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广西壮族自治区玉林市北流第八中学2022-2023学年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. (多选)如图所示,虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等,一个α粒子(即氦原子核)以一定的初速度进入电场后,只在电场力作用下沿实线轨迹运动,α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中,电场力做负功,由此可判断出( ).
(A)N点的电势高于M点的电势
(B)α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大
(C)α粒子在M点的速率小于在N点的速率
(D)α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大
参考答案:
AB
2. (多选)在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小EA=,方向水平向右.下列说法中正确的是( )
A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左
B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左
C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2EA
D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F
参考答案:
BD
3. 如图所示4种导电器件的伏安特性曲线中,满足欧姆定律的是
参考答案:
C
4. 一绳长为L的单摆,在平衡位置正上方(L—L′)的P处有一个钉子,如图所示,这个摆的周期是( )
A. B.
C. D.
参考答案:
D
5. 如图所示,两个定值电阻R1、R2串联后接在电压U稳定于12V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,电压表的示数为8V.如果他把电压表改接在R2两端,则电压表的示数将( )
A、 大于4V小于8V B、等于4V
C、小于4V D、等于或大于8V
参考答案:
C
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (4分)按照你对以下几种传感器的理解填写下面表格中的空格中的内容。
传感器名称
输入(或感受)的量
输出的物理量
湿度计
湿度
电学量
光电二极管
电学量
压强传感器
电学量
话筒
电学量
热电偶
电学量
参考答案:
光信号(1分)、压强(1分)、声音(1分)、温度(1分)
7. 如图所示,A、B两点相距0.1m,AB连线与电场线的夹角θ=60°,匀强电场的场强E=100V/m,则A、B间电势差UAB=__________V。
参考答案:
-5V
8. 有人站在火车轨道旁,一列迎面高速驶来的火车鸣笛,人听到的笛声的频率
将 (填“变大”“变小”或“不变”),此现象称为 。
参考答案:
9. 阴极K用极限波长λ0=0.66μm的金属制成的装置如图所示.若闭合开关S,现用λ=3000A的紫外线照射阴极,调整两个极板电压,使饱和光电流的值(当阴极K发射的电子全部到达阳极A时,电路中的电流达到最大值,称为饱和光电流)I=0.64μA.
(1)求每秒钟阴极发射的光电子数;
(2)求光电子飞出阴极时的最大初动能.
(3)如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍,求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能.
参考答案:
解:(1)阴极每秒发射的光电子数:n=个.
(2)根据光电效应方程,光电子的最大初动能为:Ekm=hv﹣W0=,
代入数据解得最大初动能为: J.
(3)如图照射光的频率不变,光强加倍,则每秒内发射的光电子数也加倍,饱和光电流也增大为原来的2倍,根据光电效应实验规律可得阴极每秒钟发射的光电子个数:n′=2n=8.0×1012个.
光电子的最大初动能仍然为: J.
答:(1)每秒钟阴极发射的光电子数为4.0×1012个;
(2)光电子飞出阴极时的最大初动能为2.95×10﹣19J;
(3)每秒钟阴极发射的光电子数为8.0×1012个,光电子飞出阴极时的最大初动能为2.95×10﹣19J.
10. 把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上,磁感强度为B的匀强磁场竖直向下,当把环翻转180°的过程中,流过环某一横截面的电量为__ __。
参考答案:
11. 在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为 ____,方向_ _____ ___。
参考答案:
,竖直向上
该带电液滴在竖直方向上做匀速直线运动,所以受力平衡,而且液滴受到竖直向下的重力,那么电场力方向竖直向上,所以,解得,正电荷受到的电场力的方向和电场的方向是相同的,所以电场方向竖直向上
12. 如图所示,有四列简谐波同时沿x轴正方向传播,波速分别是 v、2v、3v和 4v,a、b是x轴上所给定的两点,且ab=l.在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示,则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图 ;频率由高到低的先后顺序依次是图
参考答案:
BDCA,DBCA
【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象.
【分析】根据波形读出波长,求出周期,分别得到a点形成波峰的时间,再确定先后顺序.频率等于周期的倒数.
【解答】解:四个图的波长分别是:λa=l,,λc=2l,λc=
周期分别为Ta==,Tb==,Tc=,Td==
由该时刻起a点出现波峰的时间分别为
ta==,tb==,tc==,td==
可见,tb<td<tc<ta.所以由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图BDCA.
根据频率与周期的关系f=,得到,频率关系为fd>fb>fc>fa,频率由高到低的先后顺序依次是图DBCA.
故答案为:BDCA,DBCA
13. 如图甲所示为加速度计的原理图:支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动。随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架将发生位移,并通过电路转换成电信号从电压表输出。已知电压表量程为8V,滑块质量m=0.1kg,弹簧劲度系数k=20N/m,电源电动势E=10V,内阻不计,滑动变阻器总电阻值R=40Ω,有效总长度l=8cm.当待测系统静止时,滑动触头P位于变阻器R的中点,取A→B方向为正方向。
(1)该加速度计能测量的最大加速度为 m/s2。
(2)为保证电压表能正常使用,图甲电路中电阻R0至少 Ω。
(3)根据R0的最小值,将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度,如图乙,电压4V对应加速度为 ,电压6V对应加速度为 (要求用正负号表示加速度方向)。
甲 乙
参考答案:
(1)8 (2)10 (3)0 -4 m/s2
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 甲图中游标卡尺的读数是 cm。乙图中螺旋测微器的读数是 mm。
参考答案:
10.50 3.200(3.198-3.202)
15. .有一标有“6V,1.5W”的小灯泡,现描绘小灯泡的伏安特性曲线,提供的器材除导线和开关外,还有:A.直流电源6V(内阻不计)B.直流电流表0~3A(内阻0.1Ω以下)C.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω)D.直流电压表0~15V(内阻约为15kΩ)E.滑动变阻器10Ω,2A F.滑动变阻器1kΩ,0.5A。实验中电流表应选用 ,滑动变阻器变选用 。(用序号表示),请你设计出描绘小灯泡的伏安特性曲线的电路图。
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (8分)如图所示的电路中,电源的内电阻r=1.0,电阻R1=R2=3.0,R3=6.0。开关S接点1时的路端电压为4.5V.现将开关S接至点2,求电源的路端电压.
参考答案:
17. 如图所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L,右端接有电阻R,磁感应强度为B,一根质量为m、电阻不计的金属棒以v0的初速度沿框架向左运动,棒与框架的动摩擦因数为μ,测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电量为q,求:
(1)棒能运动的距离;
(2)R上产生的热量.
参考答案:
(1)设在整个过程中,棒运动的距离为s,磁通量的变化量ΔΦ=BLs,通过棒的任一截面的电量q=IΔt=,解得s=.
(2)根据能的转化和守恒定律,金属棒的动能的一部分克服摩擦力做功,一部分转化为电能,电能又转化为热能Q,即有mv=μmgs+Q,解得Q=mv-μmgs=mv-.
18. 如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱,左右两管水银面高度差为h cm,外界大气压为h0 cmHg.
(1)若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分),求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位);
(2)在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l,求此时空气柱的温度T′.
参考答案:
(1)h+3l (2) T
【分析】
气体的状态变化方程
【详解】①封闭气体等温变化:,,
解得:
②空气柱的长度为开始时的长度l时,左管水银面下降 ,右管水银面会上升 ,此时空气柱的压强:
由
解得:
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