河南省开封市兴华中学2021年高二物理模拟试卷含解析

河南省开封市兴华中学2021年高二物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）下列说法中正确的是(

)A．电源就是通过静电力做功把电能转化为其它形式能的装置

B．电场中场强为零处,电势一定为零；电势为零处，场强也一定为零C．若线圈中磁通量变化越大，则线圈中产生的感应电动势也一定越大D．运动的电荷在某处不受洛伦兹力的作用，该处磁感应强度不一定为零参考答案：D2.关于线速度和角速度，下列说法正确的是（

）A．半径一定，线速度与角速度成正比B．半径一定，线速度与角速度成反比C．角速度一定，线速度与半径成反比

D．线速度一定，角速度与半径成正比参考答案：A3.某一质点运动的速度v随时间t变化的图象是如图所示的抛物线，则A．质点的运动轨迹为抛物线B．10s时质点离出发点最远C．在10~20s内，质点的加速度方向与速度方向相反D．质点10s后与10s前的运动方向相反参考答案：C4.半径为R的圆形线圈，两端A、D接有一个平行板电容器．线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如图所示，则要使电容器所带电荷量Q增大，可以采用的措施是（）A．增大电容器两极板间的距离B．增大磁感应强度的变化率C．减小线圈的半径D．改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角参考答案：B【考点】法拉第电磁感应定律．【分析】电容器的电量Q=CU．要增加电荷量Q，可增加板间电压U或增大电容C．根据法拉第电磁感应定律和电容的决定式分析电容器所带的电量与哪些因素有关，再确定使电容器电量增大的措施．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律得：线圈中产生的感应电动势为E=S，电容器两端的电压U=E．电容器的电量Q=CU，得到Q=SC．A、增大电容器两极板间的距离，电容C减小，而板间电压U不变，则电荷Q减小．故A错误．B、增大磁感强度的变化率，产生的感应电动势增大，由上式可知，电荷量Q增大．故B正确．C、减小线圈的半径，线圈的面积S减小，由上可知，电荷量Q减小．故C错误．D、线圈与磁场垂直时，穿过同一线圈的磁通量最大，当改变线圈平面与磁场方向的夹角时，磁通量变化率减小，感应电动势E减小，U减小，由电荷量Q减小．故D错误．故选：B5.半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体m，如图所示。今给小物体一个水平初速度，则物体将A．沿球面滑至M点B．先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动C．按半径大于R的新圆弧轨道运动D．立即离开半球面作平抛运动参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内(活塞与汽缸壁之间无摩擦)．在活塞上缓慢地加沙子，在此过程中，密闭气体________(选填“吸热”“放热”或“无热传递”)，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数________(选填“增多”“减少”或“不变”)．参考答案：

(1).放热

(2).增多【分析】根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热；根据气体压强的微观意义来判断单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数.【详解】在活塞上缓慢地加沙子，气体的压强变大，体积减小，外界对气体做功，由于活塞导热性良好，则气体与外界温度保持相等，根据热力学第一定律可知，密闭气体放热；气体的温度不变，而压强变大，可知单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加；7.光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射

现象，发生这种现象，必须满足的条件是：光从

光密介质

射向光疏介质

，且

入射角大于等于临界角

参考答案：8.如图所示，放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m，金属棒ab置于框架上，并与两框架垂直，整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中，电阻R=0.09Ω，ab的电阻r=0.01Ω，摩擦不计，当ab在水平恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时，回路中的感应电流的大小为

A；恒力F的大小为

N；电阻R上消耗的电功率为

W.参考答案：5A

1N

2.25W

9.一段导体两端电压是4Ｖ，在2min内通过导体某一横截面积的电量是15C，那么这段导体的电阻应是

Ω.参考答案：3210.如图所示，真空中半径为r的金属球原来不带电，在距其球心O为4r的A处放置一点电荷-Q，则此时球心处的电场强度大小为

，球上的感应电荷所产生的电场在球心处的场强大小为

，方向

。参考答案：11.科学家通过长期研究,发现了电和磁的联系,其中最重要的两项研究如图所示.

①甲图是研究

现象的装置,根据这一现象,制成了____机。（“电动机”或“发电机”）②乙图是研究

现象的装置,根据这一现象,制成了

机。（“电动机”或“发电机”）参考答案：12.在磁场中某一点，小磁针静止时____________所指方向，就是该点的_____________。参考答案：北极，磁场方向。13.一滴露珠的体积是12.0×10﹣4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1．水的摩尔体积是1.8×10﹣5m3/mol．已知露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子，则需要6.67×1012分钟蒸发完．参考答案：考点：阿伏加德罗常数．专题：阿伏伽德罗常数的应用专题．分析：水的摩尔体积等于摩尔质量与其密度之比；根据水的密度和体积算出其质量，然后求出其摩尔数，即可算出其所含分子数目，由分子总数与每分钟蒸发水分子数之比，即可求出时间．解答：解：水的摩尔体积Vmol==m3/mol=1.8×10﹣5m3/mol一滴露珠中含有的水分子总数为n===4×1019（个）则水分子蒸发完所用时间为t===6.67×1012（min）故答案为：1.8×10﹣5，6.67×1012点评：阿伏伽德罗常数是联系宏观量，先求出物质的量，然后物质的量与阿伏伽德罗常数的乘积是物质所含分子的个数．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.读出以下游标卡尺和螺旋测微器的测量结果(1)

(2)

读数为____________mm.

读数为_____________mm参考答案：

18.5

，

1.585

15.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带．他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5．由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示．请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：（1）B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是

（2）打A纸带时，物体的加速度大小是

m/s2．（3）打计数点4时，对应的物体速度大小为

m/s．参考答案：（1）C段．（2）0.60．（3）0.51．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）去判断问题．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，求出打点计数点“1”时物体的速度大小，从而求解打计数点4的速度．利用匀变速直线运动的推论求解加速度和速度．【解答】解：（1）根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：x45﹣x34=x34﹣x23=x23﹣x12=x12﹣x01所以属于纸带A的是C图．（2）根据运动学公式△x=at2得：a==m/s2=0.60m/s2．（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，打点计数点“1”时物体的速度大小v1==m/s=0.33m/s那么打计数点4时，对应的物体速度大小为v4=v1+3aT=0.33+3×0.6×0.1=0.51m/s；故答案为：（1）C段．（2）0.60．（3）0.51．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示，一个半径为R＝0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r＝R/3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m＝0.5kg的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T．a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连．测量a，b两点间的电势差U可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h＝0.3m时，测得U＝0.15V．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒，导轨，导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g＝10m/s2)(1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？(2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．参考答案：(1)正极(2)2m/s(3)0.5J试题分析：（1）根据右手定则判断感应电动势的方向即可；（2）根据法拉第电磁感应定律列式表示出电压表达式，求解出角速度；然后根据求解此时铝块的速度大小；（3）铝块机械能的损失等于重力势能的减小量与动能增加量的差值．（1）根据右手定则电动势方向从O到A，故a连接着电压表的正极b点相接的是电压表的负极．（2）由法拉第电磁感应定律，得到：，其中：，故：，铝块的速度：，故：（3）此下落过程中铝块机械能的损失：【点睛】对电磁感应电源的理解（1）电源的正负极可用右手定则或楞次定律判定，要特别注意在内电路中电流由负极到正极。（2）电磁感应电路中的电源与恒定电流的电路中的电源不同，前者是由于导体切割磁感线产生的，公式为E=BLv，其大小可能变化，变化情况可根据其运动情况判断；而后者的电源电动势在电路分析中认为是不变的。（3）在电磁感应电路中，相当于电源的导体（或线圈）两端的电压与恒定电流的电路中电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等于电动势。（除非切割磁感线的导体或线圈电阻为零）17.1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U．加速过程中不考虑相对论效应和重力作用．（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制．若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能Ekm．参考答案：解：（1）设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1qU=mv12qv1B=m解得

同理，粒子第2次经过狭缝后的半径

则．（2）设粒子到出口处被加速了n圈解得

．（3）加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为粒子的动能当fBm≤fm时，粒子的最大动能由Bm决定解得当fBm≥fm时，粒子的最大动能由fm决定vm=2πfmR解得答：（1）r2：r1=：1（2）t=（3）当fBm≤fm时，EKm=；当fBm≥fm时，EKm=．【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理；动能定理．【分析】（1）狭缝中加速时根据动能定理，可求出加速后的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力，推出半径表达式；（2）假设粒子运动n圈后到达出口，则加速了2n次，整体运用动能定理，再与洛伦兹力提供向心力，粒子运动的固有周期公式联立求解；（3）Bm对应粒子在磁场中运动可提供的最大频率，fm对应加速电场可提供的最大频率，选两者较小者，作为其共同频率，然后求此频率下的最大动能．18.（18分）两个动能均为0.35MeV的氘核对心正碰，聚变后生成氦，同时放出一个中子.已知氘核的质量为3.3426×10－27kg，氦3的质量为5.0049×10－27kg，中子的质量为1.6745×