湖北省荆州市凤凰中学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. (单选)关于布朗运动与分子的热运动,下列说法正确的是( )
A.微粒的无规则运动就是分子的运动
B.微粒的无规则运动是固体颗粒分子无规则运动的反映
C.微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映
D.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也可以叫做热运动
参考答案:
C
2. 一个带电小球从空中a点运动到b点的过程中,重力做功3J,电场力做功1J,克服空气阻力做功0.5J,则不正确的是( )
A.重力势能减少3J B.电势能减少1J
C.动能增加4.5J D.机械能增加0.5J
参考答案:
C
【考点】功能关系;重力势能.
【分析】本题根据功能关系来解决,抓住重力做功等于重力势能的变化量;电场力做功等于电势能的变化量;合力做功等于动能的变化量;除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量.
【解答】解:A、根据重力势能的变化量等于重力做功的负值,则知重力做功3J,重力势能减小3J,故A正确
B、电场力做功等于电势能的变化量,电场力做功1J,电势能减小1J,故B正确.
C、合力做功等于动能的变化量,合力做功等于各个分力做的功,总功为3J+1J﹣0.5J=3.5J,故动能增加3.5J,故C错误.
D、除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量,除重力外,电场力做功为1J,空气阻力做功为﹣0.5J,故机械能增加1J﹣0.5J=0.5J,故D正确.
本题选不正确的,故选:C
3. (4分)关于光的现象,下列说法正确的是
A.波源与观察者发生相对运动时,声波会产生多普勒效应,光波不会产生多普勒效应
B.对于同一障碍物,波长越大的光波,越容易绕过去
C.用光导纤维传播信号是光的干涉的应用
D.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的折射现象
参考答案:
B
解:A、波源与观察者发生相对运动时,声波会产生多普勒效应,光波也会产生多普勒效应.故A错误;B、对于同一障碍物,波长越大的光波,越容易发生衍射现象,光越容易绕过去.故B正确;C、用光导纤维传播信号是光的直线传播的应用.故C错误;D、在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的衍射现象.故D错误.故选:B
4. 约里奥?居里夫妇由于在1934年发现了放射性同位素而获得了1935年诺贝尔奖金,约里奥?居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程是Al+He→P+n,P→Si+e,则以下判断中正确的是( )
A. P是由Si和e组成的
B. e是P内的质子转化为中子时产生的
C. e是P内的中子转化为质子时产生的
D. P原子核的质量为mP、Si原子核的质量为mS,e的质量为m0,则P衰变成Si的过程中释放的核能为(mP﹣mSi﹣m0)c2
参考答案:
BD
解:A、P→Si+e,
e是P内的质子转化为中子时产生的,故AC错误,B正确;
D、P原子核的质量为mP、Si原子核的质量为mS,e的质量为m0,
根据质能方程得P衰变成Si的过程中释放的核能为△E=△mc2=(mP﹣mSi﹣m0)c2,故D正确;
5. 理想变压器输入电压一定,变压器上接有两个副线圈.其匝数分别为n2和n3,当把一个电阻接在n2两端而n3空载时,原线圈上的电流为I1,当把这个电阻接在n3两端而n2空载时,原线圈上的电流为I2,则应有( )
A. B. C. D.
参考答案:
D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 种,其中最短波长为 m(结果保留2位有效数字,已知普朗克常量h=6. 63×10-34 J·s)。
参考答案:
7. 有一待测电阻Rx,无法估计其粗略值。某同学应用伏安法进行测量,按下图所示(甲)、(乙)两种电路各测一次,用(甲)图测得的数据是2.9V,4.0mA;用(乙)图测得的数据是3.0V,3.0mA。由此可知,应用________图测量的值误差较小,测量值Rx=________Ω。
参考答案:
_ 乙___; Rx=_1.0×103_Ω
8. 如图所示,A、B为负点电荷电场中一条电场线上的两点,则这两点的场强大小关系是EA_______EB,这两点电势高低的关系是φA_______φB,负电荷置于A点和B点时具有的电势能的大小关系是EPA_______EPB。(填“>”、“<”或“=”)
参考答案:
9. 如图,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是 极,Ⅱ是 极, a、b两点的电势φa___ __φb (填空“>”、“<”或“=
参考答案:
S , N , > 。
10. 一个气泡(气泡内气体视为理想气体)从恒温水池的底部缓慢向上升起,上升过程中气泡内气体 (选填“吸热”或“放热”),其内能 、压强 (选填“减小”、“增大”或“不变”)。
参考答案:
吸热,不变,减小
气泡缓慢上升的过程中,外部的压强逐渐减小,气泡膨胀对外做功,由于外部恒温,在上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度,则内能不变,根据热力学第一定律可得知,气泡内能不变,同时对外做功,所以必须从外界吸收热量,温度不变,体积膨胀,根据理想气体状态方程知压强减小。
11. 电场中A、B两点的电势是=800V,=200V。把电荷q=1.5×10-8C由A移动到B点,电场力做了多少功?电势能是增加还是减少?变化了多少?
参考答案:
(1) (2)减少量为
据电势求得电势差,再据电势差求得电场力做的功,然后求得电势能的变化。
A、B两点间的电势差
电荷从A点移动到B点,电场力对电荷所做的功
电场力做正功,电势能减少;因为,所以电势能减少
12. (4分)如图所示,已知电源的内电阻r=2Ω,定值电阻R1=0.5Ω,R0是阻值范围为0~5Ω的滑动变阻器,当滑动变阻器R0的阻值调为______Ω时,电阻R1上消耗的功率最大;当滑动变阻器的阻值R0调为______Ω时,变阻器上所消耗的功率最大。
参考答案:
0、2.5
13. 将一带电量为2×10-8C的检验电荷放入点电荷Q的电场中的p点时,受到的电场力为2×10-2N,则p点的电场强度为 N/C,如果移走检验电荷,则p点的电场强度为 N/C。
参考答案:
根据场强公式:N/C;场强是电场本身的固有属性,由场源自身决定,与有无试探电荷无关,所以移走检验电荷,场强大小也不会变。
三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径,示数如图所示,读数为
参考答案:
1.47
15. (5分)某电流表的量程为10mA,当某电阻两端的电压为8V时,通过的电流为2mA,如果给这个电阻两端加上36V的电压,能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流?并说明原因。
参考答案:
R==4000Ω;=9 mA<10mA
所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始向右运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-x (v0是撤去外力时,金属棒速度),且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(3)若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.
参考答案:
17. (6分)如图所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘丝线悬挂于O点,受水平向右的电场力偏转θ角而静止.试求小球所在处的电场强度. ks5u
参考答案:
小球受力如图:(1分)ks5u
可求得所受电场力F=mgtanθ (2分)
小球所在处的电场强度E=F/q=mgtanθ/q
18. (6分)质量为m,带电量为+q的小球用一绝缘细线悬于O点,开始时它在A、B之间来回摆动,OA、OB与竖直方向OC的夹角均为θ,如图所示.如果当小球从A点摆到最低点C时,突然在整个空间施加一个方向竖直向上,大小为E=mg/q的匀强电场,不计空气阻力,求当小球运动到B点时细线的拉力T。
参考答案:
设细线长为L,小球从A点摆到C点的过程中,
根据动能定理 有
Mg(L-Lcos)=mvC2 (1分)
当小球从A点摆到最低点C时,在整个空间施加一个方向竖直向上的匀强电场后,小球从C点摆到B点的过程中,设B、C两点间的竖直高度为h ,根据动能定理有
Eqh-Mgh=mvB2 —mvC2 (1分)
而 E=mg/q
则vB=vC (1分)
小球到达B点时, 根据牛顿第二定律 有
T=m (2分)
解得 T=2mg(1-cosθ) (1分)