2022年山西省運城市絳縣中學高二物理模擬試卷含解析

2022年山西省運城市絳縣中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.參考答案：D2.（單選）有關洛倫茲力和安培力的描述，正確的是（）A．通電直導線在磁場中一定受到安培力的作用B．安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C．帶電粒子在磁場中運動受到的洛倫茲力做正功D．通電直導線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行參考答案：考點：安培力的計算；洛侖茲力．版權所有分析：（1）安培力：F=BILsinθ，其中θ為電流方向與磁場方向的夾角．當θ=0°時，就算有電流和磁場也不會有安培力．（2）洛倫茲力：F=qvBsinθ，其中θ為運動方向與磁場方向的夾角．根據(jù)左手定則：洛倫茲力的方向與電荷運動方向垂直，故洛倫茲力對電荷不做功．（3）導線中定向移動的電荷受到的洛倫茲力在宏觀上就表現(xiàn)為導線受到的安培力，所以說：安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．解答：解：A：安培力：F=BILsinθ，其中θ為電流方向與磁場方向的夾角．當θ=0°時，就算有電流和磁場也不會有安培力．故A錯誤．B：導線中定向移動的電荷受到的洛倫茲力在宏觀上就表現(xiàn)為導線受到的安培力，所以說：安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．故B正確．C：根據(jù)左手定則：洛倫茲力的方向與電荷運動方向垂直，故洛倫茲力對電荷不做功．故C錯誤．D：通電直導線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向根據(jù)左手定則，應該是相互垂直．故D錯誤．故選：B點評：此題只需明確安培力和洛倫茲力大小的計算方法，以及如何用左手定則判斷力的方向即可．3.下列過程中，沒有直接利用電磁波的是A．電冰箱冷凍食物

B．用手機通話

C．微波爐加熱食物

D．用收音機收聽廣播參考答案：A4.關于磁感應強度和磁感線，下列說法中錯誤的是（

）

A.磁感線上某點的切線方向就是該點的磁感線強度的方向

B.磁感線的疏密表示磁感應強度的大小

C.勻強磁場的磁感線間隔相等、互相平行

D.磁感應強度是只有大小、沒有方向的標量參考答案：D5.如圖所示，在勻速轉動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體一起運動，關于物體的受力情況下列說法正確的是（）A．重力、彈力、摩擦力 B．重力、彈力、摩擦力、向心力C．重力、彈力、向心力 D．重力、摩擦力、向心力參考答案：A【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】做勻速圓周運動的物體合力等于向心力，向心力可以由重力、彈力、摩擦力中的任意一種力來提供，也可以由幾種力的合力提供，還可以由某一種力的分力提供；本題中物體做勻速圓周運動，合力指向圓心，對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，合力等于支持力，提供向心力．【解答】解：物體做勻速圓周運動，合力指向圓心，對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖其中重力G與靜摩擦力f平衡，支持力N提供向心力．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如右圖所示，一個邊長為d的正方形導線框，沿圖示平面向右穿越一寬度為L（L＞d）的勻強磁場，當導線框移入磁場時，框中的感應電流方向是

；當導線框移出磁場時，框中的感應電流方向是

。（填“順時針”或“逆時針”）

參考答案：7.某同學用圖甲的實驗裝置探究小車的加速度a與小車所受合力F及質量M的關系．打點計時器所用交變電流的頻率為50Hz．（1）某次實驗中得到的紙帶如圖乙所示，每兩個點間還有四個計時點未畫出．則小車在五個點的中央點的瞬時速度為

m/s，加速度大小為

m/s2；（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，實際小車在運動過程中所受的拉力

砝碼和盤的總重力（選填“大于”“小于”或“等于”），為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足

的條件．參考答案：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M遠大于m）．【考點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系．【分析】（1）小車做勻加速直線運動，利用勻變速直線運動的兩個推論：中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，來求中央點的瞬時速度．由△x=aT2可計算出加速度．（2）根據(jù)牛頓第二定律分析拉力與砝碼和盤的總重力的關系．當砝碼和盤的總質量遠小于小車及砝碼總質量時，可以認為小車受到的拉力等于砝碼和盤的總重力．【解答】解：（1）小車在五個點的中央點的瞬時速度等于相鄰兩段位移內(nèi)的平均速度，為：v===0.6955m/s由圖乙可知，相鄰相等時間內(nèi)位移之差均相等，大小為：△x=0.51cm=0.0051m；根據(jù)△x=aT2得：a===0.51m/s2（3）砝碼和盤向下做勻加速運動，處于失重狀態(tài)，則砝碼和盤所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．結合定滑輪的特點可知：小車在運動過程中所受的拉力與砝碼和盤所受的拉力大小相等，所以小車在運動過程中所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．當砝碼和盤的總質量m遠小于小車的質量M時，砝碼和盤的加速度很小，可以認為小車受到的拉力等于砝碼和盤的總重力，即有M?m．故答案為：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M遠大于m）．8.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導體棒ab長l＝0.5m，其電阻為r，與導軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.4T?，F(xiàn)在在導體棒ab上施加一個水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運動時，則感應電動勢為______V，ab中電流的方向______，若定值電阻R＝3.0Ω，導體棒的電阻r＝1.0Ω，＝______N參考答案：9.使物體帶電的方法有，____________、____________、____________三種，無論哪種方法，都是電荷在物體之間的轉移或從物體的一部分轉移到另一部分，電荷的總量是____________

。參考答案：摩擦起電、感應起電、接觸起電，保持不變。10.一頻率f=1.75HZ的簡諧橫波沿水平方向由P點向Q點沿直線傳播，P、Q兩點間距1m，某時刻，P在波谷處，Q恰好在平衡位置。若波長λ＞2m，則該波波長λ=_____m,波速v=___m/s.參考答案：11.（6分）導體中的電流可以是正電荷的定向移動形成的，也可以是_____________的定向移動形成的，習慣上規(guī)定_____________的定向移動方向為電流的方向。參考答案：負電荷

正電荷12.如圖所示寬度為d、厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中，當有電流I通過金屬板時，在金屬板上側面A和下側面間產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象叫霍爾效應.若金屬板內(nèi)自由電子密度為n，則產(chǎn)生的電勢差U=______________.參考答案：13.右圖所示是利用DIS測定電動機效率的電路，試完成下列問題：（1）在實驗中，通過B、C測得的物理量的數(shù)值分別是X、Y，電動機的內(nèi)阻為r，則此時電動機的輸入功率的表達式P入=__________；（2）在實驗中，電動機的轉動使質量為m的物體在t時間內(nèi)勻速上升了h高度，則電動機的效率η=___________。（重力加速度為g）參考答案：（1）XY

（2）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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球的質量為0.3kg，以速度8m/s跟質量為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）15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，寬度L＝0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應強度大小B＝0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布。將質量m＝0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好。以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標。金屬棒從x0＝1m處以v0＝2m/s的初速度，沿x軸負方向做a＝2m/s2的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用。求：(1)金屬棒ab運動0.5m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q？(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置坐標x變化的函數(shù)關系？(3)為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4s過程中通過ab的電荷量q，某同學解法為：先算出經(jīng)過0.4s金屬棒的運動距離x，以及0.4s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入q＝＝求解。指出該同學解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結果。參考答案：(1)金屬棒僅受安培力作用，其大小F＝ma＝0.1×2＝0.2N金屬棒運動0.5m，框架中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功所以Q＝Fx＝0.2×0.5＝0.1J.

(4分)(2)金屬棒所受安培力為F＝BILI＝＝所以F＝v＝ma由于棒做勻減速直線運動v＝所以R＝＝0.4.

(6分)(3)錯誤之處是把0.4s時回路內(nèi)的電阻R代入q＝進行計算．正確的解法是q＝It因為F＝BIL＝ma所以q＝t＝×0.4＝0.4C.

(4分)17.如圖所示，傾角（＝30（、寬為L＝1m的足夠長的U形光滑金屬框固定在磁感應

強度B＝1T、范圍足夠大的勻強磁場中磁場方向垂直導軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行于導軌的牽引力F，牽引一根質量為m＝0.2kg，電阻R＝1（的金屬棒ab，由靜止開始沿導軌向上移動。（金屬棒ab始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦）問：（1）若牽引力是恒力，大小F=9N，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1多大？（2）若金屬棒受到向上的拉力在斜面導軌上達到某一速度時，突然撤去拉力，從撤去拉力到棒的速度為零時止，通過金屬棒的電量為q=0.48C，金屬棒發(fā)熱為Q=1.12J，則撤力時棒的速度v2多大？參考答案：（1）當金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1時，感應電動勢E=BLv1，回路中的電流I=，此時金屬棒處于平衡狀態(tài)，所以有F＝mgsin，得：