上海市寶山區(qū)羅南中學2021年高二物理模擬試題含解析

上海市寶山區(qū)羅南中學2021年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.（單選）在地質、地震、勘探、氣象和地球物理等領域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由實驗精確測定。近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”，它是將測g歸于測長度和時間，以穩(wěn)定的氦氖激光的波長為長度標準，用光學干涉的方法測距離，以銣原子鐘或其他手段測時間，能將g值測得很準，具體做法是：將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點向上拋小球又落至原處的時間為T2，在小球運動過程中經過比O點高H的P點，小球離開P點至又回到P點所用的時間為T1，測得T1、T2和H，可求得g等于A．

B．

C．

D．參考答案：A2.盧瑟福提出原子核式結構學說的根據(jù)：用α粒子轟擊金箔的實驗中,發(fā)現(xiàn)粒子(

)A．全部穿過或發(fā)生很小的偏轉B．全部發(fā)生很大的偏轉C．絕大多數(shù)穿過,只有少數(shù)發(fā)生很大偏轉,甚至極少數(shù)被彈回D．絕大多數(shù)發(fā)生偏轉,甚至被彈回

參考答案：C3.（單選題）由電場強度的定義式E＝F/q可知，在電場中的同一點(

)

A．電場強度E跟F成正比，跟q成反比

B．無論檢驗電荷所帶的電量如何變化，F(xiàn)/q始終不變

C．不同電荷在電場中某點所受的電場力大小不同，該點的電場強度在不斷改變

D．一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零，則P點的場強一定為零參考答案：B4.如圖1所示，光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置，其它部分電阻不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上。從t=0時刻開始棒受到一個平行于導軌向上的外力F，由靜止開始沿導軌向上運動，運動中棒始終與導軌垂直，且接觸良好，通過R的感應電流隨時間t變化的圖象如圖2所示。下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差和通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象，其中正確的是（

）參考答案：B5.（單選）質量為m的物體從靜止以的加速度豎直上升h，關于該過程下列說法中正確的是（

）

A．物體的機械能增加

B．物體的機械能減小

C．重力對物體做功

D．物體的動能增加參考答案：D根據(jù)動能定理可知：合力做的功等于物體動能的變化量，即有，D答案正確；重力做功為，C錯；根據(jù)牛頓第二定律得：，機械能是增加，AB都錯，本題選擇D答案。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，使閉合矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸勻速轉動，在線圈中就會產生交流電。已知磁場的磁感應強度為B，線圈abcd面積為S，線圈轉動的角速度為?。當線圈轉到如圖位置時，線圈中的感應電動勢為______；當線圈從圖示位置轉過90°時，線圈中的感應電動勢為______。參考答案：7.如圖所示,在光滑水平面上,用勁度系數(shù)分別為k和2k的兩根輕彈簧系住一個質量為m的小球.小球靜止時,兩彈簧均無形變.現(xiàn)用外力使小球向右偏離x0,釋放后,此時小球受到的回復力大小__________________,方向_________________.(填“向左”或“向右”)參考答案：3kx0

向左8.完成下列核反應過程B+He→N+

；A1十

→Mg+H

參考答案：01n；01n

9.（6分）如圖所示，在勻強電場中，將一電荷量為2×C的負電荷由A點移到B點，其電勢能增加了0.2J，已知A、B兩點間距離為2cm兩點連線與電場方向成角。則：(1)該負電荷由A移到B的過程中，電場力所做的功=

；(2)A、B兩點間的電勢差以=

；(3)該勻強電場的電場強度E=

。參考答案：（1）-0.2J（2分）；（2）100V（2分）；（3）1×104

V/m

（2分）10.如右圖所示，兩跟相距L的豎直平行金屬導軌位于勻強磁場中，磁感應強度為B，導軌電阻不計，另兩跟與光滑導軌接觸的金屬桿質量均為m，電阻均為R。若要cd使桿恰好平衡，且靜止不動，則ab桿應向________方向運動，且其桿運動的速度大小是________。參考答案：11.丹麥物理學家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了通電導線周圍存在_____________。在國際單位中，磁感應強度的單位是_____________。參考答案：磁場

特斯拉12.如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負載電阻B的阻值相等。a、b端加一定交變電壓后，兩電阻的電功率之比

，兩電阻兩端電壓之比

。參考答案：13.如圖為某電場的部分電場線．如A、B兩點的場強分別記為EA、EB，電勢分別記為φA、φB，則EA

EB，φA

φB．（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：大于，小于．【考點】電場強度；電勢．【分析】電場線與等勢面垂直．電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，沿電場線的方向，電勢降低．【解答】解：由電場線的分布可知，A點的電場線密，所以A點的場強大，所以EB＜EA，再根據(jù)沿電場線的方向電勢降低可知，φA＜φB故答案為：大于，小于．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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)。15.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動勢E約為9V，內阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測量它的電動勢和內阻，圖中電壓表的內阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規(guī)格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學接入符合要求的R0后，閉合開關，調整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖(b)的圖線．則電池的電動勢E=

，內阻r=

。（結果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①防止短路，電流過大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V

，46±2Ω.（漏寫單位，沒分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=2000匝，橫截面積S=20cm2。螺線管導線電阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=60μF。在一段時間內，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。求：

（1）求螺線管中產生的感應電動勢；（2）閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻R2的電功率；（3）S斷開后，求流經R2的電量。參考答案：：(1)根據(jù)法拉第電磁感應律

求出E=1.6V

（2）根據(jù)全電路歐姆定律

根據(jù)

求出

P=0.128W

（3）S斷開后，流經R2的電量即為S閉合時C板上所帶的電量Q電容器兩端的電壓

U=IR2＝0.8V

流經R2的電量

Q=CU=4.8×10-5C

17.如圖所示，在平面直角坐標系中，第一象限內有豎直向下的勻強電場，場強為E=20N/C，第四象限內有一個圓形區(qū)域的勻強磁場，方向垂直紙面向外，大小為B=，未畫出來．一個帶正電的粒子質量為m=2×10﹣5kg，電量為q=5×10﹣3C，重力不計，從y中上的a點以v0=10m/s的速度垂直y軸射入電場．Oa長度為h=0.01m，粒子通過x軸上的b點進入第四象限，粒子經圓形磁場后從c點射出第四象限，出射的速度方向與y軸負方向成75°．（π=3.14）求：（1）粒子通過b點時的速度大小及方向．（2）磁場的最小面積是多少．參考答案：解：（1）在電場中，粒子做類平拋運動．y軸方向有：qE=ma，h=，vy=at聯(lián)立得：vy===10m/s過b點的速度大小為：v==10m/s過b點的速度與x軸的夾角為：tanθ==1，即θ=45°所以通過b點速度方向為與x軸成45°角；（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，設圓周運動的半徑為R，由牛頓定律得：

qvB=解得：R=0.01m；設粒子在磁場中圓周運動的圓弧對應的弦長為2r，由作圖可知：r=Rsin60°=5×10﹣3m當磁場以2r為直徑為時，磁場的面積是滿足題意的最小面積，即最小面積為：

S=πr2=2.355×10﹣4m2答：（1）粒子通過b點時的速度大小為10m/s，通過b點速度方向為與x軸成45°角．（2）磁場的最小面積是2.355×10﹣4m2．【考點】帶電粒子在勻強電場中的運動；帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】（1）粒子第一象限內做類平拋運動，沿豎直方向和水平方向分解該運動，由牛頓第二定律和運動學公式結合即可求解；（2）粒子飛入磁場做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子的軌跡半徑，由幾何知識求出粒子在磁場中圓周運動的圓弧對應的弦長，當磁場以該弦長為直徑為時，磁場的面積為最小，即可求得圓形磁場區(qū)的最小面積．18.如圖所示，質量m1＝0.1kg，電阻R1＝0.3Ω，長度＝0.4m的導體棒ab橫放在U形金屬框架上．框架質量m2＝0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.相距0.4m的MM′、NN′相互平行，電阻不計且