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河北省秦皇岛市孟台子中学2022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. 如图所示为A和B两质点的位移﹣时间图象,以下说法中正确的是 ( )
A.当t=0时,A、B两质点的速度均为零
B.在运动过程中,A质点运动得比B快
C.当t=t1时,两质点的位移相等
D.当t=t1时,两质点的速度大小相等
参考答案:
B
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】位移时间图线的斜率等于速度,根据斜率分析两质点运动的情况,判断速度的快慢;从初末位置的关系上可分析两质点在t=t1过程中位移关系.
【解答】解:A、位移时间图线的斜率等于速度,A、B图象的斜率都不为零,所以t=0时,速度都不为零,故A错误.
BD、从图象可知,A图象的斜率大,说明A的速度大,运动快,t=t1时,A的速度大,故B正确,D错误.
C、在t=t1时,两质点的图线相交,说明两质点到达了同一位置相遇,但在t=0时刻两质点的位置不同,所以t=t1时,两质点的位移不等,故C错误.
故选:B
2. 我国广东大亚湾核电站是我国首座大型商用核电站,年发电量近150亿千瓦时。核电站是利用核裂变化产生的核能来发电的。下列四个核反应方程属于核裂变反应的是
A. B.
C. D.
参考答案:
( B )
3. (多选)如图所示,A、B为两个等量正点电荷,O为A、B连线的中点。以O为坐标原点、垂直AB向右为正方向建立Ox轴。在x轴上各点的电势(取无穷远处电势为零)和电场强度E的大小随坐标x的变化关系,下列说法正确的是
A.电势随坐标x的变大而降低
B.电势随坐标x的变大而先升高后降低
C.电场强度E的大小随坐标x的变大而减小
D.电场强度E的大小随坐标x的变大而先增大后减小
参考答案:
AB
(单选)4. 某物体受到一个-6 N?s的冲量作用,则( )
A.物体的动量一定减小
B.物体的末动量一定是负值
C.物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反
D.物体原来动量的方向一定与这个冲量的方向相反
参考答案:
C
5. 电磁波在真空中的传播速度( )
A.等于3.00×108m/s B.大于3.00×108m/s
C.小于3.00×108m/s D.以上三种都有可能
参考答案:
A
【考点】电磁波的发射、传播和接收.
【分析】电磁波在真空中的传播速度是一定的,和光速相同,即c=3×108m/s,电磁波看不见也摸不着,但它有非常重要的作用.
【解答】解:因为电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度,是3×108m/s;
故选:A.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (4分)走廊里有一盏灯,在走廊两端各有一个开关,我们希望不论哪一个开关接通都能使灯点亮,那么设计的电路为
参考答案:
或门电路
7. 一个电流表的满刻度电流值Ig= 0.6A,刻度板如图所示,那么它每一小格所相应的电流是______mA,指针现在的电流示数是______A。如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω,要把这个电流表的量程扩大为 3A,那么应该在Rg上并联一个电阻R,R的阻值大小应是______Ω。
参考答案:
20 ,0.34 ,15
8. 质点沿x轴正方向运动,在时刻它的位置坐标为,时刻它的位置坐标为,则在这段时间内质点的位置变化Δx= m,平均速度v= m/s。
参考答案:
-10 -2.5
9. (4分)石块落入湖面,激起水波使浮在湖面上的小木块在6S里完成了3次全振动。当小木块刚开始第6次振动时,跟木片相距12m的树叶恰好开始振动。由此可知水波的波长为 m,波速大小为 m/s。
参考答案:
2.4;1.2
10. 右图中展示了研究平行板电容器电容的实验,电容器充电后与电源断开。与电容器相连的静电计用来测量电容器的 。在常见的电介质中,由于空气的介电常数是最小的,当插入其它的电介质板时,电容器的电容将 (填“增大”、“减小”或“不变”),于是我们发现,静电计指针偏角 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案:
电势差 增大 减小
11.
在场强为E的匀强电场中,固定一个电量为Q的点电荷。以Q为圆心画一个圆,A、B为过圆心并平行于电场线的两个端点。C、D为过圆心并垂直电场线的直径的两个端点,如图所示。已知A点的电场强度为零,则B点的电场强度的大小为 ;C点的电场强度大小为 。
参考答案:
2E(2分),
12. 如图,质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E的匀强电场中,当小球A静止时细线与竖直方向成30°角,已知电场方向恰使小球受的电场力最小,则小球所带电量为________.
参考答案:
13. 电量为2×10-6C的点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×10-4N,则A点电场强度大小为 ,若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N,则这个电荷的电量为 .
参考答案:
200N/C ,
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用图所示的实验器材探究感应电流产生的条件.①在图甲中以笔画线代替导线完成未连接的部分电路.②当闭合开关时,发现电流计指针向右偏,保持开关闭合,将滑动变阻器的滑片向右滑动时,指针将向 偏(选填“右”或“左”).
参考答案:
(1) 见右图 (2)向右
解析:(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分,电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,
检流计与副线圈组成另一个闭合电路;电路图如图所示;
(2)闭合开关,磁通量变大,电表向右偏转,滑片P向右移动,滑动变阻器的电阻变小,电流变大,则磁通量变大,所以滑片仍然向右偏转,
15. 用双缝干涉测光的波长。实验装置如图(甲)所示,已知双缝与屏的距离L,双缝间距d。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。
(1)分划板的中心刻线分别对准第l条和第6条亮纹的中心时,手轮上的读数如图14—4(丙)所示,则对准第1条时读数 mm、对准第6条时读数 mm。
(2)写出计算波长的表达式, (用、、、表示,不用计算)。
(3)在屏上观察到了干涉条纹. 如果将双缝的间距变小,则屏上的干涉条纹的间距将变 ;(选大或小)
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 一定质量的理想气体,状态从的变化过程可用如图所示的图线描述,其中D→A为等温线,气体在状态A时温度为TA=300K,试求:
(1)气体在状态C时的温度,
(2)气体在AB过程中气体对外做的功
参考答案:
(1)375K (2)600J
【详解】(1)D→A为等温线,则:TA=TD=300K,
C到D过程由盖吕萨克定律得:
代入数据解得:TC=375K
(2)A到B过程压强不变,气体的体积增大,对外做功,
得:W=P△V=2×105×3×10-3=600J。
17. (12分)质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,质子和中子结合成氘核时,发出γ射线,已知普朗克恒量为h,真空中光速为c,求γ射线的频率。
参考答案:
核反应中释放的能量ΔE=Δmc2以释放光子的形式释放出来,由于光子的能量为hυ,依能量守恒定律可知:hυ=Δmc2,据此便可求出光子的频率。
质子和中子结合成氘核:H+n H+γ这个核反应的质量亏损为:
Δm=m1+m2-m3
根据爱因斯坦质能方程 ΔE=Δmc2
此核反应放出的能量 ΔE=(m1+m2-m)c2
以γ射线形式放出,由E=hυ
υ=
18. 如图所示,两平行光滑金属导轨由两部分组成,左面部分水平,右面部分为半径r=0.5m的竖直半圆,两导轨间距离d=0.3m,导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中,两导轨电阻不计.有两根长度均为d的金属棒ab、cd,均垂直导轨置于水平导轨上,金属棒ab、cd的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.1kg,电阻分别为R1=0.1Ω,R2=0.2Ω.现让ab棒以v0=10m/s的初速度开始水平向右运动,cd棒进入圆轨道后,恰好能通过轨道最高点PP′,cd棒进入圆轨道前两棒未相碰,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)ab棒开始向右运动时cd棒的加速度a0;
(2)cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小v1;
(3)cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W.
参考答案:
解:(1)ab棒开始向右运动时,设回路中电流为I,
根据导体棒切割磁场有:E=Bdv0 ①
闭合电路欧姆定律:I=②
牛顿第二定律:F安=m2a0 ③
安培力公式:F安=BId ④
联立①②③④式代入题给数据得:a0===30m/s2
(2)设cd棒刚进入圆形轨道时的速度为v2,ab开始运动至cd即将进入圆弧轨道的过程,
对ab和cd组成的系统运用动量守恒定律得:m1v0=m1v1+m2v2 ⑤
ab棒进入圆轨道至最高点的过程,对cd棒运用动能定理得:﹣m2g?2r=﹣⑥
在半圆轨道的P点对cd棒运用牛顿第二定律可得:m2g=m2⑦
⑤⑥⑦式子联立得:v1===7.5m/s ⑧
(3)cd棒进入半圆轨道前对ab棒运用动能定理可得:W=﹣⑨
⑧⑨联立代入题给数据得:W==4.375J
答:(1)ab棒开始向右运动时cd棒的加速度为30m/s2;
(2)cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小为7.5m/s;
(3)cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功为4.375J.
【考点】动量守恒定律;导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
【分析】(1)利用法拉第电磁感应定律求解cd棒切割磁场产生的感应电动势,根据闭合电路定律求出流过ab棒的电流,进而求出ab棒所受安培力,再用牛顿第二定律即可求出ab棒的加速度;
(2)把ab棒和cd棒建立系统,运用动量守恒定律;对cd棒进入竖直半圆轨道运动的过程运用动能定理,最高点重力恰好提供cd棒做圆周运动的向心力,运用牛顿第二定律,联立即可求解cd棒进入半圆轨道时ab棒的速度大小v1;
(3)对ab棒运用动能定理即可.
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