辽宁省鞍山市英才中学2022-2023学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. 在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子,当磁感应强度突然增大为2B时,这个带电粒子( )
A.速率加倍,周期减半 B.速率减半,轨道半径不变
C.速率不变,周期加倍 D.速率不变,轨道半径减半
参考答案:
D
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.
【分析】该题考察了带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律,首先明确洛伦兹力始终不做功,再利用半径公式和周期公式来分析各选项.
【解答】解:洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向,不改变速度大小;
由公式可知,当磁感应强度变为原来的2倍,周期将减半;
由公式可知,当磁感应强度变为原来的2倍,轨道半径将减半.从而可判断选项D正确,选项ABC错误.
故选:D.
2. (单选)氢原子从第4能级跃迁到第2能级发出蓝光,那么氢原子从第5能级跃迁到第2能级应发出( ) A.绿光 B.红光 C.黄光 D.紫光
参考答案:
D
3. 质量为M的木块,放在光滑的水平桌面上处于静止状态,今有一质量为m速度为v0的子弹沿水平方向击中木块并停留在其中与木块一起运动,则子弹击中木块的过程中,木块受到的冲量大小为( )
A.mv0 B. C. D.
参考答案:
CD
4. 汽车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动,后来以2m/s2的加速度刹车,那么刹车后6s内的位移是
A.24 m B.96 m C.25 m D.25 m或24 m
参考答案:
C
5. 一束几种不同的正离子,垂直射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里,离子束保持原运动方向未发生偏转.接着进入另一匀强磁场,发现这些离子分成几束如图.对这些离子,可得出结论( )
A.它们的动能一定各不相同 B.它们的电量一定各不相同
C.它们的质量一定各不相同 D.它们的荷质比一定各不相同
参考答案:
D
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
【分析】粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中,做直线运动,所受的洛伦兹力和电场力平衡,根据平衡得出粒子的速度大小相等.根据粒子在偏转电场中的半径大小得出荷质比的大小关系.
【解答】解:粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做直线运动,有:qE=qvB,解得v=,可知粒子速度相等,则进入偏转电场中的速度相等.
根据r=知,粒子在偏转电场中的半径不同,速度相同,磁感应强度相同,则荷质比一定各不相同,由于质量的关系未知,则电量、动能的大小关系都无法确定,故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 面积为5×10-2m2的导线框,放在磁感应强度为4×10-2T的匀强磁场中,当线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为 Wb;当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为 Wb。
参考答案:
0;2×10-3
7. 弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置,一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度,将琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力,轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动。
(1)先保持拉力为150N不变,改变AB的距离L(即改变琴弦长度),测出不同长度时琴弦振动的频率,记录结果如表1所示.
表1
长度大小L /m
1.00
0.85
0.70
0.55
0.40
振动频率f /Hz
150
176
214
273
375
从表1数据可判断在拉力不变时,琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。
(2)保持琴弦长度为0.80m不变,改变拉力,测出不同拉力时琴弦振动的频率,记录结果如表2所示。
表2
拉力大小F /N
360
300
240
180
120
振动频率f /Hz
290
265
237
205
168
从表2数据可判断在琴弦长度不变时,琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。
(3)如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦,除了长度L和拉力F以外,你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?
试列举可能的两个因素:________________________________________。
参考答案:
(1)频率f与弦长L成反比
(2)频率f与拉力F的平方根成正比
(3)在上述相同的环境中,影响弦振动频率还可能与弦本身的结构有关,如弦的半径(即直径、粗细等)或弦的材料(即密度、单位长度的质量等)。
8. (1)研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中,正确的是________.
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
参考答案:
(1). C (2). 减小
【详解】(1)光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与光照强度无关,因此在入射光频率相同的情况下,光电子的最大初动能相同,对应的遏止电压相同。在能发生光电效应的前提下,光电流随着光照强度的增大而增大。故C项正确,ABD三项错误。
(2)光电子从金属表面逸出的过程中,由于要克服金属束缚做功,速度减小,动量减小。
9. 一根长2m的直导线,通有1A的电流,把它放在B=0.2T的匀强磁场中,并与磁场方向垂直,导线所受的安培力是 N。
参考答案:
0.4
10. 如图所示,一个偏心轮的圆心为O,重心为C,它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f,偏心轮以角速度ω绕O轴匀速转动,则当ω=________时振动最为剧烈,这个现象称为______。
参考答案:
2πf , 共振
11. 真空中两个点电荷A和B ,相距20cm ,A的电量QA = +4.0×10?10C 。已知A对B的吸引力F = 5.4×10?8N ,则B在A处激发电场的场强大小为 N/C ,如果将A电荷拿走,B在A点产生电场的场强大小会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。如果A仍在原处,则A电荷在B点激发电场的场强大小为 N/C ,方向是 (填“A指向B”或“B指向A”)。
参考答案:
12. 电磁灶是利用 原理制成的,它在灶内通过交变电流产生交变磁场,使放在灶台上的锅体内产生 而发热。
参考答案:
13. 如图所示,质量为M的小车在光滑的水平面上以向左匀速运动,一质量为m的小球从高h处自由下落,与小车碰撞后,反弹上升的高度仍为h。设M>>m,碰撞弹力N>>mg,球与车之间的动摩擦因数为μ,则小球弹起后的水平速度是_______。
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用如图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、电键和导线外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表(量程0.6 A,内阻约0.5Ω)
B.电流表(量程3 A,内阻约0.1Ω)
C.电压表(量程3 V,内阻约3kΩ)
D.电压表(量程15 V,内阻约9kΩ)
E.定值电阻(阻值1 Ω)
F.定值电阻(阻值10 Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω)
H.滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω).那么:
(1)要正确完成实验,上述器材中应选择________________(只填序号).
(2)某同学按实验电路测量记录如下:
1
2
3
4
5
U(V)
1.40
1.35
1.25
1.10
1.00
I (A)
0.12
0.24
0.27
0.45
0.57
请在答题卡图中画出U–I图,并根据图线求出电动势E=__ _V(小数点后保留1位),
内电阻r= Ω(小数点后保留1位)。
(3)该实验由于系统误差,实验得到电动势的测量值E测 真实值E真(填“小于”“等于”或“大于”)
参考答案:
(1)ACEG,
(2)E=1.5V,r=0.8-1.0Ω。
(3)小于。
15. 如图,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
①试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量 (填选项前的序号),间接地解决这个问题
小球开始释放高度
小球抛出点距地面的高度
小球做平抛运动的射程
②图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程,然后,把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。椐图可得两小球质量的关系为
接下来要完成的必要步骤是 (填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量、
B.测量小球开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度h
D.分别找到相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示
为 (用②中测量的量表示)
若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式k`$#s5u
为 (用②中测量的量表示)。
参考答案:
C ; >; ADE
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 一列波沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形图如图所示,已知这列波上P点从波峰振动到波峰的最短时间是0.4 s,求:
(1)这列波的波速是多少?
(2)再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰?
(3)这段时间里R通过的路程是多少?
参考答案:
17. 如图所示,在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水平圆盘上,放一质量m=5kg的滑块,滑块离转轴的距离r=0.2m,滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动(二者未发生相对滑动)。求:
(1)滑块运动的线速度大小;
(2)滑块受到静摩擦力的大小和方向。
参考答案:
18. 如图(a)所示,半径为r1的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B0,磁场方向垂直纸面向里,半径为r2的阻值为R的金属圆环与磁场同心放置,圆环与阻值也为R的电阻R1连结成闭合回路,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与导线的电阻不计,
(1)若棒以v0的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬时(如图所示)MN中的电动势和流过R1的电流大小与方向;
(2)撤去中间的金属棒MN,若磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,求0至t0时间内通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量
参考答案: