江西省赣州市乌桕坝中学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)2013年3月,在F1马来西亚站比赛中,由于赛车速度快,某摄影者在拍得的赛车照片中出现了重影现象,现测得赛车上一点的重影痕迹长度为1.6cm,而实际长度为1.8m的赛车在照片中的长度仅为4.0cm,现知本次摄影的曝光时间为0.01s,由此可算出赛车速度为
A.180m/s B.16m/s
C.40m/s D.72m/s
参考答案:
D
2. 形成持续电流的条件是ks5u
A.只需加电压即可 B.只需有大量的自由电荷
C.只在导体两端加瞬时电压 D.必须保持导体两端有电压
参考答案:
D
3. (多选)边长为L的正方形线框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L).已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有( )
A.产生的感应电流方向相反
B.所受的安培力方向相同
C.进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D.进入磁场过程和穿出磁场过程中通过线框内某一截面的电荷量相等
参考答案:
ABD
4. 如图所示,质量相等的A、B两个物块放在匀速转动的水平圆盘上,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是( )
A.它们所受的摩擦力FA>FB
B.它们的线速度VA<VB
C.它们的运动周期TA<TB
D.它们的角速度ωA>ωB
参考答案:
A
5. 设电子在运动过程中只受电场力作用,在下述的哪一种电场中可能出现以下情况:只要给电子一个适当的初速度它就能始终沿同一条电场线运动;而给电子另一个适当的初速度它就能始终沿某一个等势面运动
A.正点电荷产生的电场
B.负点电荷产生的电场
C.匀强电场
D.等量异种点电荷产生的电场
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 平行板电容器两板相距2cm,接在200V电源上,带电量为510-8库仑。这个电容器的电容是 ,板间电场强度是 。
参考答案:
2.5X10-10F,1.0X104V/M
7. 质量为m ,长为L的的金属棒ab用两根细金属丝悬挂在绝缘架MN下面,整个装置处在竖直方向的匀强磁场中,当金属棒通以由a向b的电流I后,将离开原位置向前偏转α角而重新平衡,如图。则磁感强度B的方向为 ,大小为 。
参考答案:
向上;mgtanα/IL
8. 如图所示的电路中,电源的电动势为12V,内阻为1Ω,两定值电阻的阻值分别为19Ω和20Ω。开关S闭合后,电路中的电流为 A,A、B间的电压为 V。
24—B题图图
参考答案:
0.3 A, 6 V。
9. 在电场中P点放一个电荷量为4×10-9C的点电荷,它受到的电场力为2×10-4N,则P点的场强为________N/C.把放在P点的点电荷的电荷量减为2×10-9C,则P点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走,P点的场强又为______N/C.
15.如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1, q2与q3之间的距离为l2,且三个电荷都处于平衡状态.
(1)如q2为正电荷,则q1为 电荷, q3为 电荷.
(2) q1、q2 、q3三者电量大小之比是 .
参考答案:
10. 如图,用绝缘丝线将一带正电的小球N挂在水平横杆上的P点,在N的左侧放置一带正电的小球M, 由于静电相互作用,N平衡时丝线与竖直方向有一定的偏角。如果M的电荷量加倍,丝线偏角________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。如果两球的电荷量不变,把M向左移动一定距离,N静止时受到的静电力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
参考答案:
(1). 变大 (2). 变小
试题分析:M的电荷量加倍,根据库仑定律的公式知,静电力增大,则丝线偏角变大;如果两球的电荷量不变,把M向左移动一定距离,即r变大,根据库仑定律的公式知,静电力变小.
考点:本题考查库伦定律、物体的平衡。
11. (4分)电子以4×106m/s的速率垂直射入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到的磁场力为 N,如果电子射入磁场时的速度v与B的方向间的夹角是180°,则电子所受的磁场力为 N。
参考答案:
3.2×10-13 0
12. 氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 ,电子的动能 ,运动周期 .(填增大、减小、不变)
参考答案:
增大,减小,增大
【考点】氢原子的能级公式和跃迁.
【分析】电子绕核运动时,半径增大,电场力做负功,电势能增大,动能减小;根据库仑力提供向心力可分析周期的变化.
【解答】解:氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子克服电场力做功,所以电子的电势能增大,电子的动能减小;
根据库仑力提供向心力可得:,可知半径增大时运动周期增大.
故答案为:增大,减小,增大
13. 在橄榄球比赛中,一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时,迎面撞上了对
方两名均为75kg的队员,一个速度为2m/s,另一个为4m/s,然后他们就扭在了一起.①他们碰撞后的共同速率是 ;
②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向,并说明这名前锋能否得分: (能或不能)
参考答案:
0.1m/s;能.
【考点】动量守恒定律.
【分析】三个运动员所受合外力为零,动量守恒,根据动量守恒定律求出撞后共同速度,若此速度与前锋速度方向相同则可以得分.
【解答】解:以前锋速度方向为正方向,设撞后共同速度为v,碰撞过程动量守恒,
根据动量守恒定律得:m1v1﹣m2v2﹣m3v3=(m1+m2+m3)v,
解得:v=0.1m/s
所以他们碰撞后的共同速率为0.1m/s,方向与前锋方向相同,所以可以得分,如图所示.
故答案为:0.1m/s;能.
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为 乙 .
甲:C、B、D、E、A.
乙:C、E、D、B、A.
丙:C、D、E、B、A.
(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数 12.360 mm,求得相邻亮纹的间距△x为 2.510 mm.
参考答案:
解:(1)为了获取单色的线光源,光源后面应放置滤光片、单缝,单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象,在光屏上可以观察到干涉条纹,因此,由左至右,各光学元件排列顺序应为白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、毛玻璃屏,故选乙;
(2)由图2所示螺旋测微器可知,示数:x1=2mm+32.0×0.01mm=2.320mm,由图3所示可知,x5=12mm+36.0×0.01mm=12.360mm,
相邻亮条纹的间距:△x===2.510mm.
故答案为:(1)乙;(2)12.360;2.510.
15. 某同学为了研究小灯泡在不同状态下的电阻,进行了如下实验:
(1)用多用电表的欧姆挡测量小灯泡的电阻,当选用“×10”挡测量时发现偏角过大,此时应选用 挡(填写“×1”或“×100”),然后需将红、黑表笔 ,进行欧姆调零,再进行测量,测量完成后,将选择开关拨向 位置。
(2)该同学用内阻约为几十欧的电流表,内阻约为几千欧的电压表等仪器,测定在不同工作状态下小灯泡的电阻,请画出测量电路的原理图。
参考答案:
(1)×1,短接,OFF(或交流电压最高档)(6分)
(2)(4分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差UMN;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
参考答案:
17. 发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈,将它置于B=0.05T的匀强磁场中,绕着垂直于磁场方向的轴以的角速度转动,转动开始时线圈平面与磁场方向垂直,已知线圈的电阻为2,外电路的电阻为8,试求:
(1)从开始转动计时交变电流的瞬时表达式; (2)外电路上所消耗的功率;
(3)从计时开始,线圈转过的过程中,通过外电阻的电量;
参考答案:
18. 如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径为R。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E,现有一质量为m,带电荷量为q的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s =5R的位置A,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知该带电体所受电场力大小为重力的,重力加速度为g,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
(2)带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小;
(3)带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中,电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。
参考答案:
(1)在水平轨道运动时qE=ma 得a= (3分)
由动能定理 qEs= 得 (3分)ks5u
(2)设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律有
(3分) 得N=6mg (1分)
根据牛顿第三定律可知,带电体对圆弧轨道B端的压力大小N/=N=6mg(1分)
(3)因电场力做功与路径无关,
所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力所做的功 W电 =qER= (1分)
设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩,对此过程根据动能定理有
qER+W-mgR=0- (4分) 解得 W=-2mgR (1分)