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2022-2023学年福建省三明市永安第十二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.(单选)下列说法正确的是
A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力作用.
B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零.
C.洛伦兹力即不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度.
D.洛伦兹力对带电粒子不做功.参考答案:D2.关于曲线运动,下列说法中正确的是A.曲线运动的速度大小一定变化B.曲线运动的速度方向一定变化C.曲线运动的加速度一定变化D.做曲线运动的物体所受的合力一定变化参考答案:B3.(多选)如图,在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上,有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动,则()A.衣服随圆桶做圆周运动的向心力由静摩擦力提供B.圆桶转速增大,衣服对桶璧的压力也增大C.圆桶转速增大以后,衣服所受摩擦力也增大D.圆桶转速足够大时,衣服上的水滴将做离心运动参考答案:解:A、B、D、衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用,共3个力作用,由于衣服在圆筒内壁上不掉下来,竖直方向上没有加速度,重力与静摩擦力二力平衡,靠弹力提供向心力;随着圆桶转速的增加,弹力增加,但静摩擦力不变;故A错误,B正确,C错误;D、对于水而言,衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力,随着圆桶转速的增加,需要的向心力增加,当附着力不足以提供需要的向心力时,衣服上的水滴将做离心运动,故D正确;故选:BD.4.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是(
)A.A
B.5A
C.A
D.3.5A参考答案:A5.下列叙述中正确的有A.导体中电荷运动就形成了电流
B.电流的单位是安C.在电源外部电路中,电流从电源负极流向正极D.通过导体截面的电量越大,电流就越强参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.(6分)如图所示,金属圆环套在光滑的绝缘水平杆上,左侧一条形磁铁,正沿圆环轴心方向朝环运动。则可以判断,圆环中的感应电流方向为(从右往左看)
(填“顺时针”或“逆时针”),环受安培力作用会向
(填“右”或“左”)运动,而且,环的面积有
(填“增大”或“缩小”)的趋势。
参考答案:顺时针;右;缩小7.平行板电容器的电容与两极板的正对面积、
及电解质有关。参考答案:两极板间距离8.如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则:安培表A1的读数
安培表A2的读数;安培表A1的偏转角
安培表A2的偏转角;伏特表V1的读数
伏特表V2的读数;伏特表V1的偏转角
伏特表V2的偏转角;(填“大于”,“小于”或“等于”)参考答案:(1)、
大于
;
等于
;
大于;
等于;9.
日光灯电路中的镇流器的作用是:
,
。参考答案:启动时产生瞬时高压,启动后降压限流10.如图所示,竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷,AOB在两电荷连线的中垂线上,O为两电荷连线中点,AO=OB=L,一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点.现若以某一初速度向上通过A点,则向上最远运动至B点,重力加速度为g.该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是
;经过O点时速度大小为 参考答案:先减小后增大,由题意知从A到O,电场力做正功,电势能减小,从O到B,电场力做负功,电势能增加,故电荷电势能的变化情况为先减小后增大;
设O点速度为V,由动能定理:-mgL+qUOA=011.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一半径r=10cm、电阻R=0.01Ω、质量m=0.02kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一足够大、磁感应强度B=0.3T的匀强磁场滑去,当圆环刚好有一半进入磁场时,圆环的加速度为a=158.4m/s2,此过程圆环增加的内能为_________________焦耳。(保留两位有效数字)参考答案:12.(4分)图中a﹑b﹑c﹑d是星形连接的三相交流电源在照明电路中的输电导线,用电压表测得a、b间的电压为220V,b﹑c间的电压为380V,那么
(1)四根导线中
是零线。(2)图中1、2、3是三盏额定电压都是220V的白炽灯,分别把它们正确接入三相输电线路中,画出电路图。参考答案:(1)a,(2)图略13.质量为m的物体,在合外力F的作用下获得大小为a的加速度,现要使物体获得大小为2a的加速度,若保持它的质量不变,则应使合外力变为
F,若保持合外力不变,则应使它的质量变为_____m.参考答案:2
0.5
三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,有两个质量均为m、带电量均为q的小球,用绝缘细绳悬挂在同一点O处,保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°,重力加速度为g,静电力常量为k.求:(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小;(2)细绳的长度L.参考答案:(1)(2)(1)对B球,由平衡条件有:mgtan
θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小:
(2)由库仑定律有:
其中:r=2Lsin
θ=L
解得:【点睛】本题关键是对物体受力分析,然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解.15.(10分)如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点,_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案:(1)沿y轴正向,(2分)沿y轴负向(2分)(2)
P
(2分)
(3)
0.8(2分)振动图象如图所示(2分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,磁场方向垂直纸面向里,磁感强度B的大小与y无关,沿x方向每前进1m,B均匀减小1T,边长0.1m的正方形铝框总电阻为0.25Ω,在外力作用下以v=4m/s的速度沿x方向做匀速直线运动,铝框平面跟磁场方向垂直,图中ab所在位置的B=5T,则在图示位置处铝框中的感应电流I=0.16A,1s后外力的功率P=6.4×10﹣3W.参考答案:考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率.专题:电磁感应与电路结合.分析:由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出电流;由P=Fv求出功率.解答:解:感应电动势:E=(Bab﹣Bcd)Lv,电流:I=,代入数据解得:I=0.16A;1s后,x=vt=4×1=4m,由题意可知,Bab′=5﹣1×4=1T,感应电动势:E′=(Bab′﹣Bcd′)Lv,电流:I′=,安培力:F安培ab=Bab′I′L,F安培cd=Bcd′I′L,由平衡条件得:F=F安培ab+F安培cd,功率:P=Fv,代入数据解得:P=6.4×10﹣3W;故答案为:0.16;6.4×10﹣3.点评:本题考查了求电流、功率,应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件、P=Fv即可正确解题.17.两根相距为L的平行金属导轨固定于水平面上,导轨电阻不计.一个质量为m、长为L、宽为a的线框放在水平导轨上(如图3-4所示),长边的电阻均为2R,宽边电阻不计,导轨与线框间的动摩擦因数为μ,两者接触电阻不计.导轨左端连有阻值为2R的电阻.导轨平面上有n个竖直向上的宽度为a、间距为b的匀强磁场区域(a<b),磁感应强度为B.线框右边初始位于OO′,与第一个磁场区域左边界相距2a,求:(1)给线框向右的初速度v0,为使线框保持v0的速度一直向右穿过各磁场区域,需对线框施加水平向右的拉力.求线框不在磁场中时受到的拉力F1和在磁场中时受到的拉力F2的大小;(2)在(1)的情况下,求线框从OO′开始运动到线框左边刚离开第2个磁场区域过程中,拉力所做的功;(3)若线框初速度为零,现对其施以水平向右的恒定拉力F,使线框进入各磁场的速度都相等,求线框从OO′开始运动到线框左边刚离开第n个磁场区域的整个过程中,导轨左端电阻产生的热量.
参考答案:解:(1)因匀速,则线框不在磁场中时,F1=μmg
线框在磁场中时,F2=μmg+BIL
切割磁感线时,电动势E=BLv0
总电阻R总=3R
I=E/3R=BLv0/3R
(则
F2=μmg+B2L2v0/3R
(2)因匀速,则拉力做功WF=W克摩+W克安
(1分)W克摩=μmg(2a+3a+b)=μmg(5a+b)
(1分)W克安=4aB2L2v0/3R
(1分)18.(7分)如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.p是一个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关s,重物p以速度v被匀速提升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物p上升的速度v=
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