上海市莘格高级中学2021年高二物理模拟试卷含解析

上海市莘格高级中学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.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是（）A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为AC．电阻消耗电功率为5WD．电阻每秒种产生的热量为10J参考答案：C【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】通过图象得出可知电压的最大值，以及周期等物理量，然后进一步求出其它物理量，如有效值、频率等．根据欧姆定律求出交流电电流最大值．根据P=I2R，求出电阻消耗的电功率；根据Q=Pt，求出电阻每秒钟产生的热量．【解答】解：A、由U﹣t图象，交流电压最大值为10V，有效值U==5．故A错误；B、通过电阻的电流I==A．故B错误；C、根据P=I2R，知电阻消耗的电功率P=×10=5W．故C正确；

D、电阻每秒产生热量Q=Pt=5×1=5J．故D错误；故选：C．2.如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球，小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小．比较a、b、c、d这四点，小球（）

A．在最高点a处的动能最小

B．在最低点c处的机械能最小

C．在水平直径右端b处的机械能最大

D．在水平直径左端d处的机械能最大参考答案：C3.如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通入同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为A.沿abcda不变

B.沿adcba不变C.由abcda变成adcba

D.由adcba变abcda参考答案：B4.某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F，若此物体受到的引力减小为，则其距离地面的高度应为（R为地球半径）A．R

B．2R

C．4R

D．8R参考答案：A5.（多选）著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示．当线圈接通电源后，将产生流过图逆时针方向的电流，则下列说法正确的是（

）A．接通电源瞬间，圆板不会发生转动B．线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动C．若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反D．若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为

。当照射光的频率继续增大时，则逸出功

（填“增大”“减小”或“不变”）参考答案：

hυ0

不变7.(如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，在F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量_________（选填“守恒”或“不守恒”）。在B静止后，A和B组成的系统动量______________。（选填“守恒”或“不守恒“）参考答案：守恒；不守恒轻绳断开前，A、B做匀速运动，系统受到的拉力F和摩擦力平衡，合外力等于零，即，所以系统动量守恒；当轻绳断开B静止之前，A、B系统的受力情况不变，即，所以系统的动量依然守恒；当B静止后，系统的受力情况发生改变，即，系统合外力不等于零，系统动量不守恒。【考点定位】动量守恒条件【方法技巧】先通过匀速运动分析A、B整体的合外力，再分析轻绳断开后A、B整体的合外力，只要合外力为零，系统动量守恒，反之不守恒。8.如图所示，在匀强电场中分布着A、B、C三点，且BC=20cm。当把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零。从B点移到C点时，电场力做功为J，则电场的方向为_______，场强的大小为______。参考答案：垂直于AB向右下方

1000v/m9.在水深超过200m的深海,光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N／C时可击昏敌害，身长为50cm的电鳗，在放电时产生的瞬时电压大约可达

V．参考答案：10.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为v0=

（用L、g表示）。参考答案：

11.在一次测某单色光波长的实验中，已知双缝到屏的距离是600mm，两缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某亮条纹(记作第一条)的中心，这时手轮上的示数如图2甲所示，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮条纹的中心，这时手轮上的示数如图2乙所示，这两次示数依次是

mm和

mm，由此可计算出该单色光的波长为

mm.．参考答案：12.如图为电磁流量计的示意图，直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内有导电液体流动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U，则管中导电液体的流量Q=

参考答案：13.如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子序数大于80的原子核发生某种衰变后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，则此原子核发生____衰变（填“α”“β”“γ”），其中辐射出来的射线轨迹是

（填“大圆”或“小圆”）参考答案：α，大圆．【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；动量守恒定律．【分析】静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析．【解答】解：原子核发生衰变，粒子的速度方向相反，由图可知粒子的运动的轨迹在两侧，根据左手定则可以得知，衰变后的粒子带的电性相同，所以释放的粒子应该是氦核，所以原子核发生的应该是α衰变；衰变后，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：qvB=m解得：R=，静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，衰变前后，动量守恒，故两个粒子的动量mv相等，磁感应强度也相等，故q越大，轨道半径越小；故大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹；故答案为：α，大圆．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸7mL，用注射器测得1mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描述油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为2cm，求：①油酸膜的面积是多少？②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？③根据上述数据，估测油酸分子的直径是多少？参考答案：解：①由图示坐标纸可知，油膜所占方格数是60（超过半个算一个，不足半个舍去），则油膜的面积S=60×（20×10﹣3）2=2.4×10﹣2m2；②每一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积V=×=1.4×10﹣5mL=1.4×10﹣5cm3=1.4×10﹣11m3；③油酸分子的直径d==m=5.8×10﹣10m；答：①油酸膜的面积是2.4×10﹣2m2；②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是1.4×10﹣11m3；③根据上述数据，估测油酸分子的直径是5.8×10﹣10m．【考点】用油膜法估测分子的大小．【分析】先数出坐标纸上方格的个数，然后求出油膜的面积．一滴溶液的体积乘以溶液的浓度，就是1滴酒精油酸溶液所含纯油的体积．油酸的体积除以油膜的面积，就是油膜厚度，即油酸分子的直径．15.在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V,0.3A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．(1)用多用电表的直流电压挡检查故障．①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；A．2.5V

B．10VC．50V

D．250V②测得c、d间电压约为6V，e、f间电压为0，则故障是________；A．A灯丝断开

B．B灯丝断开C．d、e间连线断开

D．B灯被短路(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测灯泡的电阻，欧姆表经过欧姆调零．①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，而根据小灯泡的规格计算出的电阻为12.7Ω，它不等于测量值，原因是：_________________________.参考答案：(1)①B②A(2)①断开k*s5u②欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m，阻值为R的导体棒ab垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，U形导轨的顶端连接一个阻值为R的电阻，导轨平面与水平面成角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中．现给导体棒沿导轨向上的初速度，在导体棒上升到最高点的过程中电阻上产生了的热量，返回过程中，导体棒在到达底端前已经做匀速运动，速度大小为．导轨电阻不计，重力加速度为g．求：(1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电热；(2)导体棒上升的最大高度．(3)导体棒在底端开始运动时的加速度大小；参考答案：（1）根据能量守恒定律，得①------------------（4分）（2）设上升的最大高度为h，由动能定理

②------------------------（2分）

电阻R上产生的热量为，导体棒与电阻的阻值相等，则整个回路上升过程中产生的热量为2，③------------------------（2分）------------------------（1分）ks5u（3）在底端，设棒上电流为I，加速度为a，由牛顿第二定律，则：④--------------------------（2分）由欧姆定律，得⑤---------------（1分）

⑥---------------------（1分）∵棒到达底端前已经做匀速运动⑦------------------------------（1分）以上方程联立可得-----------------------------------------（2分）17.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。求（l）电场强度的大小。（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。

参考答案：（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有qE＝ma

①v0t＝2h

②

③由①、②、③式解得

④（2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，θ表示速度和x轴的夹角，则有

⑤

⑥

⑦由②、③、⑤式得v1＝v0

⑧由⑥、⑦、⑧式得

⑨

⑩（3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律

⑾r是圆周的半径。此圆周与x轴和y轴的交点分别为P2、P3。因为OP2＝OP3，θ＝45°，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得r＝