2022年上海中山學校高二物理模擬試卷含解析

2022年上海中山學校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.如圖所示，質(zhì)量為m的圓環(huán)套在光滑的水平直桿上，一輕繩一端連接在環(huán)上，另一端連有一質(zhì)量也為m的小球，繩長為L，將球放在一定高度，繩剛好拉直且繩與豎直方向的央角為θ=53°，將小球由靜止釋放，小球到最低點時繩的拉力為F1，若將圓環(huán)固定，再將小球由開始的位置釋放，小球到最低點時繩的拉力為F2，則為（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】環(huán)沒有固定時，小球與環(huán)組成的系統(tǒng)水平方向滿足動量守恒，再結(jié)合系統(tǒng)機械能守恒列方程求得小球到最低點的速度，再根據(jù)牛頓第二定律求繩的拉力；將圓環(huán)固定，再將小球由開始的位置釋放，小球下落過程機械能守恒，再根據(jù)牛頓第二定律求繩的拉力；【解答】解：環(huán)沒有固定時，當小球到最低點時小球的速度為v1，環(huán)的速度為v2，則mgL（1﹣cos53°）=mv12+mv22球和環(huán)組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，設向右為正方向：mv1﹣mv2=0聯(lián)立得：v1=v2=，小球在最低點時，F(xiàn)1﹣mg=m，得F1=2.6mg；環(huán)固定時，mgL（1﹣cos53°）=mv2，F(xiàn)2﹣mg=m得：F2=1.8mg，因此=故選：C．2.下列各圖分別表示一列水波在傳播過程中遇到了小孔（A、B圖）或障礙物（C、D圖），其中能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有（

）

A.

B.

C.

D.參考答案：BD3.如圖所示，在U－I圖象上，a、b、c各點均表示該電路中的一個確定的工作狀態(tài)，α＝β＝45°，則下列說法正確的是A．在b點時，電源有最小的輸出功率B．在b點時，電源的總功率最大C．從a→b，β增大，電源的總功率和輸出功率都增大D．從b→c，β增大，電源的總功率和輸出功率都減小參考答案：D4.（單選）兩個分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為

參考答案：C5.某同學設計了一種靜電除塵裝置，如圖所示，其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板為絕緣材料，上、下面板為金屬材料。圖2是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連。帶負電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0，當碰到下板后其所帶電荷被中和，同時被收集。將被收集塵埃的數(shù)量與進入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值，稱為除塵率。不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用。要增大除塵率，則下列措施可行的是A．只增大電壓U B．只增大長度L

C．只增大高度dD．只增大塵埃被吸入水平速度v0參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，絕緣金屬平行板電容器充電后，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，若不改變兩極板帶的電量而減小兩極板間的距離，同時在兩極板間插入電介質(zhì)，則電容器的電容將

，靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角

度將

。（填增大或者減?。﹨⒖即鸢福海?）增大

（2）減?。?.（4分）質(zhì)子、氘核、氚核垂直同一勻強磁場運動時，若它們的速率相等，則運動半徑之比為__________，若它們的動量相等，則運動半徑之比為___________。參考答案：1：2：3，1：1：18.一個電動機，線圈電阻是0.4，當它兩端所加的電壓為220V時，通過的電流是5A，這臺電動機消耗的功率為

；電動機每秒鐘所做的機械功有

。參考答案：1100W，10J9.如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由圖可知該金屬的極限頻率為

▲

Hz，該金屬的逸出功為

▲

J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），斜率表示

▲

。參考答案：10.將光敏電阻Rt接入如圖所示電路，若將Rt用手電筒照，燈泡L將_______（填“變亮”或“變暗”）；若用手將Rt遮住，燈泡L將_______（填“變亮”或“變暗”）。參考答案：11.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有兩個大小不計、質(zhì)量均為m、電量均為＋q的小球，開始時球1靜止，球2以初速度向球1運動，此時兩球的電勢能為，設它們不會接觸，當兩球間的距離最小時，兩球的電勢能為，則這時球1的速度=

參考答案：12.在圖示的實驗裝置中，已充電的平行板電容器的極板A與一靜電計相連接，板板B接地，若極板B稍向上移，則靜電計指針偏角

，電容器電容

。（填“變大”、“變小”或“不變”）。

參考答案：

變大

；

變小

；13.庫侖定律的數(shù)學表達式是______，式中的比例常量叫______，其數(shù)值為______，其單位是______．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，有兩個質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細繩懸掛在同一點O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強度大?。?2)細繩的長度L.參考答案：（1）（2）（1）對B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場強度大?。?/p>

（2）由庫侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點睛】本題關鍵是對物體受力分析，然后結(jié)合共點力平衡條件、庫侖定律和電場強度的定義列式求解．15.在燃氣灶上常常安裝電子點火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點燃氣體請問點火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃氣灶電極做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點火器往往把放電電極做成針形．【點睛】強電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強烈，這時往往可以看到它周圍有淺藍色的光暈．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.水平放置的平行金屬框架L=0.2m,質(zhì)量為0.1kg的金屬棒ab放在框架上，并且與框架的兩個邊垂直。整個裝置放于方向豎直向下、B=0.5T的勻強磁場中，如圖所示。金屬棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由靜止開始運動。電路中除外，其他電阻、摩擦阻力均不考慮。求：①ab速度是5m/s時，棒的加速度是多大？②當ab棒達到最大速度后，撤去外力F此后感應電流還能產(chǎn)生多少熱量？參考答案：17.如圖所示，光滑水平臺面MN上放兩個相同小物塊A、B，右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶水平部分長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v0=2m/s勻速轉(zhuǎn)動．物塊A、B（大小不計，視作質(zhì)點）與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，物塊A、B質(zhì)量均為m=1kg．開始時A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)短彈簧．現(xiàn)解除鎖定，彈簧彈開A、B，彈開后B滑上傳送帶，A掉落到地面上的Q點，已知水平臺面高h=0.8m，Q點與水平臺面間右端間的距離S=1.6m，g取10m/s2．（1）求物塊A脫離彈簧時速度的大??；（2）求彈簧儲存的彈性勢能；（3）求物塊B在水平傳送帶上運動的時間．參考答案：解：（1）A作平拋運動，豎直方向：，水平方向：S=vAt代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：vA=4m/s（2）解鎖過程系統(tǒng)動量守恒，規(guī)定A的速度方向為正方向，有：mvA﹣mvB=0由能量守恒定律：代入數(shù)據(jù)解得：Ep=16J（3）B作勻變速運動，由牛頓第二定律有：μmg=ma解得：a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2B向右勻減速至速度為零，由，解得：SB=4m＜L=8m，所以B最終回到水平臺面．設B向右勻減速的時間為t1：vB=at1設B向左加速至與傳送帶共速的時間為t2，v0=at2由，共速后做勻速運動的時間為t3，有：SB﹣S2=v0t3代入數(shù)據(jù)解得總時間：t=t1+t2+t3=4.5s．答：（1）物塊A脫離彈簧時速度的大小為4m/s；（2）彈簧儲存的彈性勢能為16J；（3）物塊B在水平傳送帶上運動的時間為4.5s．18.如圖所示，光滑的圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m2的小球B靜止在光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m1的小球A從D點以速度v0向右運動，試求：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧彈性勢能的最大值；（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應滿足什么關系．參考答案：解：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，當A、B兩球速度相同時，彈簧的彈性勢能最大，設共同速度為v，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：m1v0=（m1+m2）v

根據(jù)機械能守恒定律有：EPm=m1v02﹣（m1+m2）v2聯(lián)立解得：彈簧彈性勢能的最大值為：EPm=（2）設A、B與彈簧分離后的速度分別為v1和v2，根據(jù)動量守恒定律有：

m1v0=m1v1+m2v2根據(jù)機械能守恒定律有：m1v02=m1v12+m2v22聯(lián)立⑤⑥解得：v1=v0，v2=v0，要使A、B兩球能發(fā)生二次碰撞，必須滿足|v1|＞v2則有：﹣v0＞v0解得：m1＜m2，（m1+m2＜0不符合事實，舍去）；答：（1）小球A