2021年湖南省婁底市杏子中學(xué)高二物理模擬試題含解析

2021年湖南省婁底市杏子中學(xué)高二物理模擬試題含解析一、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.皮帶運輸機(jī)把物體勻速送向高處時，物體受到的摩擦力的方向

A．與物體速度同向

B．與物體速度反向

C．摩擦力為零

D．不能判定參考答案：A2.變壓器能夠改變的電壓是A、220V交流電

B、由干電池輸出的電壓

C、由蓄電池輸出的電壓

D、20V的直流電壓參考答案：A3.（單選）如圖所示，回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，D形盒半徑為R．用該回旋加速器加速質(zhì)子（質(zhì)量數(shù)為1，核電荷數(shù)為1）時，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電周期為T．（粒子通過狹縫的時間忽略不計）則A．質(zhì)子在D形盒中做勻速圓周運動的周期為2TB．質(zhì)子被加速后的最大速度可能超過C．質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)D．不改變B和T，該回旋加速器也能用于加速α粒子（質(zhì)量數(shù)為4，核電荷數(shù)為2）參考答案：C4.如圖7所示，在加有勻強(qiáng)磁場的區(qū)域中，一垂直于磁場方向射入的帶電粒子軌跡如圖所示，由于帶電粒子與沿途的氣體分子發(fā)生碰撞，帶電粒子的動能逐漸減小，則下列說法中正確的是

(

)A.帶電粒子帶正電，是從B點射入的B.帶電粒子帶負(fù)電，是從B點射入的C.帶電粒子帶負(fù)電，是從A點射入的D.帶電粒子帶正電，是從A點射入的參考答案：B5.（多選題）如圖，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，其左端接有定值電阻R．Ox軸平行于金屬導(dǎo)軌，在0≤x≤4m的空間區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨坐標(biāo)x（以m為單位）的分布規(guī)律為B=0.8﹣0.2x（T）．金屬棒ab在外力作用下從x=0處沿導(dǎo)軌運動，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．設(shè)在金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x3=3m的過程中，R的電功率保持不變，則金屬棒（）A．在x1與x3處的電動勢之比為1：3B．在x1與x3處受到磁場B的作用力大小之比為3：1C．從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R的電荷量之比為5：3D．從x1到x2與從x2到x3的過程中R產(chǎn)生的焦耳熱之比為5：3參考答案：BCD【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢．【分析】這是一道未曾見過的新題，首先是磁感應(yīng)強(qiáng)度隨x增大而減小，ab棒在外力作用下在磁場中運動，切割磁感線．而更含蓄的是已知金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x3=3m的過程中，R的電功率保持不變，由功率公式則電流和電壓均有相等．從而很容易判斷感應(yīng)電動勢的大小，電荷量的比值同樣用平均值方法來求，安培力之比用安培力公式來求，難于判定的是熱量，雖然電流相等但不知時間關(guān)系，所以由圖象法來求，F(xiàn)﹣x圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積就是功，而面積是梯形面積，很好表示，那么克服安培力做功的比值就能求出．【解答】解：A、由功率的計算式：

知道由于金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x3=3m的過電功率保持不變，所以E應(yīng)不變以，選項A錯誤．B、由安培力公式F=BIL

及P=EI知：，所以選項B正確．D、由于金屬棒從x1=1m經(jīng)x2=2m到x3=3m的過程中，R的電功率保持不變，由P=I2R知道R中的電流相等，再由安培力公式F=BIL，所以F﹣x圖象如圖所示顯然圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積就是克服安培力做的功，即R產(chǎn)生的熱量，所以：，所以選項D正確．C、因為根據(jù)d選項熱量Q=I2Rt，熱量之比為5：3，電流相同，說明時間之比為5：3，因此電量，選項C正確故選：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖10所示，質(zhì)量為m的木塊放在彈簧上，與彈簧一起在豎直方向上做簡諧運動，當(dāng)振幅為A時，物體對彈簧的最大壓力是物體重力的1.5倍，則物體對彈簧的最小壓力是

；如果現(xiàn)在給木塊施加一個豎直向下的壓力F，撤去F后要使物體在振動中離開彈簧，F(xiàn)至少為

？參考答案：7.如圖所示，接通開關(guān)時，觀察到金屬棒動起來這說明________，斷開開關(guān)后，將滑動變阻器的滑動片向左滑動一段距離后，再接通開關(guān)時你觀察到________；這種現(xiàn)象說明________．參考答案：通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用；金屬棒擺動的角度更大些；電流越強(qiáng)，導(dǎo)線受到的安培力越大8.電源是把______能轉(zhuǎn)化為______能的裝置，電動勢是描述電源這種本領(lǐng)的物理量，它的單位是________。參考答案：其他形式，電，伏特9.生活中常見的放電方式有：

、

；.避雷針是利用

的原理工作的參考答案：10.如圖所示的電場中，將2C的正電荷分別由A、C兩點移動到B點時，靜電力所做的功分別是30J、-6J，如果取B點為零勢點，A、C兩點的電勢分別是=

，=

，AC間的電勢差=

；如果取A為零電勢點，那么=

，=

，=

；參考答案：11.某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運動測量兩球碰撞前后的速度，實驗裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實驗中A、B兩小球落點的平均位置。圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點，E、F、J是實驗中小球落點的平均位置。①為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為：A球的直徑____________B球的直徑（“大于”、“等于”或“小于”）；為減小實驗誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA______________mB（選填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下選項中，本次實驗必須進(jìn)行的測量是_____________；A．水平槽上未放B球時，A球落點位置到O點的距離B．A球與B球碰撞后，A球、B球落點位置分別到O點的距離C．A球和B球在空中飛行的時間D．測量G點相對于水平槽面的高③已知兩小球質(zhì)量mA和mB，該同學(xué)通過實驗數(shù)據(jù)證實A、B兩球在碰撞過程中動量守恒，請你用圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動量守恒的表達(dá)式是__________________________。參考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【詳解】①為了使兩球碰撞為一維碰撞，在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律，兩球碰后都做平拋運動，即實現(xiàn)對心碰撞，則A球的直徑等于B球的直徑。為了使碰撞后不反彈，故mA＞mB．②根據(jù)動量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因為，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要測量水平槽上未放B球時，A球落點位置到O點的距離x1，A球與B球碰撞后x2，A球與B球落點位置到O點的距離x3．故AB正確．因為時間相同，可以用水平位移代替速度，不用測時間，也不用測量測量G點相對于水平槽面的高，故選：AB．③A球與B球碰后，A球的速度減小，可知A球沒有碰撞B球時的落點是F點，A球與B球碰撞后A球的落點是E點．用水平位移代替速度，動量守恒的表達(dá)式為：mAOF=mAOE+mBOJ．【點睛】本題關(guān)鍵明確驗證動量守恒定律實驗的實驗原理，注意等效替代在實驗中的運用；注意器材選擇的原則：為了實現(xiàn)對心碰撞，兩球的直徑需相同，為零使碰撞后A球不反彈，則A球12.作為狹義相對論的基本假設(shè)之一，愛因斯坦提出：對不同的慣性系，物理規(guī)律是_________．參考答案：相同的解：愛因斯坦對狹義相對論的最基本假設(shè)是：1、狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的．

2、光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的

因此：物理規(guī)律在所有的慣性系中都具有相同的形式．

故答案為：相同的13.如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運動規(guī)律的照片，圖中、、為三個同時由同一點出發(fā)的小球。為球在光滑水平面上以速度運動的軌跡；為球以速度被水平拋出后的運動軌跡；為球自由下落的運動軌跡。通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論：______________。參考答案：平拋運動的水平方向是勻速運動，豎直方向是自由落體運動三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為________mm。參考答案：0.398mm

15.（3分）角速度計可測量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動角速度，其結(jié)構(gòu)如圖所示．當(dāng)系統(tǒng)繞OO/轉(zhuǎn)動時．元件A發(fā)生位移并輸出電壓信號．成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源，已知A的質(zhì)量為m．彈簧勁度系數(shù)為k，自然長度為L0，電源電動勢為ε，內(nèi)阻不計．滑動變阻器總長度為L．電阻分布均勻．系統(tǒng)靜止時P在B點，當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動時，輸出電壓U的表達(dá)式為U=

。參考答案：

U=EmL0ω2／(k-mω2)L四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如15圖所示，一束電子（電量為e）以速度V0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬為d的勻強(qiáng)磁場中，電子穿出磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°，（電子重力忽略不計）求:（1）電子的質(zhì)量是多少？（2）穿過磁場的時間是多少？

（3）若改變初速度大小，使電子剛好不能從A邊射出，則此時速度v是多少？

參考答案：（1）（3分）（2）

（3分）

（3）17.MN與PQ為足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.5m，導(dǎo)軌與水平方向成θ=30°放置。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，方向與導(dǎo)軌平面垂直指向左上方。金屬棒ab、cd放置于導(dǎo)軌上（與導(dǎo)軌垂直），質(zhì)量分別為mab=0.1kg和mcd=0.2kg，ab、cd的總電阻為R=0.2Ω（導(dǎo)軌電阻不計）。當(dāng)金屬棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿導(dǎo)軌勻速向上運動時，求（1）當(dāng)ab棒剛開始沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd棒所受安培力的大小和方向。（2）cd棒運動時能達(dá)到的最大速度。參考答案：1）cd棒受安培力方向沿斜面向上FA=BIL=BLE/R=B2L2v/R=0.3N（2）對cd棒mcdgsin30°=0.2×10×0.5=1N＞