廣東省江門市金山中學2022-2023學年高二物理上學期摸底試題含解析

廣東省江門市金山中學2022-2023學年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.（多選）如圖是“牛頓擺”裝置，5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個鋼球彼此緊密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分別標記5個小鋼球．當把小球1向左拉起一定高度，如圖甲所示，然后由靜止釋放，在極短時間內(nèi)經(jīng)過小球間的相互碰撞，可觀察到球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同，如圖乙所示．關于此實驗，下列說法中正確的是（）A．上述實驗過程中，5個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量守恒B．上述實驗過程中，5個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量不守恒C．如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度（如圖丙所示），同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球4、5一起向右擺起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的釋放高度D．如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度（如圖丙所示），同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同參考答案：解：A、B、球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同，由分析知說明該過程，每兩個小球碰撞的過程機械能守恒、動量守恒，不是5個小球的系統(tǒng)，故A錯誤，B錯誤；C、D、如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度同時由靜止釋放，則3與4碰后，3停止4具有向右的速度，4與5碰撞交換速度，4停止5向右擺起；3剛停止的時候2球過來與之碰撞交換速度，然后3與4碰撞，使4向右擺起；2球剛停止的時候1球過來與之碰撞交換速度，然后2與3碰撞交換速度，使3向右擺起；故經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同，故D正確，C錯誤；故選：D2.(多選)如圖所示，站在自動扶梯上的人隨扶梯斜向上作加速運動，關于人受到的力，以下說法正確的是(

)

A.摩擦力為零

B.摩擦力方向水平向右

C.支持力等于重力

D.支持力大于重力參考答案：BD3.（多選題）在“探究碰撞中的不變量”時，用如圖所示的裝置進行實驗，下列說法中正確的是（）A．懸掛兩球的細繩長度要適當，且等長B．由靜止釋放小球以便較準確地計算小球碰前的速度C．兩小球必須都是鋼性球，且質(zhì)量相同D．兩小球碰后可以粘合在一起共同運動參考答案：ABD【考點】動量定理．【分析】圖中兩個球碰撞過程動量一定守恒；根據(jù)機械能守恒定律求解球碰撞前后的速度．【解答】解：A、懸掛兩球的細繩長度要適當，且等長，保證是對心碰撞，故A正確；B、由靜止釋放小球以便根據(jù)機械能守恒定律較準確地計算小球碰前的速度，故B正確；C、兩個球碰撞過程動量一定守恒，機械能可以不守恒，故不一定要鋼性球，故C錯誤；D、兩小球碰后粘合在一起，系統(tǒng)動量依然守恒，故D正確；故選：ABD．4.兩個完全相同的物塊A、B，質(zhì)量均為m=0.8kg，沿同一粗糙水平面以相同的初速度從同一位置運動。它們速度隨時間的變化關系如圖所示，圖中的兩條直線分別表示A物塊受到水平拉力F作用和B物塊不受拉力作用的v-t圖像。求：(1)物塊A所受拉力F的大小。(2)4s末物塊A、B之間的距離s。參考答案：解：（1）設A、B兩物塊的加速度分別為、,由-圖可得

，負號表示加速度方向與初速度方向相反。

對A、B兩物塊分別由牛頓第二定律得

由①~④式可得

（2）設A、B兩物塊4s內(nèi)的位移分別為s1、s2，由圖像得

所以

s=s1－s2=20m

5.某個質(zhì)點做簡諧運動，質(zhì)點經(jīng)過除平衡位置和最大位移以外的某一點開始計時，以下說法中正確的是（）A．當質(zhì)點下一次經(jīng)過此位置時，經(jīng)歷的時間可能為一個周期B．當質(zhì)點的速率再次與零時刻的速率相同時，經(jīng)歷的時間可能為二分之一周期C．當質(zhì)點運動的路程為四個振幅大小時，經(jīng)歷的時間可能為四分之一周期D．當質(zhì)點的加速度再次與零時刻的加速度相同時，經(jīng)歷的時間可能為一個周期參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，將一個帶正電的小球Q放在本身不帶電的枕型導體AB靠近A端一側，由于靜電感應枕型導體的A、B兩端分別出現(xiàn)－、＋感應電荷。那么，現(xiàn)將B端接一下地，枕型導體將_______電荷。(填“帶正”、“帶負”或“不帶”)

參考答案：帶負

7.在豎直平面內(nèi)，一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀，相應的曲線方程為y＝2.5cos（單位：m），式中k＝1m－1。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x＝0處以v0＝5m/s的初速度沿桿向下運動，取重力加速度g＝10m/s2。則當小環(huán)運動到x＝m時的速度大小v＝__________m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠能運動到x＝__________m處。

參考答案：，8.圖示為奧斯特在1820年做過的一個實驗，他將一根直導線平行地放在小磁針的上方，當給導線通以電流時，小磁針發(fā)生如圖所示的偏移，則導線中的電流方向為沿導線向________________（填“左”或“右”）。參考答案：右9.麥克斯韋電磁場理論的兩個基本論點足：變化的磁場產(chǎn)生

，變化的電場產(chǎn)

生

，從而預言了

的存在。參考答案：電場，磁場，電磁波10.一正弦交流電的電壓隨時間變化規(guī)律如圖所示，由圖可知，該交流電的周期是

s，頻率是

Hz，有效值是

V，電壓瞬時值的表達式為

，每秒鐘方向改變

次。若將該交流電壓加在的電阻兩端，則電阻消耗的功率是

W。參考答案：0.04

s，

25

Hz，

V，，

50次，

50W。11.把長L=0.25m的導體棒置于磁感應強度B=1.0×10-2T的勻強磁強中，使導體棒和磁強方向垂直，如圖所示．若導體棒的電流I=2.0A，方向向右，則導體棒受到的安培力大小F=____________N，安培力的方向為豎直向__________（選填“上”或“下，').參考答案：.5.0×10-3

上12.兩根長度相同，橫截面積之比S1：S2=2：3的均勻銅導線按圖9所示接入電路，則兩導線的電阻之比R1：R2=

，自由電子在兩導線中定向移動時所受的電場力之比F1：F2=

。參考答案：3：2

；

3：2

13.圖中給出的是螺旋測微器測量一金屬板厚度時的示數(shù)，讀數(shù)應為_______mm.參考答案：

7.323三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖9所示是雙縫干涉實驗裝置，使用波長為6.0×10－7m的橙色光源照射單縫S，在光屏中央P處(到雙縫的距離相等)觀察到亮條紋，在位于P點上方的P1點出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即P1到S1、S2的路程差為一個波長)，現(xiàn)換用波長為4.0×10－7m的紫色光照射單縫時，問：(1)屏上P處將出現(xiàn)什么條紋？(2)屏上P1處將出現(xiàn)什么條紋？參考答案：(1)亮條紋(2)暗條紋15.(10分)“玻意耳定律”告訴我們：一定質(zhì)量的氣體．如果保持溫度不變，體積減小，壓強增大；“查理定律”指出：一定質(zhì)量的氣體，如果保持體積不變，溫度升高．壓強增大；請你用分子運動論的觀點分別解釋上述兩種現(xiàn)象，并說明兩種增大壓強的方式有何不同。參考答案：一定質(zhì)量的氣體．如果溫度保持不變，分子平均動能不變，每次分子與容器碰撞時平均作用力不變，而體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增大，相同時間內(nèi)撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強增大，（4分）一定質(zhì)量的氣體，若體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子熱運動加劇，對容器壁碰撞更頻繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以壓強增大。（4分）第一次只改變了單位時間內(nèi)單位面積器壁上碰撞的分子數(shù)；而第二種情況下改變了影響壓強的兩個因素：單位時間內(nèi)單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導軌PO、MN，PQ、MN的電阻不計，間距為d=0.5m．P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中．電阻均為r=0.1Ω，質(zhì)量分別為m1=300g和m2=500g的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導軌上，現(xiàn)固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始做加速運動，試求：（1）當電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度多大？（2）棒L2能達到的最大速度vm．（3）若在棒L2達到最大速度vm時撤去外力F，并同時釋放棒L1，求棒L2達到穩(wěn)定時的速度值．（4）若固定棒L1，當棒L2的速度為v，且離開棒L1距離為S的同時，撤去恒力F，為保持棒L2做勻速運動，可以采用將B從原值（B0=0.2T）逐漸減小的方法，則磁感應強度B應怎樣隨時間變化（寫出B與時間t的關系式）？參考答案：解：（1）L1與L2串聯(lián)則流過L2的電流為：I==A=2A

①L2所受安培力為：F′=BdI=0.2N

②根據(jù)牛頓第二定律得棒L2的加速度a===1.2m/s2；

③（2）當L2所受安培力F安=F時，棒有最大速度vm，此時電路中電流為Im．則：F安=BdIm④

Im=⑤

F安=F

⑥由④⑤⑥得：vm==16m/s

⑦（3）撤去F后，棒L2做減速運動，L1做加速運動，當兩棒達到共同速度v共時，L2有穩(wěn)定速度，取向右為正方向，對此過程根據(jù)動量守恒有：

m2vm=（m1+m2）v共⑧解得v共=10m/s

⑨（4）要使L2保持勻速運動，回路中磁通量必須保持不變，設撤去恒力F時磁感應強度為B0，t時刻磁感應強度為Bt，則：

B0dS=Btd（S+vt）

⑩可得Bt=答：（1）當電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度是1.2m/s2．（2）棒L2能達到的最大速度vm是16m/s．（3）棒L2達到穩(wěn)定時的速度值是10m/s．（4）B與時間t的關系式是Bt=．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；動量守恒定律．【分析】（1）根據(jù)歐姆定律求解電流，求解出安培力，對右棒運用牛頓第二定律列式求解加速度；（2）當安培力與拉力平衡時，速度達到最大；（3）撤去恒力F后，兩個棒系統(tǒng)受一對等大、反向的安培力，系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律列式求解即可；（4）要使棒L2保持勻速運動，必須使回路中的磁通量保持不變，根據(jù)磁通量不變列式求解即可．17.如圖甲所示，PQNM是表面粗糙的絕緣斜面，abcd是質(zhì)量m=0．5kg、總電阻R=O．5Q、邊長L=O．5m的正方形金屬線框，線框的匝數(shù)N=10．將線框放在斜面上，使斜面的傾角θ由O0開始緩慢增大，當θ增大到370時，線框即將沿斜面下滑．現(xiàn)保證斜面的傾角θ=370，在00'NM的區(qū)域加上垂直斜面方向的勻強磁場，使線框的一半處于磁場中，磁場的磁感應強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示．(1)試根據(jù)圖乙求出B隨時間t變化的函數(shù)關系式．(2)在t=O時刻線框是否會沿斜面運動?若要運動，請說出理由；若不運動，請求出從t=O時刻開始經(jīng)多長時間線框即將發(fā)生運動．(g取10m/s2，sin370=O．6)參考答案：18.如圖所示，一質(zhì)量M=50kg、長L=3m的平板車靜止在光滑的水平地面上，平板車上