2021年山東省菏澤市牡丹區(qū)實驗中學(xué)高二物理模擬試卷含解析

2021年山東省菏澤市牡丹區(qū)實驗中學(xué)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.（單選）一個彈簧振子沿x軸做簡諧運動，取平衡位置O為x軸坐標原點，從某時刻開始計時，經(jīng)過四分之一周期，振子具有沿x軸正方向的最大加速度。能正確反映該振子位移x與時間t關(guān)系的圖象是參考答案：A2.關(guān)于磁場和磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（）A．磁場中某點的磁感應(yīng)強度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點時，受到的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L、通過的電流I的乘積比值B=即為磁場中該點的磁感應(yīng)強度B．通電導(dǎo)線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零C．磁感應(yīng)強度B=只是定義式，B的大小取決于場源及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)D．磁感線和磁場一樣都是客觀存在的參考答案：

考點：磁感應(yīng)強度．分析：只有當(dāng)磁場與導(dǎo)線垂直的時候F=BIL才成立．安培力與BIL都有關(guān)．磁感應(yīng)強度的方向與該處電流受力的方向垂直．解答：解：A、當(dāng)導(dǎo)線與磁場垂直時，由B=可知，故A錯誤．B、一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場力，說明此處可能無磁場，也可能是導(dǎo)線與磁感線平行，故B錯誤．C、磁感應(yīng)強度B=只是定義式，B的大小取決于場源及磁場中的位置，由本身性質(zhì)決定，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)，故C正確．D、磁感線是為描述磁場引入的，實際存在，故D錯誤．故選：C點評：該題關(guān)鍵掌握安培力的相關(guān)因素，必須知道B=是比值定義式，B與F、I、L不成正反比．3.(單選)光電效應(yīng)實驗中，下列表述正確的是(

)A.光照時間越長光電流越大

B.入射光足夠強就可以有光電流C.遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)

D.入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子參考答案：4.電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示．現(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電參考答案：D5.兩個物體做平拋運動的初速度之比為2：1，若它們的水平射程相等，則它們拋出點離地面的高度之比為（）A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1參考答案：C【考點】平拋運動．【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)水平位移和初速度求出時間之比，結(jié)合位移時間公式求出拋出點離地面的高度之比．【解答】解：根據(jù)x=v0t知，水平射程相等，初速度之比為2：1，則時間之比為1：2，根據(jù)h=得，拋出點與地面的高度之比為1：4，故C正確，A、B、D錯誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.正方形閉合線圈置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，線圈電阻不能忽略。用力將線框分別以速度、勻速拉出磁場，且，在這兩個過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量=

，線框中產(chǎn)生的焦耳熱=

，線框所受安培力大小

。參考答案：=1：1

，=

，。7.在電場中把2.0×10-9C的正電荷從A點移到B點，電場力做功1.5×10-7J，再把這個電荷從B點移到C點，電場力做功-4.0×10-7J。則A、B、C三點中電勢最高的是

點，若把-1.5×10-9JC的電荷從A點移到C點，電場力做功為

J。參考答案：8.磁場具有方向性,規(guī)定在磁場中任一點,小磁針

的受力方向為該點的磁場方向.參考答案：9.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示．其中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示．質(zhì)點N的振幅是

0.8

m，振動周期為

4

s，圖乙表示質(zhì)點

(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為

0.5

m／s．

參考答案：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.用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)。則下列說法哪些是正確的（

） A．當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉(zhuǎn) B．保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指

針向左偏轉(zhuǎn) D．當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)參考答案：ABD

12.（4分）如圖所示，有兩個同樣的球，其中a球放在不導(dǎo)熱的水平面上，b球用細線懸掛起來，測得它們初始的溫度與環(huán)境溫度相同?，F(xiàn)通過熱傳遞使a、b兩球升高相同的溫度，兩球升高溫度后的大小如圖中的虛線所示，則此過程中a、b兩球____________（填：“吸收”或“放出”）熱量，且____________（填：“a”或“b”）球傳遞的熱量較多。參考答案：吸收；a13.一個豎直放置的半徑為R的光滑絕緣環(huán)，置于水平方向的勻強電場中，電場強度大小為E。有一質(zhì)量為m，電量為正q的空心小球套在環(huán)上，如圖所示。當(dāng)小球由靜止開始從環(huán)的頂端A下滑1/4圓弧到達B位置時，小球的速度大小是_____________。當(dāng)小球下滑到最低點C時，對環(huán)的壓力的大小是________________。參考答案：

，

5mg

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了探究材料未知、橫截面積不同的金屬絲甲、乙的電阻，采用了如圖所示的實驗電路。A、B、C為兩段金屬絲的端點，F(xiàn)是卡在金屬絲上可移動的小滑片。在實驗過程中，將滑片F(xiàn)從A端滑向C端，滑過的距離AF記為X，電壓表、電流表的示數(shù)分別記為U、I。（1）用游標卡尺測出金屬絲甲的直徑d，測量結(jié)果如圖所示，d=

mm；甲的電阻率的表達式ρ甲=

(用題目所給字母表示)（2）電壓表讀數(shù)U隨距離X的變化數(shù)據(jù)如下表，請繪出U隨X變化的圖線（描繪在答卷紙上）。（3）在數(shù)據(jù)的測量過程中滑動變阻器的滑片P是否需要不停地移動？

（4）若已測算出金屬絲乙的橫截面積為S=0.20mm2，電流表示數(shù)為I=1.20A，則金屬絲乙的電阻率為

Ω·m參考答案：（1）0.6；πd2U/4IX

（3）不要（4）2.38*10-7(2.30～2.45)15.用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機拍攝的照片的來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和mB；②安裝好實驗裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機連續(xù)拍攝小球A的兩位置（如圖乙所示）；④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機連續(xù)拍攝下兩個小球的位置（如圖丙所示）；⑤測出所需要的物理量．請回答：（1）實驗①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足

（2）在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有

；（請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）（3）兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是：

．參考答案：（1）mA＞mB（2）x0、xA、xB（3）mAx0=mAxA+mBxB；【考點】驗證動量守恒定律．【分析】（1）明確實驗原理，知道兩小球只能向右平拋出去才能進行驗證，故入射球不能反彈；（2）根據(jù)碰撞時的動量守恒定律表達式，結(jié)合平拋規(guī)律推導(dǎo)出平均動量守恒的表達式，從而將難以測量的速度轉(zhuǎn)化為容易測量的落地水平位移．【解答】解：（1）為了防止入射球碰后反彈，入射球的質(zhì)量要大于被碰球的質(zhì)量，即mA＞mB；（2）碰撞時應(yīng)有mAv0=mAvA+mBvB由平拋規(guī)律有x=vt，小球從相同高度落下，故時間相等，上式中兩邊同乘以t，則有：mAx0=mAxA+mBxB，所以需要在照片中直接測量的物理量有，x0、xA、xB（3）由（2）的分析可知，應(yīng)驗證的表達式為：mAx0=mAxA+mBxB故答案為：（1）mA＞mB（2）x0、xA、xB（3）mAx0=mAxA+mBxB；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，粒子源O產(chǎn)生初速度為零、電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為的加速電場加速后通過直管，在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉(zhuǎn)電場，兩平行板間電壓為2。離子偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場。已知ABC是一個外邊界為等腰三角形的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，邊界AB=AC=L，，離子經(jīng)過一段勻速直線運動，垂直AB邊從AB中點進入磁場。（忽略離子所受重力）試求：（1）若磁場的磁感應(yīng)強度大小為，離子在磁場中做圓周運動的半徑；（2）若離子能從AC邊穿出，試求磁場的磁感應(yīng)強度大小的范圍。參考答案：（1）

（2）試題分析：（1）設(shè)離子進入磁場的速度為，則根據(jù)動能定理可知：

（2分）離子進入磁場后，由牛頓第二定律可知：

（2分）得

（1分）（2）如圖所示，

由幾何知識

（2分）又由于：

可得：（2分）要滿足離子能從AC邊穿出，則

（1分）17.某一用直流電動機提升重物的裝置如圖16所示，重物的質(zhì)量m=50kg，電路的電壓是110V，不計各處摩擦。當(dāng)電動機以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流強度I=5.0A，求（1）電動機線圈的電阻是多大？（2）1min內(nèi)電動機線圈產(chǎn)生的熱量是多少？（3）該電動機的效率是多少？

參考答案：18.參考答案：(1)

…………2分(2)設(shè)木塊由A勻加速運動到B點的時間為，到B點時的速度為

…………1分