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山西省忻州市李家坪中學(xué)2023年高二物理模擬試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.(多選)原子核A發(fā)生α衰變后變?yōu)樵雍耍雍薆發(fā)生β衰變后變?yōu)樵雍耍阎雍薃和原子核B的中子數(shù)相同,則兩個生成核X和Y的中子數(shù)以及a、b、c、d的關(guān)系,下列說法正確的是(
) A.X的中子數(shù)比Y少3
B.X的中子數(shù)比Y少1
C.如果a-d=2,則b-c=3
D.如果a-d=2,則b-c=1參考答案:BC2.通過一根金屬導(dǎo)線的電流為16mA.則10s內(nèi)通過這根導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為(
)A.1.0×1017
B.1.0×1018
C.1.0×1019
D.1.0×1020參考答案:B3.(單選)下列導(dǎo)線周圍的磁場分布正確的是參考答案:C4.(多選題)如圖所示,長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=4kg的小物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示,取g=10m/s2,則下列說法正確的是()A.木板A獲得的動能為2JB.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2JC.木板A的最小長度為2mD.A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1參考答案:ADA、由圖示圖象可知,木板獲得的速度為,A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,以B的初速度方向?yàn)檎较?,由動量守恒定律得:,解得:木板A的質(zhì)量,木板獲得的動能為:,故A正確;B、系統(tǒng)損失的機(jī)械能,代入數(shù)據(jù)解得:,故B錯誤;C、由圖得到:0-1s內(nèi)B的位移為,A的位移為,木板A的最小長度為,故C錯誤;D、由圖示圖象可知,B的加速度:,負(fù)號表示加速度的方向,由牛頓第二定律得:,代入解得,故D正確。故選AD。5.(單選)如圖所示,一根用絕緣材料制成的勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端固定,右端與質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球相連,靜止在光滑、絕緣的水平面上.在施加一個場強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場后,小球開始做簡諧運(yùn)動.那么(
)A.運(yùn)動過程中小球的電勢能和彈簧的彈性勢能的總量不變B.小球做簡諧運(yùn)動的振幅為2Eq/k
C小球到達(dá)最右端時,彈簧的形變量為2Eq/kD.運(yùn)動過程中小球的機(jī)械能守恒參考答案:C二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向彈回,取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞前后的動量變化為________kg·m/s。若小球與地面的作用時間為0.2s,則小球受到地面的平均作用力大小為________N(取g=10m/s2)。參考答案:7.一興趣實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行用感應(yīng)起電機(jī)給電容器充電的研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時將電容器兩極板和一個靜電計(jì)相連,然后給電容器充電,充電時間越長,發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針偏角越大,這說明電容器帶電量越大時,它兩極板間的電勢差就越
。為了定量地研究電容器所帶電量和兩極電勢差之間的關(guān)系,該小組用一個能夠給電路提供5mA穩(wěn)恒電流的電源給一個電容器充電,用秒表記錄充電時間,充電后用伏特表測電容器兩極間的電勢差,測出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,由此可知實(shí)驗(yàn)中所用電容器的電容為
μF參考答案:大;5.0×1038.如圖所示,兩段水銀柱將U形管內(nèi)的空氣分成A、B兩部分,若B氣柱長L=19cm,封閉A氣體的水銀柱上端面跟右管水銀柱液面相平,外界大氣壓p0=76cmHg=1.0×105Pa,則A部分氣體的壓強(qiáng)pA=
Pa.參考答案:1.25×105【考點(diǎn)】封閉氣體壓強(qiáng).【分析】先分析B部分氣體壓強(qiáng)的大小,在根據(jù)A部分的壓強(qiáng)pA=P﹣h,聯(lián)立求解.【解答】解:設(shè)左側(cè)水銀柱的長度為h,則B部分氣體的壓強(qiáng)P=P0+h+L,A部分的壓強(qiáng)pA=P﹣h,聯(lián)立得:pA=76+19=95cmHg=1.25×105Pa故答案為:1.25×1059.電子以速度v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,磁場方向如右圖所示,此時所受洛侖茲力的方向_____(填向上或向下)。郝雙制作參考答案:向下、10.如果在磁場的某一區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個區(qū)域的磁場稱為
。參考答案:勻強(qiáng)磁場11.如圖二所示,電源電動勢E=20V,內(nèi)電阻r=1Ω,R1=6Ω,R2=4Ω,R3=12Ω,電流表電阻不計(jì)。開關(guān)S1、S2均閉合時電流表示數(shù)為_________A,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2均斷開時S2兩端的電壓為_________V(此空結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。參考答案:5,16。12.組成物質(zhì)的分子是很小的,一種粗測分子大小的方法是
,設(shè)一滴油酸體積為V,油酸在水面上延展的最大面積為S,油膜的厚度等于
,油膜的厚度即為分子的直徑。參考答案:單分子油膜法,
13.質(zhì)子和α粒子的質(zhì)量比為m1∶m2=1∶4,帶電量之比為q1∶q2=1∶2,當(dāng)它們從靜止開始由同一勻強(qiáng)電場加速,通過相同的位移,則它們的速度之比v1∶v2=______,動能比Ek1∶Ek2=______參考答案::1,1:2三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.甲圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是
cm。乙圖中螺旋測微器的讀數(shù)是
mm。
參考答案:10.50
15.為了測定某電池的電動勢(約10V~11V)和內(nèi)電阻(小于2Ω),需要把一個量程為5V的直流電壓表接一固定電阻(用電阻箱代替),改裝為量程為15V的電壓表,然后用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻,以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過程:(1)把電壓表量程擴(kuò)大,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,請完成第五步的填空。
第一步:把滑動變阻器滑動片移至最右端第二步:把電阻箱阻值調(diào)到零第三步:閉合電鍵第四步:把滑動變阻器滑動片調(diào)到適當(dāng)位置,使電壓表讀數(shù)為4.5V第五步:把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值,使電壓表讀數(shù)為
V第六步:不再改變電阻箱阻值,保持電壓表和電阻箱串聯(lián),撤去其它線路,即得量程為15V的電壓表(2)上述實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有:A.某電池(電動勢約10V~11V,內(nèi)電阻小于2Ω)B.電壓表(量程為5V,內(nèi)阻約5KΩ)C.電阻箱(阻值范圍0~9999Ω)D.電阻箱(阻值范圍0~99999Ω)E.滑動變阻器(阻值為0~20Ω,額定電流2A)F.滑動變阻器(阻值為0~20KΩ,額定電流0.2A)電阻箱應(yīng)選
,滑動變阻器應(yīng)選
(用大寫字母表示)。(3)用該擴(kuò)大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變),測電源電動勢E和內(nèi)電阻r,實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示,得到多組電壓U(按原電壓表盤讀的值)和電流I的值,并作出U—I圖線如圖丙所示,可知電池的電動勢為
V,內(nèi)電阻為
Ω。(保留3位有效數(shù)字)。參考答案:(1)1.5(3分)
(2)D
(3分)E(3分)(3)10.5(3分)
1.71
四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動員(可視為質(zhì)點(diǎn)),在河岸上A點(diǎn)緊握一根長L=5.0m的不可伸長的輕繩,輕繩另一端系在距離水面高H=10.0m的O點(diǎn),此時輕繩與豎直方向的夾角為θ=37°,C點(diǎn)是位于O點(diǎn)正下方水面上的一點(diǎn),距離C點(diǎn)x=4.8m處的D點(diǎn)有一只救生圈,O、A、C、D各點(diǎn)均在同一豎直面內(nèi).若運(yùn)動員抓緊繩端點(diǎn),從臺階上A點(diǎn)沿垂直于輕繩斜向下以一定初速度v0躍出,當(dāng)擺到O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時松開手,最終恰能落在救生圈內(nèi).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)運(yùn)動員經(jīng)過B點(diǎn)時速度的大小vB;(2)運(yùn)動員從臺階上A點(diǎn)躍出時的動能Ek;(3)若初速度v0不一定,且使運(yùn)動員最終仍能落在救生圈內(nèi),則救生圈離C點(diǎn)距離x將隨運(yùn)動員離開A點(diǎn)時初速度v0的變化而變化.試在下面坐標(biāo)系中粗略作出x﹣v0的圖象,并標(biāo)出圖線與x軸的交點(diǎn).參考答案:解:(1)運(yùn)動員從B點(diǎn)到D點(diǎn)做平拋運(yùn)動H﹣L=gt2①x=VBt
②由①②式代入數(shù)據(jù)解得VB=4.8m/s,所以運(yùn)動員經(jīng)過B點(diǎn)時速度的大小為4.8m/s.(2)運(yùn)動員從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,由機(jī)械能守恒定律mghAB=mVB2﹣Ek③其中hAB=L(1﹣cosθ)
④由③④式代入數(shù)據(jù)解得Ek=76J,運(yùn)動員從臺階上A點(diǎn)躍出時的動能Ek大小為76J.(3)設(shè)運(yùn)動員經(jīng)O點(diǎn)正下方時的速度為VB′,B到水面的距離為h,則m﹣mV02=mg(H﹣Lcos37°﹣h)
⑤x=VB′?⑥由⑤⑥解得:x2﹣V02=20
⑦x﹣V0的圖象如圖所示:【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律;平拋運(yùn)動;動能定理的應(yīng)用.【分析】(1)運(yùn)動員從B點(diǎn)到D點(diǎn)做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可以求得在B點(diǎn)的速度的大小;(2)從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中人的機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可以求得人的初動能的大??;(3)人離開B點(diǎn)之后做的是平拋運(yùn)動,所以水平方向是勻速直線運(yùn)動,由動能定理可以表示出初速度的大小,從而可以求得x和初速度V0的關(guān)系.17.質(zhì)量為0.5kg的小球從h=2.45m的高空自由下落至水平地面,與地面作用0.2s后,再以5m/s的速度反向彈回,求小球與地面的碰撞過程中對地面的平均作用力.(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2)參考答案:解:小球自由下落過程中,由機(jī)械能守恒定律可知:mgh=mv12;解得:v1=m/s,同理,回彈過程的速度為5m/s,方向豎直向上,設(shè)向下為正,則對碰撞過程由動量定理可知:mgt﹣Ft=﹣mv′﹣mv代入數(shù)據(jù)解得:F=35N由牛頓第三定律小球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧Υ笮?5N,方向豎直向下答:小球與地面的碰撞過程中對地面的平均作用力為35N.【考點(diǎn)】動量定理.【分析】由機(jī)械能守恒定律可求得小球落地和反彈時的速度,再由動量定理可求得地面對小球的平均沖力F,最后由牛頓第三定律說明即可.18.(計(jì)算)如圖,在第一象限存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面(xy平面)向外;在第四象限存在勻強(qiáng)電場,方向沿x軸負(fù)向.在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子,該粒子在(d,0)點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)人電場.不計(jì)重力.若該粒子離開電場時速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ,求:(1)電場強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值;(2)該粒子在電場中運(yùn)動的時間.參考答案:(1)電場強(qiáng)度大小
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