湖北省荆州市松滋奥林学校2023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. 在力学单位制中,选定下面哪一组物理量的单位作为基本单位( )
A.速度、质量和时间 B.重力、长度和时间
C.长度、质量和时间 D.位移、质量和速度
参考答案:
C
2. 如图3所示,、、三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧。当这些小针静止时,小磁针极的指向是
A.、、均向左
B.、、均向右
C.向左,向右,向右
D.向右,向左,向右
参考答案:
C
3. 在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列运动时,线圈中能产生感应电流的是
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B.线圈沿自身所在的平面做加速运动
C.线圈绕任意一条直径做转动 D.线圈沿着磁场方向移动
参考答案:
C
4.
参考答案:
B
5. 在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的小灯泡,L为电阻可以忽略的自感线圈.关于两小灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,a先亮,b后亮;断开开关瞬间,a、b同时熄灭
B.闭合开关瞬间,b先亮,a后亮;断开开关瞬间,a先熄灭,b后熄灭
C.闭合开关瞬间,b先亮,a后亮;断开开关瞬间,a、b同时逐渐熄灭
D.闭合开关瞬间,a、b同时亮;断开开关瞬间,b先熄灭,a后熄灭
参考答案:
C
【考点】自感现象和自感系数.
【分析】电感在内部电流发生变化时会产生一种阻碍作用,当电流增大时会产生反向电动势使电流缓慢增大,在接通瞬间看作是电阻极大;当电流减小时,会产生同向电动势,使电流缓慢减小,相当于电源.
【解答】解:由于a、b为两个完全相同的灯泡,当开关接通瞬间,b灯泡立刻发光,而a灯泡由于线圈的自感现象,导致灯泡渐渐变亮,由于两灯泡并联,L的电阻可以忽略,所以稳定后一样亮;当开关断开瞬间,线圈L与两个灯泡组成回路,两灯泡串联,由线圈产生瞬间电压提供电流,导致两灯泡同时逐渐熄灭,故ABD均错误,C正确.
故选:C
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 篮球以的速度水平地撞击篮板以后以的速度反向弹回,球与板接触时间为0.1,选反弹方向为正方向,则篮球在这段时间内的速度变化量为 ,加速度的大小
为
参考答案:
18 , 180
7. 一个由静止开始做匀加速直线运动的物体,前4s内位移是32m,则它在第3s内位移为 ,前2s的平均速度大小为 。
参考答案:
10m 4m/s
18. 从发电厂输出的电功率为220kW,输电线的总电阻为0.25Ω.若输送电压为1.1kV,输电线上损失的电功率为 W;保持输送功率不变,要使要输电线上损失的电功率不超过100W,输送电压至少为 V.
参考答案:
9. (15分)1.a.原子大小的数量级为__________m。
b.原子核大小的数量级为_________m。
c.氦原子的质量约为_________kg。
(普朗克常量 h=6.63×10-34J·s)
2.已知某个平面镜反射的光能量为入射光能量的80%。试判断下列说法是否正确,并简述理由。
a.反射光子数为入射光子数的80%;
b.每个反射光子的能量是入射光子能量的80%。
参考答案:
1. a. 10-10;b. 10-15;c. 6.6×10-27
2. a正确,b不正确。理由:反射时光频率n 不变,这表明每个光子能量hn 不变。
评分标准:本题15分,第1问10分,每一空2分。第二问5分,其中结论占2分,理由占3分。
10. 用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能,若要求输电线损失的功率相同,则前后两种情况输电线的横截面积之比为_________,若采用同样粗细的输电导线输电,则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为_________。
参考答案:
11. 两个点电荷甲和乙同处在真空中.
(1)甲的电荷量是乙的电荷量的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的________倍.
(2)若把每个电荷的电荷量都增加为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的________倍.
(3)若保持电荷量不变,而将距离增加为原来的4倍,那么它们之间的作用力变为原来的________倍.
(4)若保持其中一个电荷量不变,而另一个电荷量增加为原来的9倍,为使其相互作用力不变,则它们之间的距离将变为原来的________倍.
参考答案:
解析:由库仑定律F=k即可分析求解.
答案:(1)1 (2)9 (3) (4)3
12. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5 时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2 倍,则导体中的电流为 A.
参考答案:
2.0A
解:设是导体两端原来的电压为U,电流为I,则导体的电阻,又由题,导体两端的电压变为原来的 时,导体中的电流减小了0.4 A,则有
联立得
解得I=1.0 A
当电压变为2U时,I′=2I=2A
故答案为:2A.
13. 一个匝数n=100匝的线圈,如果在时间内,穿过线圈的磁通量变化,则线圈中产生的感应电动势的大小为 V,若该线圈的总电阻为100Ω,通过线圈的感应电流的大小为 A.
参考答案:
(1)1600V (2)16A
三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (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)
15. (5分)如图是研究电磁感应现象的实验装置图,结合图片,请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。
(1) ;
(2) ;
(3) 。
参考答案:
(1) 闭合开关瞬间;(2) 断开开关瞬间;(3) 闭合开关,移动滑动变阻器滑片。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图甲所示,足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置,两导轨间距离为L=1.0m,导轨平面与水平面间的夹角为,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的M、P两端连接阻值为的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连,金属棒ab的质量m=0.20kg,电阻,重物的质量M=0.60kg,如果将金属棒和重物由静止释放,金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示,不计导轨电阻,,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)在0.6s内通过电阻R的电量;
(3)在0.6s内电阻R产生的热量。
参考答案:
(1)(2)(3)
试题分析:由图乙看出,ab棒最终做匀速运动,其斜率等于速度,由数学知识求得斜率,即可得到ab棒匀速运动的速度.根据平衡条件和安培力公式F=BIL结合,即可求得B;根据电量公式q=I?△t,闭合电路欧姆定律:,法拉第电磁感应定律:,联立可得通过电阻R的电量;由能量守恒定律求电阻R中产生的热量。
(1)由题图乙得ab棒匀速运动时的速度,
感应电动势E=BLv,感应电流
棒所受安培力:,
棒ab匀速时,棒受力平衡:
解得:
(2)由图乙得,在0.6s内ab棒上滑的距离s=1.40m,根据电量公式q=I?△t,闭合电路欧姆定律:,法拉第电磁感应定律:,联立可得通过电阻R的电量:
(3)设0.6s内整个回路产生的热量为Q,
由能量守恒定律得,
代入数据解得:
电阻R产生的热量:
点睛:本题主要考查了电磁感应与力学、电路知识的综合,抓住位移图象的意义:斜率等于速度,根据平衡条件和法拉第定律、欧姆定律等等规律结合进行求解。
17. 如图以y轴为边界,右边是一个水平向左的E1=1×104N/C匀强电场,左边是一个与水平方向成45°斜向上的E2=×104N/C匀强电场,现有一个质量为m=1.0g,带电量q=1.0×10-6C小颗粒从坐标为(0.1,0.1)处静止释放。忽略阻力,g=10m/s2。 求
(1)第一次经过y轴时的坐标及时间
(2)第二次经过y轴时的坐标
参考答案:
(1)小颗粒在E1中电场力为F1=E1q=0.01N 重力G=0.01N有受力分析得合力指向原点,即小颗粒向原点做匀加速直线运动第一次经过Y轴的坐标为(0,0)
加速度 由得s
(2)运动到原点的速度为v0=at=2m/s
小颗粒在E2电场中合力为方向与v0方向垂直
由此可得小颗粒做类平抛运动 再次运动到Y轴的时间为t1, v0方向位移为S1= v0 t1
与v0方向垂直位移为 由几何关系得S1=S2
第二次经过y轴、时到原点距离为 S1=1.6m 即坐标为(0,-1.6)
18. 如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力,使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动时,求:
⑴ab中的感应电动势多大?
⑵ab中电流的方向如何?
⑶若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,多大?
参考答案: