2022-2023學年河北省張家口市存瑞鄉(xiāng)中學高二物理上學期摸底試題含解析

2022-2023學年河北省張家口市存瑞鄉(xiāng)中學高二物理上學期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.某光電管的陰極是用金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21eV，用波長為2.5×10-7m的紫外線照射陰極，已知真空中光速為3.0×108m/s，元電荷電量為1.6×10-19C，普朗克常量為6.63×10-34J?s，求得鉀的極限頻率和該光電管發(fā)射的光電子的最大動能應分別是

A．5.3×1014Hz，2.2J

B．3.3×1033Hz，2.2J

C．5.3×1014Hz，4.4×10-19J

D．3.3×1033Hz，4.4×10-19J

參考答案：C2.如圖，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為2:1．原線圈接入一電壓為U=U0sinωt的交流電源，副線圈接一個R=55Ω的負載電阻．若U0=220V,ω=100πrad/s,則下述結(jié)論正確的是（

）

A．副線圈中電壓表的讀數(shù)為110VB．副線圈中輸出交流電的周期為0．02s

C．原線圈中電流表的讀數(shù)為4A

D．原線圈中的輸入功率為880W參考答案：B3.關于帶電粒子在磁場中的運動，下列說法正確的是A．帶電粒子飛入勻強磁場后，一定做勻速圓周運動B．帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，速度一定不變C．帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，洛侖茲力的方向總和運動方向垂直D．帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，動能一定保持不變參考答案：CD4.某平行板電容器的電容為C，帶電量為Q，相距為d，今在板間中點放一個電量為q的點電荷，則它受到的電場力的大小為（

）

A．

B．C．

D．參考答案：C5.在驗證光的波粒二象性的實驗中，下列說法正確的是

(

)A．使光子一個一個地通過狹縫，如時間足夠長，底片上將會顯示衍射圖樣B．單個光子通過狹縫后，底片上會出現(xiàn)完整的衍射圖樣C．光子通過狹縫的運動路線像水波一樣D．光的波動性是大量光子運動的規(guī)律參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個理想變壓器的原線圈為1320匝，副線圈為60匝，在副線圈上接一個電阻值恒為10的電阻，通過它的交流電流為1A，則原線圈的輸入功率為

W，在其他條件不變時，若將副線圈匝數(shù)加倍，則副線圈中電流將變?yōu)?/p>

A。參考答案：10，27.產(chǎn)生多普勒效應時，波源的頻率

（填增大、減小或不變）。參考答案：不變；增大8.如圖所示，L是一電阻可以忽略不計的電感線圈，a、b為L上的左右兩個端點，A、B、C為完全相同的三個燈泡，原來開關S是閉合的，三個燈泡均在發(fā)光，某時刻將開關S斷開，則a點的電勢

b點（填“高于”、“低于”或“等于”），B、C兩燈發(fā)生的現(xiàn)象為

．參考答案：低于，三燈均過一會兒才熄滅，流過燈泡BC的電流比原來大，B、C燈變亮后緩慢熄滅【考點】自感現(xiàn)象和自感系數(shù)．【分析】開關由閉合到斷開瞬間，BC燈原來電流立即消失，而線圈產(chǎn)生自感電動勢與ABC組成回路，由于阻礙作用使電流逐漸減小．【解答】解：開關閉合穩(wěn)定時，流過A的電流大于流過BC的，開關由閉合到斷開瞬間，線圈中產(chǎn)生的自感電流的方向為由a指向b，所以b點電勢高于a點；BC燈原來的電流瞬間消失，而線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙BC燈中電流減小，并與ABC組成回路，原來兩支路燈電流不相等，則開關斷開瞬間，電流都從原來A的值開始減小，所以三燈均過一會兒才熄滅，而流過燈泡BC的電流比原來大，B、C燈變亮后緩慢熄滅．故答案為：低于，三燈均過一會兒才熄滅，流過燈泡BC的電流比原來大，B、C燈變亮后緩慢熄滅9.（4分）某同學在做玩具直流電動機實驗，當加在電動機兩端的電壓為0.3V時，測得流過電動機的電流為0.3A，此時電動機不轉(zhuǎn)動,當電動機兩端電壓增大為2V時，電動機正常工作，此時流過電動機的電流為0.8A，則電動機線圈的電阻為

W，它正常工作時輸出的機械功率為

W。參考答案：1；0.9610.在研究“平拋物體的運動”的實驗中，某同學只記錄了A、B、C三個點的坐標如圖所示，則物體運動的初速度為

m/s，（單位為cm，g=10m/s2）．參考答案：1m/s．【考點】研究平拋物體的運動；運動的合成和分解．【分析】在實驗中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運動，記錄下平拋后運動軌跡．然后在運動軌跡上標出特殊點，對此進行處理，從而能求出小球拋出初速度及其它速度．【解答】解：A、B、C是平拋運動軌跡上的三個點，由水平位移可知：三個點時間間隔相等．

豎直方向：自由落體運動，因時間相等，由△h=gt2可得：t===1×10﹣1s

水平方向：勻速運動，則v0==m/s=1m/s

所以初速度v0=1m/s

故答案為：1m/s．11.在電場中某點放一電荷量為－4.8×10-7C的負電荷，該電荷受到的電場力為2.4×10-5N，方向水平向東，則該點的電場強度大小為

，方向 。若在該點放一個正電荷，則該點電場強度方向

。若將該點的電荷移走，則該點的電場強度大小為

。參考答案：50N/C

向西

向西

50N/C12.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），那么：（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=

；（2）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=

，此過程中物體動能的增加量△Ek=

（取g=9.8m/s2）；（3）通過計算，數(shù)值上△Ep

△Ek（填“＞”、“=”或“＜”），這是因為

；（4）實驗的結(jié)論是

．參考答案：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3）＞，存在摩擦阻力，（4）在誤差范圍內(nèi)物體下落機械能守恒．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度．根據(jù)B點的速度求出O到B過程動能的增加量，結(jié)合下降的高度求出重力勢能的減小量，從而進行比較．【解答】解：（1）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度有：vB=m/s=0.98m/s（2）根據(jù)功能關系可知，當打點計時器打在B點時，重錘的重力勢能的減少量為：△EP=mgh=1.0×9.8×0.05J=0.49J△Ek=mvB2=0.48J（3）通過計算可知，在數(shù)值上△Ep＞△Ek．這是因為物體下落過程中存在摩擦阻力．（4）由此得出實驗的結(jié)論是在誤差范圍內(nèi)物體下落機械能守恒．故答案為：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3）＞，存在摩擦阻力，（4）在誤差范圍內(nèi)物體下落機械能守恒．13.為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質(zhì)量均為m的滑塊，兩滑塊的一端分別與紙帶相連，打點計時器所用電源的頻率為f。接通打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，相碰后粘在一起繼續(xù)運動．圖乙為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3。那么，請以表達式的形式寫出：碰撞前兩滑塊的動量大小分別為________、________，兩滑塊的總動量大小為________；碰撞后兩滑塊的總動量大小為________．若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證．參考答案：0.2mfs1，0.2mfs3，0.2mf(s1－s3)，0.4mfs2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細長的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應電流？參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置Ⅱ時，穿過它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生15.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動能，A球把減少的動能全部傳遞給了B球．(1)你認為以上的猜想成立嗎？若不成立，請簡述理由.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算說明，有一個什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個物理量與A球所減少的這個物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因為A球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯的。（2分）A球的動能減少了,B球動能增加了,所以猜想2也是錯的；（2分）（2）計算：B球動量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計算結(jié)果可得，B球動量的增加量與A球動量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動量保持不變．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個質(zhì)量m=4kg的物塊以速度v=2m/s水平滑上一靜止的平板車上，平板車質(zhì)量M=16kg，物塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，其它摩擦不計（取g=10m/s2），求：（1）物塊相對平板車靜止時，物塊的速度；（2）物塊相對平板車上滑行，要使物塊在平板車上不滑下，平板車至少多長？參考答案：解：（1）物塊和平板車的相互作用過程中系統(tǒng)動量守恒，以物塊初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv=（M+m）v共…①，代入數(shù)據(jù)解得：v共=0.4m/s；（2）為了使物塊不滑離平板車，設車長為L，由能量守恒定律得：…②，由①②式得：L＞0.8m；答：（1）物塊相對平板車靜止時，物塊的速度為0.4m/s；（2）物塊相對平板車上滑行，要使物塊在平板車上不滑下，平板車長度至少為0.8m．【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】（1）物塊與平板車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出物塊的速度．（2）由能量守恒定律可以求出平板車的長度．17.如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在y＜0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外．一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y=﹣2h處的P3點．不計重力．求（1）電場強度的大?。?）粒子到達P2時速度的大小和方向．（3）磁感應強度的大小．（4）粒子從P1點運動到P3點所用時間．參考答案：解：（1）粒子在電場、磁場中運動的軌跡如圖所示．設粒子從P1到P2的時間為t，電場強度的大小為E，粒子在電場中的加速度為a，由牛頓第二定律及運動學公式有qE=ma2h=v0t

解得（2）粒子到達P2時速度沿x方向的分量仍為v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，θ表示速度和x軸的夾角，則有解得

；所以：θ=45°（3）設磁場的磁感應強度為B，在洛侖茲力作用下粒子做勻速圓周運動，用r表示圓周的半徑．由牛頓第二定律因為OP2=OP3，θ=45°，由幾何關系可知，連線P2P3為圓軌道的直徑．由此可求得r=解得（4）粒子在電場中運動時間粒子在電場中運動時間粒子從P1點運動到P3點所用時間t=t1+t2得答：（1）電場強度的大小為．（2）粒子到達P2時速度的大小為，方向與水平方向的夾角是45°．（3）磁感應強度的大?。?）粒子從P1點運動到P3點所用時間．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）粒子在電場中做平拋運動，由牛頓第二定律及運動學公式，可求得電場強度E的大??；（2）粒子從P到O的過程中電場力做正功，運用動能定理列式，可求得速度的大小；（3）粒子沿﹣y方向進入磁場時，由左手定則判斷可知粒子向右偏轉(zhuǎn)，做勻速圓周運動，由洛倫茲力充當向心力，根據(jù)牛頓第二定律可求出其軌跡半徑r，坐標x0=2r．（4）分段求時間：電場中運用運動學公式求時間，磁