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2022-2023学年山东省济南市商河县实验中学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. (单选题)如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6V12W”字样,电动机线圈的电阻.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率为lOW B.电动机的输出功率为l2W
C.电动机的热功率为2.0W D.整个电路消耗的电功率为22W
参考答案:
C
A、电动机两端的电压,整个电路中的电流,所以电动机的输入功率,故A错误;
B、电动机的热功率,则电动机的输出功率,故B错误,C正确;
D、整个电路消耗的功率,故D错误。
2. (单选题)如图所示,物体A靠在竖直的墙面C上,在竖直向上的力F作用下,A、B物体保持静止,则物体A受力分析示意图正确的是
参考答案:
A
3. 如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时 ( )
A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小
C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大
参考答案:
ABC
4. (单选)一个氢原子从n = 3能级跃迁到n = 2能级, 该氢原子( )
A. 放出光子,能量增加 B. 放出光子,能量减少
C. 吸收光子,能量增加 D. 吸收光子,能量减少
参考答案:
5. (单选)如图所示,轻绳的一端系在质量为m物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套子在粗糙水平杆MN上,现用水平力F拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动,则在这一过程中,水平拉力F、环与杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是
A.F逐渐增大,Ff保持不变, FN逐渐增大
B.F逐渐增大,Ff逐渐增大, FN保持不变
C.F逐渐减小,Ff逐渐增大, FN逐渐减小
D.F逐渐减小,Ff逐渐减小, FN保持不变
参考答案:
D
以重物为研究对象,分析受力情况:重力G、水平力F和绳子的拉力T,如图1所示
由平衡条件得:F=Gtanθ,当θ减小时,F逐渐减小;
再以两物体整体为研究对象,分析重力G总、水平力F,杆的摩擦力f和支持力N,
则有,保持不变;f=F,逐渐减小。故选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,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、电量为q的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止,小球用绝缘丝线悬挂于O点,则小球带 电,所在处的电场强度大小为E =
参考答案:
正;
7. 静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大,实验装置如图。在本实验中,静电计指针和A板等电势,静电计金属壳和B板等电势,因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电势差越大。现对电容器充电后断开开关。若按图下方的说明来做实验,则甲图中两板间电势差________;乙图中两板间电势差________;丙图中两板间电势差________。(“变大”、“变小”或“不变”)
参考答案:
变大、变小、变小
电容器充电后和电源断开其带电量不变,图甲中当极板B向上移动时,正对面积减小,根据电容决定式,可知电容减小,根据可知,电量不变,由于电容减小,电压则增大;
同理图乙中,电容器板间距离减小,电容增大,根据可知电压减小;
图丙中插入电解质,电容增大,电容增大,根据可知电压减小。
8. (1) 如图所示,阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间,射线管的A端接在直流高压电源的______极, 射线管的B端接在直流高压电源的______极(填:“正”或“负”)。此时,荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(填“向上”、“向下”或“不”)。
(2)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:
(1). 负 (2). 正 (3). 下. (4). N指向M方向 (5). 100
解:(1)因为A是阴极,所以射线管的阴极A接直流高压电源的负极.B是阳极,接直流高压电源的正极.因为A是阴极,B是阳极,所以电子在阴极管中的运动方向是A到B,产生的电流方向是B到A(注意是电子带负电),根据左手定则,四指指向A,手掌对向N极(就是这个角度看过去背向纸面向外),此时大拇指指向下面,所以轨迹向下偏转.
(2)由电场力做功 W=qU可知,M、N间的电势差为:,从M到P点,则得M、P间的电势差为:,由此可知NP两点电势相等.由电场线与等势线垂直,电场线由高电势指向低电势,可知电场线由N指向M方向,由:.
【点睛】本题考查电场线与等势线的关系,根据电场力做功情况判断等势线,根据电场线与等势线垂直,电场线由高电势指向低电势的规律再确定电场线方向即可.
9. (4分)电场中A、B两点的电势是φA=-800V,φB=-200V。则A、B两点间的电势差UAB= V;把电荷q=-1.5×10-8C由A点移到B点,电场力做的功为W= J,电势能 (填增加或减少)了 J。
参考答案:
-600;9×10-6;减少;9×10-6J
10. 波绕过____的现象,叫做波的衍射,发生明显衍射的条件是____比波长小,或者跟____相差不多.
参考答案:
障碍物,障碍物或孔尺寸,波长
11. 用多用电表欧姆挡(×100)测量三只晶体二极管,其结果依次如图A、B、C所示,由图可知,图________中的二极管是好的,该二极管的负极是________端。
参考答案:
12. 用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时,得到了它们的I﹣U关系图线,如图所示.由图线可知,在实验过程中,阻值保持不变的电阻是 .阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是 (选填:甲、乙、丙).
参考答案:
乙,丙.
【考点】伏安法测电阻.
【分析】伏安特性曲线中,斜率为电阻的倒数;由伏安特性曲线可判断电阻的变化趋势.
【解答】解:伏安特性曲线中,斜率为电阻的倒数,故斜率不变则电阻不变,即为定值电阻;斜率变小则阻值变大,反之电阻变小.由图得,乙为定值电阻,丙阻值变大,
故答案为:乙,丙.
13. 某同学用量程为1 mA、内阻为150Ω的表头按图示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻,S为开关。回答下列问题:
(1)根据图示的电路,开关S断开时,用于测量 (填“电流”、“电压”);开关S闭合时,用于测量 (填“电流”、“电压)。
(2)定值电阻的阻值R1= Ω,R1= Ω。
参考答案:
电压,电流,850,1。
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 一种游标卡尺,它的游标尺上有50个小的等分刻度,总长度为49 mm.用它测量某物体长度,卡尺示数如下图所示,则该物体的长度是________cm;另用螺旋测微器测量某物体的直径时的示数如图所示,则该物体的长度是________mm.
参考答案:
4.120cm , 0.861 mm
15. (6分)某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:将打点计时器固定在光滑的长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车A的后面。让小车A运动,小车B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,如图1,碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体。他在安装好实验装置后,先接通电源然后轻推小车A,使A获得一定的速度,电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点,已知电源频率为50Hz。
(1)实验中打出的纸带如图2所示,并测得各计数点间距标在图上,则应选 段计算A的碰前速度;应选 段计算A和B碰后的共同速度(填BC、CD、DE)。
(2)已测得小车A的质量m1=0.20kg,小车B的质量m2=0.10kg,由以上测量结果可得:碰前总动量= kg·m/s ;碰后总动量= kg·m/s。
参考答案:
(1) BC(1分);DE (1分);0.21(2分);0.208(2分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m.将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行.当cd边刚进入磁场时:求:
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件.
参考答案:
解:(1)线框进入磁场前做自由落体运动,由机械能守恒定律得:
mgh=mv2,
cd边刚进入磁场时,产生的感应电动势:E=BLv,
解得:E=BL;
(2)此时线框中电流为:I=,
cd两点间的电势差:U=I=BL;
(3)安培力::F=BIL=,
根据牛顿第二定律有:mg﹣F=ma,由a=0
解得下落高度满足:h=;
答:(1)线框中产生的感应电动势大小为BL;
(2)cd两点间的电势差大小为BL;
(3)若此时线框加速度恰好为零,线框下落的高度h所应满足的条件为.
【考点】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)线框先自由下落,由高度h求得速度v,由E=BLv求解感应电动势的大小.
(2)cd两点间的电势差大小等于外电压,等于E.
(3)若此时线框加速度恰好为零,线框所受的安培力与重力平衡,推导出安培力表达式,由平衡条件求解h.
17. 某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为200kW,输出电压为500V,输电导线的总电阻为10Ω,导线上损耗的电功率为16kW,该村的用电电压是220V.
(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;
(2)如果该村某工厂用电功率为80kW,则该村还可以装“220V 40W”的电灯多少盏?
参考答案:
解:(1)根据如图所示输电线路,设高压输电线电流I2,输电电压为U2,由题意可知:P损=I22r;
所以有:I2===40A;
而I1===400 A
根据电流与匝数成反比,则有:===
U3=U2﹣I2R线=(500×10﹣40×10)V=4600 V
根据电压与匝数成正比,则:==230:11
(2)据降压变压器输入功率等于输出功率有:P3=P4=200﹣16=184 kW;
灯可以消耗的功率是:P灯=104kW;
所以还可装灯的盏数为:n==2600 盏;
答:(1)输电电路如图所示,升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为1:10,230:11;
(2)如果该村某工厂
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