受力平衡,由于物体受以地球向下的重力作用,故物体所受电场力有有竖直向上的分量,故电场力沿电场线方向向上,物体带正电,又电场力沿电场方向向上,故电场力有水平方向的分力,而物体在水平方向受力平衡,故物体必受天花板的摩擦力作用,根据摩擦力的产生条件知,物体与天花板间必有弹力作用故BC错误,AD正确。考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系【名师点睛】知道电场方向与正电荷的受力方向相同,与负电荷的受力方向相反,这是解决本题的关键,能根据平衡判定物体所受弹力和摩擦力。3. 如图甲所示,T为理想变压器,原、副线圈匝数比为10:1,副线圈所接电路中电压表V1、V2和电流表A1、A2都为理想电表,电阻R1 =4,R26,R3的最大阻值为12,原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中,以下说法正确的是A.电压表V1的示数增大 B.电压表V2的示数为22 VC.电流表A1、A2的示数都增大D.电压表V1示数与电流表A1的示数的乘积直减小参考答案:D电表的读数是交流电的有效值,由可知,V2示数不变为22V,故B错误;R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中电路的电阻变小,电路消耗的总功率变大,电路中电流变大,R1两端的电压变大,V1示数就应该减小(故A错误),通过A2的电流就会减小(故C错误);对并联部分的电路可以等效成如图所示的电路,因为R1 =4,R26,R3的最大阻值为12,即初始状态外电阻等于内电阻,故电源输出功率应是逐渐减小,故D正确。4. 火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止、观察者也静止时,观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中,观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是A观察者静止,火车向他驶来BDB观察者静止,火车离他驶去C火车静止,观察者乘汽车向着火车运动D火车静止,观察者乘汽车远离火车运动参考答案:BD5. 直导线AB,在蹄形磁铁正上方,AB能在磁场力作用下自由移动,导线AB中通以B到A方向的电流,则观察者从上向下俯视时,导线AB的运动情况是A逆时针方向转动且向上运动B顺时针方向转动且向上运动C顺时针方向转动且向下运动D逆时针方向转动且向下运动 参考答案: C二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图所示,A、B是电场中的两点. 一个电荷量为q = +4.0108 C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0104 N,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W = 8.0107J。则A点电场强度的大小EA= N/C,A、B两点间的电势差UAB= V参考答案:7. 将长0.5m,通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为 T。参考答案:0.158. 氢原子的能级图如图所示原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属普朗克常量h=6.631034 J?s,(1)氢原子向较低能级跃迁时共能发出 种频率的光;(2)该金属的逸出功 (3)截止频率 (保留一位小数)参考答案:(1)6,(2)12.09 eV,(3)2.91015 Hz【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构【分析】(1)根据数学组合公式得出氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光子种数(2)抓住原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应求出金属的逸出功(3)根据逸出功,结合W0=hv0求出截止频率【解答】解:(1)根据知,氢原子向低能级跃迁时共能发出6种频率的光(2)原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应,知辐射的光子能量等于逸出功,则W0=E3E1=1.51(13.6)eV=12.09eV(3)根据W0=hv0得,截止频率=2.91015 Hz故答案为:(1)6,(2)12.09 eV,(3)2.91015 Hz9. 在行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带。假定乘客质量为70 kg,汽车车速为20 m/s,从开始刹车到车完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的作用力大小约为_N参考答案:_280_10. 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:50, 11. 如图所示,电源两级的路端电压保持12V不变,R1=30,变阻器R2的阻值变化范围是010。开关S闭合,当变阻器滑片P由a端滑至b端过程中电压表示数的变化范围为 VU V参考答案:当滑片在a端时,电压表测量的是R2的电压,即当滑片在b端时,电压表示数为0。所以12. 金属棒bc在两光滑的水平放置的平行金属导轨上运动时,闭合回路AbcD中有感应电流这时bc棒将受到向_的磁场力;为使bc棒向右运动,必须对bc施加方向向_的力,这个力克服_力做功;在这个过程中_能转化成了_能。参考答案:13. 如图所示,是某电阻的I-U 图线由图可知,该电阻的阻值为 如果在这个电阻两端加上4V的电压,则在20s内通过电阻横截面的电荷量为 C参考答案:4 20三、 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. (4分)如图是高频焊接原理示意图,线圈中通以高频交流电时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,由于焊接处的接触电阻很大,放出的焦耳热很多,致使温度升得很高,将金属熔化,焊接在一起,我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明:为什么交变电流的频率越高,焊接处放出的热量越多?参考答案:交变电流的频率越高,它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律,在待焊接工件中产生的感应电动势就越大,感应电流就越大(2分),而放出的热量与电流的平方成正比,所以交变电流的频率越高,焊接处放出的热餐越多(2分)。四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图所示,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向。现同时释放甲乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m1kg,若取重力加速度g10。求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。参考答案:17. 小物块A的质量为m,物块与坡道间的动摩擦因数为,水平面光滑;坡道顶端距水平面高度为h,倾角为;物块从坡道进入水平滑道时,在底端O点处无机械能损失,重力加速度为g 。将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上,另一自由端恰位于坡道的底端O点,如图所示。物块A从坡顶由静止滑下,求:(1)物块滑到O点时的速度大小;(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能;(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度。参考答案:18. (计算)(2014?东城区模拟)质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成,放在光滑的水平面上质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下,以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出,如图所示已知M:m=3:1,物块与水平轨道之间的动摩擦因数为,圆弧轨道的半径为R(1)求物块从轨道左端滑出时,滑块M的速度的大小和方向;(2)求水平轨道的长度;(3)若滑块静止在水平面上,物块从左端冲上滑块,要使物块m不会越过滑块,求物块冲上滑块的初速度应满足的条件参考答案:(1) 故物块从轨道左端滑出时,滑块M的速度的大小为,方向水平向右(2) 故水平轨道的长度为:(3) 动量守恒定律;功能关系解:(1)对于滑块M和物块m组成的系统,物块沿轨道滑下的过程中水平方向动量守恒,物块滑出时有: mv=MV滑块M的速度:,方向向右故物块从轨道左端滑出时,滑块M的速度的大小为,方向水平向右(2)物块滑下的过程中,物块的重力势能转化为系统的动能和内能,有:解得:故水平轨道的长度为:(3)物块以速度v0冲上轨道,初速度越大,冲上圆弧轨道的高度越大若物块刚能达到最高点,两者有相同的速度V1,此为物块不会越过滑块的最大初速度对于M和m组成的系统,水平方向动量守恒,有: mv0=(m+M)V1相互作用过程中,系统的总动能减小,转化为内能和重力势能,有:解得:要使物块m不会越过滑块,其初速度:故若滑块静止在水平面上,物块从左端冲上滑块,要使物块m不会越过滑块,求物块冲上滑块的初速度应满足的条件为:
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