2021年湖南省娄底市杏子中学高二物理模拟试题含解析

2021年湖南省娄底市杏子中学高二物理模拟试题含解析一、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.皮带运输机把物体匀速送向高处时，物体受到的摩擦力的方向

A．与物体速度同向

B．与物体速度反向

C．摩擦力为零

D．不能判定参考答案：A2.变压器能够改变的电压是A、220V交流电

B、由干电池输出的电压

C、由蓄电池输出的电压

D、20V的直流电压参考答案：A3.（单选）如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，D形盒半径为R．用该回旋加速器加速质子（质量数为1，核电荷数为1）时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电周期为T．（粒子通过狭缝的时间忽略不计）则A．质子在D形盒中做匀速圆周运动的周期为2TB．质子被加速后的最大速度可能超过C．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关D．不改变B和T，该回旋加速器也能用于加速α粒子（质量数为4，核电荷数为2）参考答案：C4.如图7所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的动能逐渐减小，则下列说法中正确的是

(

)A.带电粒子带正电，是从B点射入的B.带电粒子带负电，是从B点射入的C.带电粒子带负电，是从A点射入的D.带电粒子带正电，是从A点射入的参考答案：B5.（多选题）如图，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R．Ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度B随坐标x（以m为单位）的分布规律为B=0.8﹣0.2x（T）．金属棒ab在外力作用下从x=0处沿导轨运动，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．设在金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中，R的电功率保持不变，则金属棒（）A．在x1与x3处的电动势之比为1：3B．在x1与x3处受到磁场B的作用力大小之比为3：1C．从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R的电荷量之比为5：3D．从x1到x2与从x2到x3的过程中R产生的焦耳热之比为5：3参考答案：BCD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】这是一道未曾见过的新题，首先是磁感应强度随x增大而减小，ab棒在外力作用下在磁场中运动，切割磁感线．而更含蓄的是已知金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中，R的电功率保持不变，由功率公式则电流和电压均有相等．从而很容易判断感应电动势的大小，电荷量的比值同样用平均值方法来求，安培力之比用安培力公式来求，难于判定的是热量，虽然电流相等但不知时间关系，所以由图象法来求，F﹣x图象与坐标轴围成的面积就是功，而面积是梯形面积，很好表示，那么克服安培力做功的比值就能求出．【解答】解：A、由功率的计算式：

知道由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过电功率保持不变，所以E应不变以，选项A错误．B、由安培力公式F=BIL

及P=EI知：，所以选项B正确．D、由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中，R的电功率保持不变，由P=I2R知道R中的电流相等，再由安培力公式F=BIL，所以F﹣x图象如图所示显然图象与坐标轴围成的面积就是克服安培力做的功，即R产生的热量，所以：，所以选项D正确．C、因为根据d选项热量Q=I2Rt，热量之比为5：3，电流相同，说明时间之比为5：3，因此电量，选项C正确故选：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图10所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，则物体对弹簧的最小压力是

；如果现在给木块施加一个竖直向下的压力F，撤去F后要使物体在振动中离开弹簧，F至少为

？参考答案：7.如图所示，接通开关时，观察到金属棒动起来这说明________，断开开关后，将滑动变阻器的滑动片向左滑动一段距离后，再接通开关时你观察到________；这种现象说明________．参考答案：通电导线在磁场中受到力的作用；金属棒摆动的角度更大些；电流越强，导线受到的安培力越大8.电源是把______能转化为______能的装置，电动势是描述电源这种本领的物理量，它的单位是________。参考答案：其他形式，电，伏特9.生活中常见的放电方式有：

、

；.避雷针是利用

的原理工作的参考答案：10.如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，静电力所做的功分别是30J、-6J，如果取B点为零势点，A、C两点的电势分别是=

，=

，AC间的电势差=

；如果取A为零电势点，那么=

，=

，=

；参考答案：11.某同学用下图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置。①为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径____________B球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______________mB（选填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下选项中，本次实验必须进行的测量是_____________；A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，A球、B球落点位置分别到O点的距离C．A球和B球在空中飞行的时间D．测量G点相对于水平槽面的高③已知两小球质量mA和mB，该同学通过实验数据证实A、B两球在碰撞过程中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是__________________________。参考答案：①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【详解】①为了使两球碰撞为一维碰撞，在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，两球碰后都做平抛运动，即实现对心碰撞，则A球的直径等于B球的直径。为了使碰撞后不反弹，故mA＞mB．②根据动量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因为，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx3，所以需要测量水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离x1，A球与B球碰撞后x2，A球与B球落点位置到O点的距离x3．故AB正确．因为时间相同，可以用水平位移代替速度，不用测时间，也不用测量测量G点相对于水平槽面的高，故选：AB．③A球与B球碰后，A球的速度减小，可知A球没有碰撞B球时的落点是F点，A球与B球碰撞后A球的落点是E点．用水平位移代替速度，动量守恒的表达式为：mAOF=mAOE+mBOJ．【点睛】本题关键明确验证动量守恒定律实验的实验原理，注意等效替代在实验中的运用；注意器材选择的原则：为了实现对心碰撞，两球的直径需相同，为零使碰撞后A球不反弹，则A球12.作为狭义相对论的基本假设之一，爱因斯坦提出：对不同的惯性系，物理规律是_________．参考答案：相同的解：爱因斯坦对狭义相对论的最基本假设是：1、狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．

2、光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

因此：物理规律在所有的惯性系中都具有相同的形式．

故答案为：相同的13.如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中、、为三个同时由同一点出发的小球。为球在光滑水平面上以速度运动的轨迹；为球以速度被水平抛出后的运动轨迹；为球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论：______________。参考答案：平抛运动的水平方向是匀速运动，竖直方向是自由落体运动三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm。参考答案：0.398mm

15.（3分）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示．当系统绕OO/转动时．元件A发生位移并输出电压信号．成为飞机、卫星等的制导系统的信息源，已知A的质量为m．弹簧劲度系数为k，自然长度为L0，电源电动势为ε，内阻不计．滑动变阻器总长度为L．电阻分布均匀．系统静止时P在B点，当系统以角速度转动时，输出电压U的表达式为U=

。参考答案：

U=EmL0ω2／(k-mω2)L四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如15图所示，一束电子（电量为e）以速度V0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）求:（1）电子的质量是多少？（2）穿过磁场的时间是多少？

（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？

参考答案：（1）（3分）（2）

（3分）

（3）17.MN与PQ为足够长的光滑金属导轨，相距L=0.5m，导轨与水平方向成θ=30°放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T，方向与导轨平面垂直指向左上方。金属棒ab、cd放置于导轨上（与导轨垂直），质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg，ab、cd的总电阻为R=0.2Ω（导轨电阻不计）。当金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动时，求（1）当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时，cd棒所受安培力的大小和方向。（2）cd棒运动时能达到的最大速度。参考答案：1）cd棒受安培力方向沿斜面向上FA=BIL=BLE/R=B2L2v/R=0.3N（2）对cd棒mcdgsin30°=0.2×10×0.5=1N＞