2022年湖南省永州市邮亭圩区中学高二物理模拟试卷含解析

2022年湖南省永州市邮亭圩区中学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.（多选题）如图所示是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是()A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小参考答案：ABC2.下列属于可再生的一次能源的是A．煤气

B．煤炭

C．天然气

D．太阳能参考答案：D3.（单选）如图所示，a、b两端电压恒定，电阻R1=2kΩ，用内阻也是2kΩ的电压表测电阻R1两端电压为2V，测R2两端电压为4V，则不接电压表时，a、b间总电压为

A．6V

B．8V

C．10V

D．12V参考答案：C4.（单选）如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，接线柱a、b接路端电压u＝311sin314t（V）的正弦交流电源。当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，示数发生变化的电表是：A．A1

、A2

B．A2、V2C．A1

、A2、V2

D．A1

、A2、V1、V2参考答案：A5.（单选）如图所示，实线AB为一电子在电场中的运动轨迹，虚线为等势线且相邻两等势线间的电势差相等、距离相等，电子运动到等势线φ1上时，具有动能30J，它运动到等势线φ3上时，具有动能10J．令φ0=0，电子重力不计，则下列说法正确的是（

）Ａ.电场方向水平向左Ｂ.电子在运动过程中加速度变小Ｃ.电子在A点的电势能为负值Ｄ.当该电子荷的电势能为4J时，其动能大小为36J参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。(Sin37o=0.6,cos37o=0.8)则分析小球的带电性质为_________电、小球的带电量为_______细线的拉力为______________.参考答案：7.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道．现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为，小球的速度为．参考答案：；．【考点】动量守恒定律．【分析】（1）小球从静止下滑时，系统水平方向不受外力，动量守恒．小球下滑直到右侧最高点的过程中，车一直向左运动，根据系统水平方向平均动量守恒，用水平位移表示小球和车的速度，根据动量守恒列式求解车向左移动的最大距离；（2）小球滑至车的最低点时，根据系统的水平方向动量守恒和机械能守恒列式，即可求出小球的速度；【解答】解：当小球滚到最低点时，设此过程中小球水平位移的大小为s1，车水平位移的大小为s2．在这一过程中，由系统水平方向总动量守恒得（取水平向左为正方向）m﹣M=0又s1+s2=R由此可得：s2=当小球滚至凹槽的最低时，小球和凹槽的速度大小分别为v1和v2．据水平方向动量守恒

mv1=Mv2另据机械能守恒得：mgR=mv12+Mv22得：v1=故答案为：；．8.带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r＝__________，周期T＝__________.参考答案：9.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，

10.（3分）光子能量E=

，光子的动量P=

。参考答案：Hv；11.实验室有一块长方体透明介质，截面如图ABCD所示．AB的长度为l1，AD的长度为l2，且AB和AD边透光，而BC和CD边不透光且射到这两个边的光线均被全部吸收．现让一平行光束以入射角θ1射到AB面，经折射后AD面上有光线射出．为了测量该长方体介质的折射率．一同学的做法是：保持射到AB面上光线的入射角θ1不变，用一遮光板由A点沿AB缓慢推进，遮光板前端推到P时，AD面上恰好无光线射出，测得AP的长度为l3，则长方体介质的折射率可表示为n＝__________；参考答案：12.如下图所示，左边是一个由直流电源和定值电阻R1、R2及热敏电阻R3组成的控制电路，右边是由电磁继电器、电源和报警灯D组成的报警电路。热敏电阻R3的阻值随温度的升高而减小，电磁铁线圈的电阻不可忽略。当控制电路所处的环境温度升高到某一数值后，要求能够通过报警电路中的报警灯D发光来报警。为了能实现这功能，在控制电路中有A、B、C三个输出端，选择其中的两个端点与电磁铁的输入端P、Q两个接线柱连接，那么应该选择的端点是（选填“A、B”、“A、C”或“B、C”）。参考答案：13.10．一水平放置的矩形线圈abcd，在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如右上图所示，位置l和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内

感应电流，如有，从上往下看，电流方向为______

,线圈从位置2到位置3的过程中，线圈内

感应电流,如有，从上往下看，电流方向为______,(填“有”或“无",”顺时针”或“逆时针”)参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）从高几十米的实验楼的顶棚上，下垂一个单摆，实验者仅有一个满刻度为1米的刻度尺，无法测出摆长，但要求用此单摆测定重力加速度。如果你是实验者，在给一只秒表，你如何设计一种方法，测出当地的重力加速度的值？简明写出实验的主要步骤：

，并写出重力加速度的最后计算式：

。参考答案：]15.用螺旋测微器测小球直径时如图甲，这时读出的数值是___________mm；用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度如图乙，铅笔的长度是_________cm。参考答案：

8.472

mm，

10.060

cm四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在以O为圆心，半径为R=10cm的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.10T，方向垂直纸面向外．竖直平行放置的两金属板A、K连在如图所示的电路中．电源电动势E=91V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2跟O在同一水平直线上，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D之间的距离为H=3R．比荷为2.0×105C/kg的带正电的粒子由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上．粒子进入电场的初速度、重力均可忽略不计．（1）求如果粒子垂直打在荧光屏上的O′点，电压表的示数多大；（2）调节滑动变阻器滑片P的位置，求粒子到打到光屏的范围；（3）在（2）问的条件下带电粒子在磁场中运动的最短时间。

参考答案：（1）离子打到O′点，则离子在磁场中偏转90°，因此轨迹半径r=R=10cm在磁场中Bqv=m、在加速电路中qU=mv2

综合上述得到U=代入数据可得U=30V．（2）当滑动变阻器滑动头在左端时金属板间电压U1=R1=10V离子加速度qU1=mv12离子由S2进入磁场Bqv1=m所以r1=，代入数据得r1=10cm．由几何关系可知，偏转角θ1=120°，打在荧光屏上的M点处，MO′=H/=30cm；同理，当滑动变阻器滑动头在右端时，U2=90V，由r2=，可得r2=30cm，偏转角θ2=60°，打在荧光屏上的N点处，O′N==30cm．打中范围为60cm．（3）17.图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s2，

试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。参考答案：整个电路消耗的电能来源于重力势能的减少，导体棒匀速下落，通过重力克服安培力做功，将重力势能转化为电能。电路的结构是导体棒为电源，导体棒的电阻为电源内阻，电阻R1与R2并联接在电源两端，等效电路如图所示。根据P＝mgv得v＝＝m/s＝4.5m/s

导体棒产生的电动势E＝Blv

导体棒中的电流I＝导体棒匀速运动有mg＝Bil

将I代入上式得＝mg将已知B＝0.50T，l＝0.40m，m＝6.0×10-3kg，r＝1.0Ω，R1＝3.0Ω，v＝4.5m/s代入上式得R2＝6.0Ω。18.如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q