2022年浙江省舟山市普陀第三高级中学高二物理模拟试题含解析

2022年浙江省舟山市普陀第三高级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.（多选）如图所示，物体放在轻弹簧上，沿竖直方向在P、Q之间做简谐运动．在物体沿DC方向由D点运动到C点的过程中(D、C两点在图上没有标出)，弹簧的弹性势能减少了3.0J，物体的重力势能增加了1.0J．则在这段过程中

()A．物体经过D点时运动方向是指向平衡位置的B．物体的动能增加了4.0JC．D点的位置一定在平衡位置以下D．物体经过D点时的加速度正在增大参考答案：AC2.（多选题）半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（）A．θ=0时，杆产生的电动势为2BavB．θ=时，杆产生的电动势为C．θ=0时，杆受的安培力大小为D．θ=时，杆受的安培力大小为参考答案：AD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；安培力．【分析】根据几何关系求出此时导体棒的有效切割长度，根据法拉第电磁感应定律求出电动势．注意总电阻的求解，进一步求出电流值，即可算出安培力的大小．【解答】解：A、θ=0时，杆产生的电动势E=BLv=2Bav，故A正确；B、θ=时，根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a，所以杆产生的电动势为Bav，故B错误；C、θ=0时，由于单位长度电阻均为R0．所以电路中总电阻（2+π/2）aR0．所以杆受的安培力大小F=BIL=B?2a=，故C错误；D、θ=时，电路中总电阻是（π+1）aR0所以杆受的安培力大小F′=BI′L′=，故D正确；故选：AD．3.如图所示，粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为，宽为L，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨上、下两边分别连接电阻R1和R2，质量为m的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。则导体棒ab沿着导轨下滑的过程中A.R1和R2发热功率之比P1：P2=R2：R1B.导体棒匀速运动时的速度C.安培力对导体棒做的功等于导体棒机械能的减少量D.重力和安培力对导体棒做功之和大于导体棒动能的增量参考答案：A【详解】因R1与R2为并联关系，根据功率公式P=知P与R成反比，故选项A正确；因导轨粗糙，当导体棒匀速运动时，根据平衡条件F安+f=mgsinθ，即，故选项B错误；根据功能关系，导体棒机械能减少量应等于安培力和摩擦力对棒做功之和，故选项C错误；根据动能定理，重力和安培力对导体棒做功之和应等于导体棒动能的增量与克服摩擦力功之和，故选项D错误。4.在下列研究中，可以把物体看成质点的是（

）A．分析乒乓球的“弧旋球”

B．研究地球自转时的地球C．研究车轮旋转情况时的车轮

D．研究某同学骑自行车回校的速度参考答案：D5.如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞。容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d。现在活塞上方施加竖直向下、且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离（未碰及玻璃管和木块），下列说法中正确的是（

）

（A）d和b都减小

（B）只有b减小（C）只有a减小

（D）a和c都减小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将一个1.0×10－5C的电荷从电场外移到电场里一点A，外力克服电场力作功6.0×10－3J，则A点的电势为Ua＝_____V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时，电场力作功0.02J，则A、B两点电势差为Uab＝______V；如果另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力作功______J。参考答案：600，2600，-5207.如图3所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，活塞重忽略不计，求气缸内封闭气体的压强。

参考答案：8.如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是

极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为

．(选填“向左”、“向右”)参考答案：9.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=300，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与BA方向平行，则qB电性是带

电，qA∶qB=________.参考答案：10.某汽车的质量为5000kg，发动机的额定功率为36kW，在水平公路上匀速行驶时所受阻力为2400N，则汽车行驶中能达到的最大速度为

m/s；此汽车以额定功率启动，速度达到v=10m/s时的加速度大小为

m/s2。参考答案：15，0.2411.下表是两个电池外壳上的说明文字：某型号进口电池某型号国产电池RECHARGEABLE1．2V500mA·hSTANDARDCHARGE

15hac50mAGNY0.6(KR－AA)1．2V600mA·hRECHARGEABLESTANDARDCHARGE15hac60mA（1）。由说明可看出进口电池的电动势是_______伏。·(2)。上述国产电池最多可放出

mA·h电荷量。若该电池工作电流为0.03A，则最多可工作_

__个小时。参考答案：_1.2v____

___600___

___20__12.电容器极板正对的面积越大，极板间的距离越小，电容器的电容就越大。极板间的＿＿＿也会影响电容器的容量。参考答案：介质13.如图所示，在同一竖直线上由下往上依次标有A、B、C、D四点，相邻两点之间的距离相等，且在A点处固定一个带正电的点电荷Q。将点电荷q从B点释放，测得此时点电荷q加速度的大小为a；将点电荷q从C点释放，测得此时点电荷q加速度的大小为a/2。则点电荷q带________（选填：“正电”、“负电”或“正、负电均可”），若将点电荷q从D点释放，释放时点电荷q加速度的大小为________g。(g为重力加速度）参考答案：正、负电均可；7/9或11/9三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑水平地面上运动，弹簧处于原长，质量4kg的物块C静止在前方，B与C碰撞后二者粘在一起运动．在以后的运动中，求：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大？（2）弹性势能的最大值是多大？（3）A的速度有可能向左吗？为什么？参考答案：解：（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由于A、B、C三者组成的系统动量守恒：（mA+mB）v=（mA+mB+mC）vA′…①由①式解得vA′=3m/s…②（2）B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为v′，则：

mBv=（mB+mC）v′…③由③式解得：v′=2m/s…④设物A速度为vA′时，弹簧的弹性势能最大为Ep，根据能量守恒：

Ep=（mB+mC）v'2+mAv2﹣（mA+mB+mC）…⑤由⑤式解得：Ep═12J…⑥（3）系统动量守恒：mAv+mBv=mAvA+（mB+mC）vB…⑦设A的速度向左，vA＜0，vB＞4m/s则作用后A、B、C动能之和：E′=mAvA2+（mB+mC）vB2＞（mB+mC）vB2=48（J）…⑧实际上系统的总机械能为：E=Ep+（mA+mB+mC）=12+36=48（J）…⑨根据能量守恒定律，E'＞E是不可能的，所以A不可能向左运动．答：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度是3m/s．（2）弹性势能的最大值是12J．（3）A的速度不可能向左．【考点】动量守恒定律；动能和势能的相互转化．【分析】（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，根据A、B、C三者组成的系统动量守恒求解物体A的速度．（2）分过程研究：BC碰撞过程，由动量守恒求出碰后两者的共同速度．当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，由系统的机械能守恒求出最大的弹性势能．（3）设A的速度能向左，根据系统的动量守恒，得到B的速度范围，分析三个物体的总动能与系统总机械能的关系，判断A的速度向左是否可能．17.如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略).开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为和;左活塞在气缸正中间，其上方为真空;右活塞上方气体体积为.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为，不计活塞与气缸壁间的摩擦.求:(1)恒温热源的温度T;(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积.参考答案：(1)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方对气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得

（2分）解得：

（1分）(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大，打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件。气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为P，由玻意耳定律得

（2分）

（2分）联立以上两式解得

（2分）其解为，另一个解，不符合题意，舍去。（1分）18.如图所示，处于匀强磁场