2022-2023学年河北省张家口市存瑞乡中学高二物理上学期摸底试题含解析

2022-2023学年河北省张家口市存瑞乡中学高二物理上学期摸底试题含解析一、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.某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷电量为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J?s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是

A．5.3×1014Hz，2.2J

B．3.3×1033Hz，2.2J

C．5.3×1014Hz，4.4×10-19J

D．3.3×1033Hz，4.4×10-19J

参考答案：C2.如图，理想变压器原副线圈匝数之比为2:1．原线圈接入一电压为U=U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R=55Ω的负载电阻．若U0=220V,ω=100πrad/s,则下述结论正确的是（

）

A．副线圈中电压表的读数为110VB．副线圈中输出交流电的周期为0．02s

C．原线圈中电流表的读数为4A

D．原线圈中的输入功率为880W参考答案：B3.关于带电粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是A．带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动B．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，速度一定不变C．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直D．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，动能一定保持不变参考答案：CD4.某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为（

）

A．

B．C．

D．参考答案：C5.在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是

(

)A．使光子一个一个地通过狭缝，如时间足够长，底片上将会显示衍射图样B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样C．光子通过狭缝的运动路线像水波一样D．光的波动性是大量光子运动的规律参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个理想变压器的原线圈为1320匝，副线圈为60匝，在副线圈上接一个电阻值恒为10的电阻，通过它的交流电流为1A，则原线圈的输入功率为

W，在其他条件不变时，若将副线圈匝数加倍，则副线圈中电流将变为

A。参考答案：10，27.产生多普勒效应时，波源的频率

（填增大、减小或不变）。参考答案：不变；增大8.如图所示，L是一电阻可以忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两个端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来开关S是闭合的，三个灯泡均在发光，某时刻将开关S断开，则a点的电势

b点（填“高于”、“低于”或“等于”），B、C两灯发生的现象为

．参考答案：低于，三灯均过一会儿才熄灭，流过灯泡BC的电流比原来大，B、C灯变亮后缓慢熄灭【考点】自感现象和自感系数．【分析】开关由闭合到断开瞬间，BC灯原来电流立即消失，而线圈产生自感电动势与ABC组成回路，由于阻碍作用使电流逐渐减小．【解答】解：开关闭合稳定时，流过A的电流大于流过BC的，开关由闭合到断开瞬间，线圈中产生的自感电流的方向为由a指向b，所以b点电势高于a点；BC灯原来的电流瞬间消失，而线圈产生自感电动势阻碍BC灯中电流减小，并与ABC组成回路，原来两支路灯电流不相等，则开关断开瞬间，电流都从原来A的值开始减小，所以三灯均过一会儿才熄灭，而流过灯泡BC的电流比原来大，B、C灯变亮后缓慢熄灭．故答案为：低于，三灯均过一会儿才熄灭，流过灯泡BC的电流比原来大，B、C灯变亮后缓慢熄灭9.（4分）某同学在做玩具直流电动机实验，当加在电动机两端的电压为0.3V时，测得流过电动机的电流为0.3A，此时电动机不转动,当电动机两端电压增大为2V时，电动机正常工作，此时流过电动机的电流为0.8A，则电动机线圈的电阻为

W，它正常工作时输出的机械功率为

W。参考答案：1；0.9610.在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为

m/s，（单位为cm，g=10m/s2）．参考答案：1m/s．【考点】研究平抛物体的运动；运动的合成和分解．【分析】在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，从而能求出小球抛出初速度及其它速度．【解答】解：A、B、C是平抛运动轨迹上的三个点，由水平位移可知：三个点时间间隔相等．

竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=gt2可得：t===1×10﹣1s

水平方向：匀速运动，则v0==m/s=1m/s

所以初速度v0=1m/s

故答案为：1m/s．11.在电场中某点放一电荷量为－4.8×10-7C的负电荷，该电荷受到的电场力为2.4×10-5N，方向水平向东，则该点的电场强度大小为

，方向 。若在该点放一个正电荷，则该点电场强度方向

。若将该点的电荷移走，则该点的电场强度大小为

。参考答案：50N/C

向西

向西

50N/C12.在“验证机械能守恒定律”的实验中，当地重力加速度的值为9.80m/s2，所用重物的质量为1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=

；（2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=

，此过程中物体动能的增加量△Ek=

（取g=9.8m/s2）；（3）通过计算，数值上△Ep

△Ek（填“＞”、“=”或“＜”），这是因为

；（4）实验的结论是

．参考答案：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3）＞，存在摩擦阻力，（4）在误差范围内物体下落机械能守恒．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度．根据B点的速度求出O到B过程动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量，从而进行比较．【解答】解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：vB=m/s=0.98m/s（2）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为：△EP=mgh=1.0×9.8×0.05J=0.49J△Ek=mvB2=0.48J（3）通过计算可知，在数值上△Ep＞△Ek．这是因为物体下落过程中存在摩擦阻力．（4）由此得出实验的结论是在误差范围内物体下落机械能守恒．故答案为：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3）＞，存在摩擦阻力，（4）在误差范围内物体下落机械能守恒．13.为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为m的滑块，两滑块的一端分别与纸带相连，打点计时器所用电源的频率为f。接通打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。那么，请以表达式的形式写出：碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．参考答案：0.2mfs1，0.2mfs3，0.2mf(s1－s3)，0.4mfs2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个质量m=4kg的物块以速度v=2m/s水平滑上一静止的平板车上，平板车质量M=16kg，物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2，其它摩擦不计（取g=10m/s2），求：（1）物块相对平板车静止时，物块的速度；（2）物块相对平板车上滑行，要使物块在平板车上不滑下，平板车至少多长？参考答案：解：（1）物块和平板车的相互作用过程中系统动量守恒，以物块初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=（M+m）v共…①，代入数据解得：v共=0.4m/s；（2）为了使物块不滑离平板车，设车长为L，由能量守恒定律得：…②，由①②式得：L＞0.8m；答：（1）物块相对平板车静止时，物块的速度为0.4m/s；（2）物块相对平板车上滑行，要使物块在平板车上不滑下，平板车长度至少为0.8m．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）物块与平板车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出物块的速度．（2）由能量守恒定律可以求出平板车的长度．17.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外．一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=﹣2h处的P3点．不计重力．求（1）电场强度的大小．（2）粒子到达P2时速度的大小和方向．（3）磁感应强度的大小．（4）粒子从P1点运动到P3点所用时间．参考答案：解：（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示．设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有qE=ma2h=v0t

解得（2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，θ表示速度和x轴的夹角，则有解得

；所以：θ=45°（3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，用r表示圆周的半径．由牛顿第二定律因为OP2=OP3，θ=45°，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径．由此可求得r=解得（4）粒子在电场中运动时间粒子在电场中运动时间粒子从P1点运动到P3点所用时间t=t1+t2得答：（1）电场强度的大小为．（2）粒子到达P2时速度的大小为，方向与水平方向的夹角是45°．（3）磁感应强度的大小．（4）粒子从P1点运动到P3点所用时间．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）粒子在电场中做平抛运动，由牛顿第二定律及运动学公式，可求得电场强度E的大小；（2）粒子从P到O的过程中电场力做正功，运用动能定理列式，可求得速度的大小；（3）粒子沿﹣y方向进入磁场时，由左手定则判断可知粒子向右偏转，做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律可求出其轨迹半径r，坐标x0=2r．（4）分段求时间：电场中运用运动学公式求时间，磁