2022-2023学年天津北门东中学高二物理模拟试题含解析

2022-2023学年天津北门东中学高二物理模拟试题含解
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，宽度为l的有界匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B。

闭合等腰直角三角形导线框abc位于纸面内，直角边ab水平且长为2l，线框总电阻为R。

规定沿abca方向为感应电流的正方向。

导线框以速度v匀速向右穿过磁场的过程中，感应电流随时间变化规律的图象是（）
A B C D
参考答案：
D
2. 图所示，一条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由极的上端平移到极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示.则在这个过程中磁铁受到的摩擦力（保持静止）（）
A.为零
B.方向由向左变为向右
C.方向保持不变
D.方向由向右变为向左
参考答案：
B
3. 如图所示，描述物体做匀速直线运动的是
参考答案：
AD
4. （多选）图7是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是( ) 。

A.a点的电势高于b点的电势
B.该点电荷带负电
C.a点和b点电场强度的方向相同
D.a点的电场强度大于b点的电场强度
参考答案：
BD
5. （多选题）利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，是一项重要的物理应用技术．在等量正点电荷所激发的电场中，可以使带电粒子做匀速圆周运动．如图所示，AB为两个点电荷连线的中垂线，粒子在其上P点获得一垂直纸面向外的速度，恰好在中垂面上做匀速圆周运动．以下判断正确的是（）
A．该粒子可能带正电
B．该粒子一定带负电
C．若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，粒子仍在原轨道做匀速圆周运动D．若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，粒子将无法在原轨道做匀速圆周运动参考答案：
BD
【考点】电势差与电场强度的关系；电场线．
【分析】负点电荷将绕O点在AB的中垂面里做匀速圆周运动，合外力提供向心力，根据向心力公式结合库仑定律以及离心运动条件，即可求解．
【解答】解：AB、由题意可知，负点电荷将绕O点在AB的中垂面里做匀速圆周运动，故A错误，B正确；
CD、若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，依据库仑定律，则库仑力增大，根据力的合成法则，则负点电荷受到的库仑合力增大，即提供的向心力大于所需要的向心力，因此粒子将做向心运动，则无法在原轨道做匀速圆周运动，故C错误，D正确；
故选：BD．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一辆汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度的大小为2m/s2，则汽车在6s末的速度大小和6s内的位移大小分别是，．
参考答案：
0，25m．
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】先求出汽车刹车到停止所需的时间，因为汽车停止后不再运动，然后根据匀变速
直线运动的位移时间公式x=求出刹车后的位移．
【解答】解：汽车刹车到停止所需的时间为：
t0=＜6s
所以汽车在6s末时的速度为0，
所以前6s内的位移等于前5s内的位移为：
x==10×=25m
故答案为：0，25m．
7. 在光滑的水平面上有六个滑块排成一条直线，第一至五的五个相同滑块质量均为m，第六个滑块质量M=3m。

当用第一个滑块与第二个滑块发生碰撞，使各个滑块依次碰撞下去，设每次碰撞是对心正碰且没有机械能损失。

当各滑块不再发生碰撞时，第一个滑块的速率与最后一个滑块的速率之比V1:V6＝。

参考答案：
1：1
8. （4分）验钞机上发出的___ 能使钞票上的荧光物质发光；电视机的遥控器发出的________可控制电视机；光的________现象说明光是一种横波；用激光垂直照射一个不透光的小圆板时，光屏上影的中心会出现一个亮斑，这是光的
__________现象。

参考答案：
紫外线，红外线，偏振，衍射
9. 质量为m的跳水运动员，在高为h的跳台上以速度，1跳起，落人水时的速度为U2，则跳水运动员跳起时做的功为，人水前克服空气阻力做的功为。

参考答案：
10. 根据完全相同的“表头”改装而成的两个不同量程的电流表和，其中的量程是的5倍，现将这两个电流表串联在一起接入某电路中，则两个电流表指针偏角（填“相同”或“不相同”）；两个电流表的读数（填“相同”或“不相同”）。

参考答案：
11. 在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；若磁感应强
度增为2B，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2．则E1与E2之比
为，通过电阻R的感应电流方向
为（b→a或a→b）
参考答案：
1∶2，a→b
12. 一质量为、半径为，电阻为的金属圆环，竖直自由下落，经过一个磁感应强度为的匀强磁场，当圆环进入磁场区域的竖直高度为时，圆环所受的合外力为零，此时圆环的速度大小为。

参考答案：
13. 如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，一端拴一个
质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平伸直的位置A然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零．则电场强度E= ，小球运动过程中的最大速率为
参考答案：
由动能定理可知：mgLsin60°-EqL（1-cos60°）=0
解得：
设小球在运动中细线与水平方向的夹角为α，则对任一时刻应有：mgLsinα-EqL（1-cosα）=1/2mv2；
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：
先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
①对于上述实验操作，下列说法正确的是
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平
D．小球1质量应大于小球2的质量
②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有．A．A、B两点间的高度差h1
B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2
D．小球1或小球2的直径d
③当所测物理量满足表达式（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞时无机械能损失．
参考答案：
①ACD；②C；③m1?OP=m1?OM+m2?ON；m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2；
【考点】验证动量守恒定律．
【分析】①明确实验原理，掌握实验中需要注意的事项；
②根据验证动量守恒定律的实验原理进行分析，列出对应的表达式，从而明确应测量的数据；
③在验证动量守恒定律的实验中，运用平抛运动的知识得出碰撞前后两球的速度，因为下落的时间相等，则水平位移代表平抛运动的速度．从而得出对应的表达式．
【解答】解：①A、小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变．故A正确．
B、斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行．故B错误．
C、斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平．故C正确．
D、根据动量守恒定律可知若碰撞小球1的质量小于2球的质量，则小球1可能被碰回，所以1球质量必须大于2球质量，故D正确．
故选：ACD．
②本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．小球的半径不需测量．故C正确．
故选：C
③因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B 球的速度，当所测物理量满足表达式m1?OP=m1?OM+m2?ON，说明两球碰撞遵守动量守恒定律；
若要满足机械能守恒，则应有：m1v02=m1v12+mv22
即应满足：m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2；
故答案为：①ACD；②C；③m1?OP=m1?OM+m2?ON；m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2；
15. 改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。

他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。

滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______
参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，电子电量为C，质量为，在O点以水平速度沿极板中心飞入平行板电容器,已知两极板间距为,板长为，电子恰好从上极板的边缘飞出,进入垂直纸面向里的匀强磁场,磁
感应强度为,区域足够大,电子在磁场力的作用下又恰好从下极板边缘进入电场,并在进入电场瞬间改变极板电性,电压大小不变,(电子重力不计)求:
(1)电子第一次通过电场所花的时间。

(2)两极板间的电压大小。

x
(3)磁场的磁感应强度为多少?
(4)请在图中画出电子在电场和磁场中运动的所有轨迹(不要求计算)。

参考答案：
.(1)s …………………………………………（1分）(2)……………（2分）
得V ……………………（1分）(3)…………………………（2分）
m/s …………（1分）
由几何关系得m ……………（1分）
……………（1分）
(4)如图所示………………………………………（3分，每段1分）
17. 有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电量为8Q，B带电量为-2Q，C球不带电。

将A、B两球固定，然后让C球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C球，则A、B球间的作用力变为原来的多少倍？
参考答案：
18. 如图，金属杆ab的质量为m，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，有效长度为L，轻绳一端与其相连，轻绳的另一端跨过光滑定滑轮与重物相连，重物质量为m/2.电路未接通时，绳的拉力为零。

当金属杆通入大小为I的电流时，金属杆ab恰要向左滑动，重物与地面刚好无压力。

若磁场方向垂直金属杆ab且与导轨平面成θ角，求：
(1) 棒ab受到的摩擦力
(2) 棒对导轨的压力
参考答案：
受力分析如图所示X方向：
棒ab受到的摩擦力f = Fsinθ-T-----2分
因为磁场对电流的安培力F=BIL---1分，T=mg/2-----2分
所以f =BILsinθ-mg/2-----2分
Y方向：
棒ab受到的支持力N = G - FCOSθ-----2分
N= mg-BILCOSθ-----2分
根据牛顿第三定律棒对导轨的压力N`= mg-BILCOSθ-----1分。