河南省洛阳市第四十六中学2022-2023学年高二物理下学期摸底试题含解析

河南省洛阳市第四十六中学2022-2023学年高二物理下学期摸底试题含解析一、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.如图所示,质量为0.4kg的带底座的透明球壳放置在光滑水平面上，球壳内半径为5cm,内壁光滑。当对球壳施加一水平推力时，放在球壳内、质量为0.2kg的小球（可视为质点）相对球壳静止,且距离球壳最低点的高度为2cm,取重力加速度g=10m/s2，则水平推力的大小为

A.8NB.5.3NC.4.5ND.3N参考答案：A【详解】小球具有水平向左的加速度，设圆心与小球连线和竖直方向的夹角为θ，分析受力可知：mgtanθ=ma。根据几何关系可知：。研究整体的受力，根据牛顿第二定律可知：F=（m+M）a，联立解得：F=8N。A．8N，与结论相符，选项A正确；B．5.3N，与结论不相符，选项B错误；C．4.5N，与结论不相符，选项C错误；D．3N，与结论不相符，选项D错误；2.如图所示,实线为一点电荷Q形成的电场中的几条电场线(方向未标出),虚线为一电子在电场中从M点运动到N点的轨迹.若电子在运动中只受静电力的作用,则下列判断正确的是()A.电子在M点的电势能比在N点的电势能大B.电子在M点的加速度比在N点的加速度大C.电子在M点的速度比在N点的速度大D.形成电场的点电荷Q带负电参考答案：A试题分析：由图看出，电子的轨迹向下弯曲，其所受的电场力方向向上，故建立电场的点电荷Q带正电，A错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，M点电场线稀疏，所以离子在M点的电场力小，加速度也小，B错误；粒子从M到N，电场力做正功，动能增大．电势能减小，所以离子在N点的速度大于在M点的速度，粒子在M点的电势能比在N点的电势能大，所以C错误；D正确；故选D。考点：电场线、电场强度。【名师点睛】由运动的轨迹弯曲方向确定出电场力方向，根据离子的电性分析电场线的方向，根据电场力的方向与速度方向的夹角确定电场力做功的正负，从而判断出动能和势能的大小关系。3.如图4所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时A．原、副线圈磁通量之比为2∶1B．原、副线圈电流之比为1∶2C．输入功率和输出功率之比为1∶1D．原、副线圈磁通量变化率之比为2∶1参考答案：BC4.如图所示，质量为m、电量为q的带电微粒，以初速度V0从A点竖直向上射入水平方向、电场强度为E的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为VB＝2V0，而方向与E同向。下列判断中正确的是(

)。A、A、B两点间电势差为2mV02/q

B、A、B两点间的高度差为V02/2gC、微粒在B点的电势能大于在A点的电势能

D、从A到B微粒作匀变速运动参考答案：ABD5.关于振动，下列说法正确的是A．平衡位置的合力一定是零B．单摆的周期跟系统地理位置有关C．受迫振动的周期跟固有周期有关D．阻尼振动的机械能不断减小，振幅也不断减小参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，M、N为水平位置的两块平行金属板，板间距离为d，两板间电势差为U．当带电量为q、质量为m的正离子流以速度v0沿水平方向从两板左端的中央O点处射入，因受电场力作用，离子作曲线运动，偏向M板（重力忽略不计）．今在两板间加一匀强磁场，使从中央O处射入的正离子流在两板间作直线运动．则磁场的方向是___________；磁感应强度B＝__________．

参考答案：

U/V0d

垂直纸面向外7.（2分）一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上．若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球的冲量为

。(忽略空气阻力g取10m/s2)参考答案：0.6N·s8.如图所示，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为A，电压表的读数为V．参考答案：9.有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电荷量减少3×10-4C，于是电容器两极板间电压降为原来的，此电容器的电容是________μF，电容器原来的带电荷量是________C，若电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是________μF。参考答案：150

4.5×10-4

15010.（4分）已知如图，a、b、c、d四点在同一直线上b、c两点间的距离等于c、d两点间的距离．在a点固定放置一个带电量为＋Q点电荷．将另一个电荷量为＋q的点电荷从a、b间的某一点由静止释放，它通过b、d两点时的动能依次为20eV和100eV，则它通过c点时的动能一定________60eV（填大于、等于或小于）．参考答案：大于11.(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当(填“是”或“否”)．①把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放：

▲

；②在摆球经过最低点时启动秒表计时：

▲

；③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：

▲

。(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示，该球的直径为

▲

mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随

▲

的增大而增大。参考答案：否；是；否；20.685；摆长．解析解：①单摆在摆角很小时振动是简谐振动，摆角一般要小于5°，故①不合理；②测单摆周期时，一般以小球经过最低点时开始计时，这样可以减小实验误差，故②合理；③用摆球一次全振动的时间最为单摆的周期测量误差较大，为减小测量误差，要测多个周期的时间求平均值，故③不合理；由图示螺旋测微器可知，主示数为20.5m，游标尺示数为18.5×0.01mm=0.5mm=0.185,m，读数为20.685mm从图中数据可知：摆长相同时，周期相同，摆长变大时，周期变大，根据表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大．12.如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场。在此过程中，线圈的磁通量将

（选填“变大”或“变小”）。若上述过程所经历的时间为0.1s，线圈中产生的感应电动势为0.2V，则线圈中的磁通量变化了

Wb。参考答案：变大；0.02Wb13.（4分）如图，在演示“摆的共振”实验中，一根张紧的绳子上挂了四个单摆，a、b、c、d，它们的摆长及其关系是La=Lb=L

Ld=0.5L

Lc=1.5L当a摆动后，其余的各摆亦随着振动起来，有实验可知：除a摆之外，________摆振幅最大，c完成一次全振动的时间是________

参考答案：b，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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，15.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）一列简谐横波在x轴线上传播着，在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如图所示：

（1）横波的波长是多大？振幅A是多大？（2）设周期大于(t2–t1)，如果波向左传播，波速多大？（3）设周期小于(t2–t1)，且波速为6800m/s，求波的传播方向。参考答案：解析：（1）如图A=0.2cm，λ=8m。

（2分）（2）波向左传播：Δt=(n+)T

其中n为自然数

（1分）T=

s

（1分）当n=0时，T=s，

（1分）当n=1时，T=s<0.005s（舍去） （1分）∴υ==1200m/s

（1分）（3）T=

（1分）

（1分）即波传了个波长，结合波形曲线可知波传播方向向右。

（1分）17.如图所示，在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度大小B=T，方向竖直向下；线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时:（1）写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式．（2）若线框电阻r=3；再将AB两端接入一个“6V，12W”的小灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际消耗功率多大？（设小灯泡的阻值不变）

参考答案：（1）注意到图示位置磁感线与线圈平面平行，瞬时值表达式应为余弦函数，先求出角频率和最大值

ω=2πn=100πrad/s

……（1分）

E=BSω=×0.2×0.1×100π=10（V）

……（2分）所以电动势瞬时表达式应为e=10cos100πt（V）．……（2分）（2）用电器是小灯泡；是纯电阻电路，其电阻为R=……（1分）首先求出交流电动势有效值E==10（V）……（1分）由于R=r；

所以=5v＜6V……（1分）小于额定电压，所以小灯泡不能正常发光……（1分）其实际功率是P==8.3（w）……（1分）ks5u18.如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈的总电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时．问：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈转过s时电动势的瞬时值多大？（3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？（4）从中性面开始计时，经s通过电阻R的电荷量是多少？参考答案：解：（1）转速n=300r/min=5r/s，故频率f=n=5Hzω=2πf=2π×5rad/s=10πrad/s感应电动势的最大值Em=nBSω=100××0.05×10π=50V，因为从中性面开始计时，所以感应电动势按正弦规律变化，e=Emsinωt=50sin10πtV（2）当t=s时，e=50sin（10π×）V≈43.3V．（3）电动势的有效值为E==V≈35.4V，电流表示数I==A=3.54A，电压表示数U=IR=3.54×9V=31.86V．（4）s内线圈转过的角度θ=ωt=×2π×=．该过程中，△Φ=BS﹣BScosθ=BS，q=△t=N==C．答：（1）若从线圈处于中性面开始计