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山西省忻州市沙泉中学2023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.(单选)如图,长为d的导线AB放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为L,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B,则AB所受的磁场力的大小为A.BIL
B.BIL/sinθ
C.BId/sinθ
D.BIdsinθks5u参考答案:B2.某带电粒子仅在电场力作用下由a点运动到b点,电场线、粒子在a点的初速度以及运动轨迹如图所示。由此可以判定A.粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度
B.粒子在a点的动能小于它在b点的动能C.粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能D.A点的电势低于B点的电势参考答案:AC3.(多选)对一定质量的理想气体,下列说法正确的是A.体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大B.压强不变,温度降低时,气体的体积一定增大C.温度不变,压强增大时,气体的体积一定减小D.温度升高,压强和体积都不变参考答案:AC4.下列说法正确的是A.人们早晨看见太阳的位置比它的实际位置要高一些B.将一块厚的长方体玻璃砖放在课本上,课本上的文字看上去比实际低一些C.在水下潜泳的人看岸边的景物要比实际高一些D.岸边的人看水中的鱼要比实际低一些参考答案:AC5.如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r,当闭合开关S后,电路正常连通,小灯泡L1、L2均发光,当滑动变阻器R的滑片P向右滑动一段距离后,下列判断正确的是(
)
L、
L1变亮L2变亮M、
电源消耗的总功率变大N、
电源的路端电压变小参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,质点P的坐标为(4,0),t=0.4s时的波形如图中虚线所示。波的传播速度为
m/s;若T>0.4s,当t=1.0s时,P点的坐标为
。参考答案:【解析】7.空气是不导电的。但是如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大,以至于分子破碎,于是空气中出现了可以自由移动的电荷,空气变成了导体。这个现象叫做空气的“击穿”。一次实验中,电压为4×104V的直流电源的两极连在一对平行金属板上,如果把两金属板的距离减小到1.6cm,两板间就会放电。问这次实验中空气击穿时的电场强度等于
▲
V/m参考答案:2.5×106V/m8.太阳内部不断进行着各种核聚变反应,一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种,请写出其核反应方程
;如果氘核的比结合能为E1,氚核的比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,则上述反应释放的能量可表示为
.参考答案:;4E3﹣2E1﹣3E2【考点】爱因斯坦质能方程.【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程,根据比结合能等于结合能与核子数的比值,通过能量关系,求出释放的核能.【解答】解:根据电荷数守恒、质量守恒守恒,知核反应方程为;氘核的比结合能为E1,氚核的比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,根据比结合能等于结合能与核子数的比值,则有:该核反应中释放的核能△E=4E3﹣2E1﹣3E2.故答案为:;4E3﹣2E1﹣3E29.右图是电学中常见的电学元件,它的名称是
,在物理学电路图中用大写字母
表示该元件。参考答案:可变电容器
C10.速度有许多单位,在国际单位制里速度的单位是m/s,但汽车速度常用km/h作单位,1m/s=
km/h,1km/h=
m/s。高速公路上某类汽车的限速为120km/h=
m/s。参考答案:3.6
1/3.6
33.311.一个静止的钚核Pu自发衰变成一个铀核U和另一个原子核X,并释放出一定的能量.其核衰变方程为:Pu→U+X.(1)方程中的“X”核符号为;(2)钚核的质量为239.0522u,铀核的质量为235.0439u,X核的质量为4.0026u,已知1u相当于931MeV,则该衰变过程放出的能量是
MeV;(3)假设钚核衰变释放的能量全部转变为铀核和X核的动能,则X核与轴核的动能之比
.参考答案:解:(1)核反应方程满足质量数守恒和核电荷数守恒:Pu→U+He;(2)根据爱因斯坦质能方程得;△E=△mc2=×931MeV≈5.31MeV.(3)根据动量守恒定律:PU﹣PX=0而动量和动能关系式为:E=因动量大小相等,则动能与质量数成反比,即放出粒子He与235U的动能之比235:4;故答案为:(1)He;(2)5.31;(3)235:4.12.法国物理学家
用精密的实验定量研究了电荷间的相互作用的规律,它就是
。参考答案:13.某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R。则输电线上的电流______________,输电线上损失的功率______________。参考答案:Po/v
三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.单摆测定重力加速度的实验中:
(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示,该摆球的直径d=—---mm.(2)悬点到小球底部的长度l0,示数如图乙所示,l0=
cm(3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示,然后使单摆保持静止,得到如图丁所示的F-t图象。那么:①重力加速度的表达式g=
(用题目中的物理量d、l0、t0表示).②设摆球在最低点时Ep=0,已测得当地重力加速度为g,单摆的周期用T表示,那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是
.A.
B.
C.
D.参考答案:15.如图所示是研究电磁感应现象的实验仪器,虚线框内给出了原、副线圈导线的绕法,实验前已查明电流表中电流从左接线柱流入时指针向左偏.
(1)用笔画线代替导线在答卷对应的图上连接好实验电路.
(2)若实验中原线圈插入副线圈后,开关S闭合的瞬间,观察到电流表指针向左偏,试在电路连接图中标出电源的正、负极.
(3)若将原线圈拔出,则拔出时电流表指针向
偏.
参考答案:(1)如图所示(2分)(2)如图所示(2分)(3)右偏(2分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分16.质量m=5kg的物体在恒定水平推力F=5N的作用下,自静止开始在水平路面上运动,t1=2s后,撤去力F,物体又经t2=3s停了下来。求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小。参考答案:2N17.在如图所示的直角坐标系中,一、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,二、三象限存在沿y轴负方向的匀强电场.现有一质量为m、电量为q的带点粒子从x轴负半轴上坐标为(﹣x,0)的位置出发开始运动,速度大小为v0,方向沿x轴正方向,粒子只受电场和磁场力的作用.若要粒子能够回到出发点,电场强度应为多大?参考答案:解:粒子射入磁场之前,在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动.设电场强度大小为E,则根据x方向的匀速运动可求出此段运动的时间:t1=,根据y方向的匀变速直线运动规律,y方向的位移和末速度大小为:y1=at12=t12=,vy=at1=t1=速度偏转角的正切值为:tanθ==;在磁场中粒子做匀速圆周运动,轨迹如图所示:粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:R=,粒子在y方向的位移大小:y2=2Rcosθ==,粒子离开磁场再次进入电场,在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动.若能回到出发点,设此运动时间为t3.由x方向上做匀速直线运动t2=,此阶段y方向做匀变速直线运动的位移:y3=vyt2+t22=
综合3段运动,粒子回到出发点,有:y1﹣y2+y3=0,代入以上结果可得:E=;答:若要粒子能够回到出发点,电场强度应为.【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】粒子在电场力做类似平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,画出运动轨迹,根据类平抛运动的分运动公式和牛顿第二定律类似分析即可.18.如图,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻,一质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度
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