山東省泰安市新泰第一中學(xué)2021年高二物理模擬試卷含解析

山東省泰安市新泰第一中學(xué)2021年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.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是（

）A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同參考答案：C2.如圖9所示矩形邊界的勻強(qiáng)磁場中，兩種不同的帶電粒子A、B以相同的速度從MP邊界上某點垂直邊界射入磁場，其中A粒子垂直于PQ邊界射出，B粒子從PQ邊界射出時其速度方向與PQ成60°角，設(shè)A、B粒子在磁場中運動時間分別為t1、t2，則t1﹕t2為(

)A．3﹕2

B．2﹕3

C．4﹕3

D．3﹕4參考答案：D3.對于超重和失重的認(rèn)識，以下正確的是(

)A．人站在體重計時，突然下蹲，體重計示數(shù)不變B．蹦床運動員在上升到最高點時處于平衡狀態(tài)C．在減速上升的電梯里人對地板的壓力小于重力D．跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動是超重現(xiàn)象參考答案：C4.（單選）“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動．某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖所示．將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g．據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為（）A．gB．2gC．3gD．4g參考答案：解：人落下后，做阻尼振動，振動幅度越來越小，最后靜止不動，結(jié)合拉力與時間關(guān)系圖象可以知道，人的重力等于0.6F0，而最大拉力為1.8F0即：0.6F0=mg…①Fm=1.8F0…②結(jié)合牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma…③當(dāng)拉力最大時，加速度最大，因而有：1.8F0﹣mg=mam…④由①④兩式解得：am=2g所以ACD錯誤，B正確．故選：B．5.關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是A、感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化B、閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場運動時，必受磁場阻礙作用C、原磁場穿過閉合回路的磁通量磁增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向D、感生電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（1）某同學(xué)設(shè)計的氣壓升降機(jī)如圖所示，豎直圓柱形汽缸用活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，汽缸內(nèi)壁光滑，活塞與內(nèi)壁接觸緊密無氣體泄漏，活塞橫截面積為S，活塞及其上方裝置總重力G＝，活塞停在內(nèi)壁的小支架上，與缸底的距離為H，氣體溫度為T0，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0．現(xiàn)給電熱絲通電，經(jīng)過一段時間，活塞緩慢上升．上述過程中，氣體可視為理想氣體，則氣體分子的平均速率_____（選填“不斷增大”“先增大后減小”或“先減小后增大”）；除分子碰撞外，氣體分子間作用力為_____（選填“引力”“斥力”或“零”）。（2）在（1）的情況下，若整個過程中封閉氣體內(nèi)能的變化為△U，求：①氣體的最高溫度T______；②整個過程中氣體吸收的熱量Q_________。參考答案：

(1).不斷增大

(2).零

(3).T=2T0

(4).【詳解】（1）給電熱絲通電，過一段時間，活塞緩慢上升，氣體先做等容變化，隨著溫度升高，壓強(qiáng)變大，在活塞緩慢上升時，是等壓變化，隨著體積增加，溫度繼續(xù)升高，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，隨著溫度上升，氣體分子的平均速率不斷增大；氣體分子間距較大，大于10r0以上，一般認(rèn)為氣體分子間作用力為零。（2）①氣體先等容變化至壓強(qiáng)為：，設(shè)溫度升高為T1，則有：，解得：，接著等壓膨脹至體積為，設(shè)溫度升高到T，則有：，解得：T=2T0②整個過程對外做功：，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：7.一閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中做勻角速轉(zhuǎn)動，角速度為240πrad/min，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動至與磁場平行時，線圈的電動勢為2.0V。設(shè)線圈從垂直磁場瞬時開始計時，則該線圈電動勢的瞬時表達(dá)式為__________________；電動勢在s末的瞬時值為_________。參考答案：8.一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的方向水平向左，如圖所示，一個質(zhì)量為m帶正電的小球從O點以初速度v0出發(fā)，在電場力和重力的作用下，恰能沿與電場的反方向成θ角直線運動。則小球運動到最高點時的電勢能與在O點的電勢能之差是

。參考答案：9.如圖，兩平行金屬板間電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為1.0×104V／m，A、B兩板相距1cm，則A、B間電勢差UAB＝______V；C點與A相距0.4cm，若令B板接地（即電勢φ=0），則C的電勢φC是_________V；將帶電量為－1.0×10-12C的點電荷置于C點，其電勢能為________J．參考答案：

100

60

_－6×10-11_

10.某同學(xué)在實驗室里熟悉各種儀器的使用。他將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，另將一磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊，當(dāng)轉(zhuǎn)盤（及磁鐵）轉(zhuǎn)動時，引起磁感應(yīng)強(qiáng)度測量值周期性地變化，該變化與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的周期一致。經(jīng)過操作，該同學(xué)在計算機(jī)上得到了如圖乙所示的圖像。（1）在圖像記錄的這段時間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動的快慢情況是___________________。（2）圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的周期是_______s。參考答案：（1）先快慢不變，后越來越慢（3分）

（2）11.通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖11所示的電流時，通電直導(dǎo)線A受到水平向______的安培力作用．當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時改變方向時，通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向______。（填“右”或“左”）參考答案：右

右12.發(fā)電機(jī)的路端電壓為U，經(jīng)電阻為r的輸電線向遠(yuǎn)處的用戶供電，發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，則輸電線上的功率損失為_______參考答案：13.長為L的平行金屬板電容器，兩板間形成勻強(qiáng)電場，一個帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板沿垂直于電場線方向射入勻強(qiáng)電場中，剛好從下極板邊緣射出，且射出時速度方向與下板成30°角，如圖所示。則兩極板間的距離d等于

，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E等于

。參考答案：，

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.參考答案：15.如想得到該金屬電阻絲的電阻率，有個環(huán)節(jié)要用螺旋測微器測電阻絲直徑。某同學(xué)測得的結(jié)果如下圖所示，則該金屬絲的直徑d=______mm。參考答案：

______3.204mm—3.206mm___四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）如圖所示，相距為d的L1和L2兩條平行虛線是上下兩個勻強(qiáng)磁場的邊界，L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，M、N兩點都在L2上，M點有一放射源其放射性元素衰變前原子核的質(zhì)量為m，它釋放出一個質(zhì)量為m1,帶電量為-q的粒子后，產(chǎn)生的新原子核質(zhì)量為m2，釋放出的粒子以初速度v與L2成30o角斜向上射入，經(jīng)過一段時間恰好斜向上通過N點（不計重力），求：（1）該原子核發(fā)生衰變的過程中釋放的核能；（2）說明粒子過N點時的速度大小和方向，并求從M到N的時間及路程；（3）若從M點射出的粒子速度大小變?yōu)?v。粒子還能否經(jīng)過N點？

參考答案：解析:（1）由愛因斯坦的質(zhì)能聯(lián)系方程可知E=mc2=(m-m1-m2)c2（2）由洛侖茲力提供向心力:qvB=

可知R=；T=

由幾何知識,及勻速圓周運動的對稱性可知N點的速度大小仍為v,方向斜向上300

運動總時間為:t總=

總路程為:S總=（3）仍能回到N點。17.如圖所示，平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，相距0.5m，與水平面夾角為30°，不計電阻，廣闊的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T，垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd，長度均為L=0.5m，電阻均為R=0.1Ω，質(zhì)量均為m=0.2kg，兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動．現(xiàn)ab棒在外力作用下，以恒定速度v1＝2m／s沿著導(dǎo)軌向上滑動，cd棒則由靜止釋放，試求：(取g＝10m/s2)（1）金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1；（2）金屬棒cd開始運動的加速度a和最終速度v2．參考答案：（1）ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1=BLv1=0.4V

（2）剛釋放cd棒瞬間，重力沿斜面向下的分力為F1=mgsin300=1N受安培力沿斜面向上，其大小為F2=BLE1/(2R)=0.4N＜F1cd棒將沿導(dǎo)軌下滑，初加速度為a=(F1-F2)/m=3m/s2

由于金屬棒cd與ab切割方向相反，所以回路中的感應(yīng)電動勢等于二者切割產(chǎn)生的電動勢之和，即E=BLv1+BLv2由歐姆定律I=E/(2R)

回路電流不斷增大，使cd受安培力不斷增大，加速度不斷減小，當(dāng)cd獲最大速度時，滿足

mgsin300=BLI

聯(lián)立以上，代入數(shù)據(jù)，解得cd運動的最終速度為