2022-2023學(xué)年湖南省衡陽市常寧第四中學(xué)高二物理摸底試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖南省衡陽市常寧第四中學(xué)高二物理摸底試卷含解析一、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.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)n1：n2=4：1，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動切割磁感線時，電流表的示數(shù)是12mA，則電流表的示數(shù)為（）A．3mA B．0C．48mA D．與負(fù)載R的值有關(guān)參考答案：B【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】理想變壓器只能改變交流電的電壓，不能改變直流電的電壓；根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線的性質(zhì)可明確所產(chǎn)生電流的性質(zhì)．【解答】解：變壓器只能工作于交流電路，不能工作在恒定電壓和恒定電流的電路．導(dǎo)體棒向左勻速切割磁感線時，在線圈中通過的是恒定電流，不能引起穿過線圈中的磁通量變化，在副線圈中無感應(yīng)電動勢出現(xiàn)，所以R中無電流通過．故選：B．2.圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在原線圈兩端接入一電壓u=Umsinωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）A．（） B．（）C．4（）2（）2r D．4（）2（）2r參考答案：D【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電．【分析】理想變壓器輸入功率和輸出功率相等，通過原線圈的電壓求出副線圈的電壓，再根據(jù)I=，求出輸電線上的電流，從而求出輸電線上消耗的功率．【解答】解：加在原線圈上的電壓U1=，根據(jù)電壓比與匝數(shù)比關(guān)系：，所以：．根據(jù)I=，輸電線上的電流I=，輸電線上消耗的功率P耗=I2?2r=4（）2（）2r．故D正確，A、B、C錯誤．故選：D．3.關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是A.任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象B.發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同C.在振動減弱的區(qū)域，各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷D.在振動加強(qiáng)的區(qū)域，有時質(zhì)點(diǎn)的位移等于零參考答案：BD4.如圖所示，平行板電容器充電后，在其正中P點(diǎn)處有一個帶電微粒恰好能保持靜止?fàn)顟B(tài)。用什么方法能使該帶電微粒仍在原處保持靜止，且電勢能增加？（

）A.K閉合,將上極板M接地，下移N

B.K閉合,將下極板N接地，左移MC.K斷開,將上極板M接地，下移M

D.K斷開,將下極板N接地，上移N參考答案：D5.．矩形導(dǎo)線圈abcd放在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁感線的ab邊勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖所示，當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線平行的位置時

（

）

A．穿過線圈的磁通量為零

B．線圈中感應(yīng)電動勢為零

C．a(chǎn)b邊不受安培力作用

D．線圈中電流沿adcb方向參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖10所示，在一勻強(qiáng)電場中，將的負(fù)電荷由A點(diǎn)移至B點(diǎn)，需克服電場力做功，已知AB連線長為，AB連線與電場線間的夾角，則A、B兩點(diǎn)間的電勢差___________V，場強(qiáng)E=____________V/m。

參考答案：

5×10-10

F

，

80V7.如圖所示，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電量為+q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)作無摩擦的圓周運(yùn)動．若小球經(jīng)A點(diǎn)時速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，則速度vA=．當(dāng)小球運(yùn)動到與A點(diǎn)對稱的B點(diǎn)時，小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力NB=6Eq．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．版權(quán)所有專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用；帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題．分析：“小球經(jīng)A點(diǎn)時圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用”是解題的突破口，即小球到達(dá)A點(diǎn)時電場力提供向心力，這樣可以求出vA；根據(jù)從A到B的運(yùn)動過程中只有電場力做功可以求出vB，再根據(jù)向心力公式可得NB．解答：解：由題意可知小球到達(dá)A點(diǎn)時電場力提供向心力即qE=解得vA=從A到B的運(yùn)動過程中根據(jù)動能定理可得2qEr=﹣m在B點(diǎn)根據(jù)向心力公式可得NB﹣qE=m聯(lián)立以上三式得NB=6qE根據(jù)牛頓第三定律可得小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力大小為6qE．故答案為：；6qE．點(diǎn)評：解本題時不要忘記根據(jù)向心力公式可得NB﹣qE=m求出的NB是圓環(huán)對小球的支持力，而題目要求的是小球?qū)A環(huán)的壓力，故需要利用牛頓第三定律進(jìn)行轉(zhuǎn)化．8.有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(估計重一噸左右).一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量，他進(jìn)行了如下操作：他將船平行碼頭自由停泊，在岸上記下船尾的位置，然后輕輕從船尾上船走到船頭后下船，用卷尺測出哪幾個距離，他還需知道自身的質(zhì)量m，才能測出漁船的質(zhì)量M．請你回答下列問題：（1）該同學(xué)是根據(jù)

定律來估測小船質(zhì)量的；（2）要求該同學(xué)測出的距離有：

.（先用文字說明，再給每一個距離賦予一個字母）（3）所測漁船的質(zhì)量

（表達(dá)式）.參考答案：（1）動量守恒(2分)（2）船長L和船后退距離d

(2分)（3）

M=9.一勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)方向是水平的，如圖所示，一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力和重力作用下，恰好能沿與場強(qiáng)的反方向成角的直線運(yùn)動，重力加速度為g.則E=_________.參考答案：10.如圖所示，可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止不動時，靠近螺線管的是小磁針_________極，若將小磁針放到該通電螺線管內(nèi)部，小磁針指向與圖示位置時的指向相___________（填“同”或“反”）。

參考答案：N，同11.一平行板電容器，板間距離為d，電容為C，接在電源電壓為U的電源上，充電完成后撤去電源，則充電后電容器的帶電量為

；充電后兩極板間的電場強(qiáng)度為

；若再拉開兩板，使板間距離增大為2d，則電容器的電容變?yōu)?/p>

；電量變?yōu)?/p>

；電壓變?yōu)?/p>

；板間電場強(qiáng)度變?yōu)?/p>

．參考答案：解：電容器接在電源電壓為U的電源上，充電后電容器的電壓等于電源的電壓U，由C=得，電量Q=CU．板間的電場強(qiáng)度為E=；若再拉開兩板，使板間距離增大為2d，則電容器的電容變?yōu)镃，電容器的電量保持不變，仍為Q=CU，電壓變?yōu)閁′==2U．板間場強(qiáng)E==．故答案為：CU，，C，CU，2U，．【考點(diǎn)】電容器的動態(tài)分析．【分析】電容器接在電源電壓為U電源上，充電后電容器的電壓等于電源的電壓，根據(jù)電容的定義求解電量．充電后撤去電源，電容器的電量不變．根據(jù)電容的決定式分析板間距離增大時，電容如何變化．根據(jù)場強(qiáng)與板間電壓的關(guān)系確定板間的場強(qiáng)．12.在某次冰壺比賽中，運(yùn)動員將一冰壺甲以3m/s速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對心正碰，碰撞后冰壺乙以2m/s速度向前滑行，方向與冰壺甲碰前運(yùn)動方向相同，則碰后瞬間冰壺甲的速度大小為

▲，該碰撞是

▲

（選填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）。參考答案：1m/s（1分）非彈性碰撞13.（4分）改變物體內(nèi)能的途徑有兩種，其一是____________，它是通過內(nèi)能的轉(zhuǎn)移方式改變物體的內(nèi)能；其二是____________，它是通過內(nèi)能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化改變物體的內(nèi)能。參考答案：熱傳遞；做功三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L，囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3，已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€數(shù)N；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設(shè)邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮?dú)夥肿拥目倐€數(shù)3×1024；（2）囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離3×10﹣9m．【考點(diǎn)】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢能為零的點(diǎn)選在了兩個分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽茏畹忘c(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽艿淖畹忘c(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.滑塊a、b沿水平面上同一條直線發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動；經(jīng)過一段時間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的位置x隨時間t變化的圖象如圖所示．求：①滑塊a、b的質(zhì)量之比；②整個運(yùn)動過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比．參考答案：解：①設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前地速度為v1、v2．由題給的圖象得：v1=﹣2m/s

v2=1m/s

a、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v．由題給的圖象得：v=m/s

兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以球a的初速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻茫簃1v1+m2v2=（m1+m2）v，解得：m1：m2=1：8；②由能量守恒得，兩滑塊因碰撞損失的機(jī)械能為：△E=m1v12+m2v22﹣（m1+m2）v2，由圖象可知，兩滑塊最后停止運(yùn)動，由動能定理得，兩滑塊克服摩擦力所做的功為：W=（m1+m2）v2，解得：W：△E=1：2；答：①滑塊a、b的質(zhì)量之比為1：8；②整個運(yùn)動過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比為1：2．【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動的圖像．【分析】①根據(jù)圖象計算碰撞前速度的大小，根據(jù)動量守恒計算質(zhì)量的比值；②根據(jù)能量守恒計算碰撞損失的機(jī)械能，根據(jù)動能定理計算克服摩擦力所做的功，再計算它們的比值．17.如圖（甲）所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0Ω，所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0Ω，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨按如圖（乙）所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式為e=nBmScost，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場變化的周期．不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值．（2）小燈泡消耗的電功率．（3）在磁感強(qiáng)度變化的0～的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．參考答案：解：（1）因?yàn)榫€圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變化的周期與磁場變化的周期相同，所以由圖象可知，線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為T=3.14×10﹣2s．所以線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為Em=nBmSω=nBmS?=100×1×0.040×V=8V（2）根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為通過小燈泡電流的有效值為I==0.4A小燈泡消耗的電功率為P=I2R=2.88W（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的1～1/4周期內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢的平均值通過燈泡的平均電流通過燈泡的電荷量答：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為8V；（2）小燈泡消耗的電功率為2.88W；（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量為4.0×10﹣3C．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）根據(jù)B﹣t圖象讀出周期T，由公式Em=nBmSω求出線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；（2）根據(jù)歐姆定律求出電流的最大值，再求出電流的有效值，由電流的有效值求解小燈泡消耗的電功率．（3）根據(jù)法拉第電磁感