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河北省邯郸市武安上团城乡中学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. A与B两个质点向同一方向运动, A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动.开始计时时,A、B位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时 ( )
A.两质点速度相等 B.A与B在这段时间内的平均速度相等
C.B的瞬时速度是A的2倍 D.A与B的位移相同
参考答案:
BD
2. (单选)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.关于这一实验,下列说法中正确的是( )
A.打点计时器应接直流电源
B.应先释放纸带,后接通电源打点
C.需使用天平测出重物的质量
D.测出纸带上两点迹间的距离,可知重物相应的下落高度
参考答案:
D
3. 若静止带正电的小球只受电场力的作用,则它在任意一段时间内 ( )
A.一定沿着电场线由高电势向低电势运动
B.一定沿着电场线由低电势向高电势运动
C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动
D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动
参考答案:
C
4. (单选题)如图所示,重力不计的带正电粒子水平向右进入匀强磁场,对该带电粒子进入磁场后的运动情况,以下判断正确的是( )
A.粒子向上偏转
B.粒子向下偏转
C.粒子不偏转
D.粒子很快停止运动
参考答案:
A
5. 一弹簧振子作简谐运动,下列说法中正确的有
A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值
B.振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大
C.振子每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同
D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同
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. 分子动理论的内容是: 。
参考答案:
物体是由大量分子组成的;分子都在做永不停息的无规则运动;分子间同时存在相互作用的引力与斥力。
7. (填空)一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中,当磁感应强度变化率恒定时,线圈中的感应电动势为E,感应电流为I.若把这根导线均匀拉长,从而使圆半径增大一倍,则此时线圈中的感应电动势为_______,感应电流为_________.
参考答案:
4E I
8. 将一个电荷量为-2×10-8C的点电荷,从零电势点S移到M点要克服电场力做功4×10-8J,则M点电势φM=________.若将该电荷从M点移到N点,电场力做功14×10-8J, MN两点间的电势差UMN=________,则N点的电势φN=________.
参考答案:
9. 在一个匀强电场中有M、N、P三点,它们的连线组成一个直角三角形,如图所示。MN = 4cm,MP = 5cm,当把电量为-2×10-9C的点电荷从M点移至N点时,电场力做功为8×10-9J,而从M点移至P点时,电场力做功也为8×10-9J。则电场的方向为_________________,电场强度的大小为________________V/m。
参考答案:
N指向M方向, 100
10. 如图所示,质量为m、带电量为+q的液滴,处在水平方向的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,液滴运动的速度为v,如要液滴在竖直平面内做匀速圆周运动,则施加一电场,其电场方向应是 ,电场强度大小为 ,液滴绕行方向为 。(从纸外往纸内看)
参考答案:
竖直向上,,逆时针
11. 有一待测电阻Rx,无法估计其粗略值。某同学用伏安法进行测量,按图10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
12. 在做“研究匀变速直线运动”的实验中,取下一段如图所示的纸带研究其运动情况.设O点为计数的起始点,在四个连续的计数点中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,若物体做理想的匀加速直线运动,则物体的加速度为 m/s2,打计数点A时物体的瞬时速度为 m/s(保留二位有效数字).
参考答案:
2.0,0.50.
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体的加速度,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的速度.
【解答】解:因为连续相等时间内的位移之差△x=2.00cm,根据△x=aT2得,a=.
A点的速度等于OB段的平均速度,则.
故答案为:2.0,0.50.
13. 如图所示,在匀强电场中分布着A、B、C三点,且BC=20cm,当把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时,电场力做功为零。从B点移到C点时,电场力做功为J,则电场场强的大小为 V/m
参考答案:
三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (10分)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有A、B两个小球.A球的质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞,并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想.
【猜想1】碰撞后B球获得了速度,A球把速度传递给了B球.
【猜想2】碰撞后B球获得了动能,A球把减少的动能全部传递给了B球.
(1)你认为以上的猜想成立吗?若不成立,请简述理由.
(2)根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物理量,在这次碰撞中,B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等?
参考答案:
(1)猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s, B球的速度却增加了8m/s ,所以猜想1是错的。(2分)A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的;(2分)
(2)计算:B球动量的增加量ΔpB =0.1×9=0.9kg·m/s,(2分)A球动量的减少量ΔpA=0.3×8-0.3×5=0.9 kg·m/s,(2分)从计算结果可得,B球动量的增加量与A球动量的减少量相等.即系统的总动量保持不变.(2分)
15. 很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全,轿车在发生一定强度的碰撞时,利叠氮化纳(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积V=56L,囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3,已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算:
(1)囊中氮气分子的总个数N;
(2)囊中氮气分子间的平均距离.
参考答案:
解:(1)设N2的物质的量为n,
则n=
氮气的分子总数N=NA
代入数据得N=3×1024.
(2)气体分子间距较大,因此建立每个分子占据一个立方体,
则分子间的平均距离,即为立方体的边长,
所以一个气体的分子体积为:
而设边长为a,则有a3=V0
解得:分子平均间距为a=3×10﹣9m
答:(1)囊中氮气分子的总个数3×1024;
(2)囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m.
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】先求出N2的物质量,再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数.
根据总体积与分子个数,从而求出一个分子的体积,建立每个分子占据一个立方体,则分子间的平均距离,即为立方体的边长,
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧,圆心O与在ab 同一水平线上.可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍.两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左.右始终沿轨道运动.B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的倍,重力加速度为g,求:
(1)物块B在d点的速度大小;
(2)物块A、B分离瞬间,物块A的速度大小。
参考答案:
17. (12分)把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如所示,一长度为2a,电阻为R的粗细均匀金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保护良好的电接触。当金属棒以恒定的速度v垂直于棒向右运动到图示位置时,求:
(1)棒中电流的大小和方向及金属棒两端的电压UMN;
(2)金属棒所受磁场力的大小和方向。
参考答案:
(1)
内电阻=3R/2,
外电阻R外=4R/9,
I= 。
(2)F=其方向向左。
18. 如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30o,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=10cm,两板间距d=17.3cm,重力不计。求:⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1;(≈1.73)
⑵偏转电场中两金属板间的电压U2;
⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强
磁场的磁感应强度B至少多大?
参考答案:
(1)带电微粒经加速电场加速后速度为,根据动能定理有:……… =1.0×104m/s ………
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动。
在水平方向微粒做匀速直线运动,水平方向 ……………2分
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向: ………2分
得 =200V ………………………………2分
(3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,微粒轨道刚好与磁场右边界相切,设轨道半径为R,由几何关系知:
即 ………………………1分
设微粒进入磁场时的速度为,则…………………1分
由牛顿运动定律及运动学规律
……………………………1分
得 ……………………………1分
若带电粒子不射出磁场,磁感应强度B至少为0.1T ……………………1分
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