山東省濟(jì)寧市兗州第十四中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理模擬試卷含解析

山東省濟(jì)寧市兗州第十四中學(xué)2021-2022學(xué)年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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖3所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)線圈，其面積S1＞S2=S3，且“3”線圈在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為φ1、φ2、φ3，則它們的大小關(guān)系是

(

)A.φ1>φ2>φ3

B.φ1>φ2=φ3

C.φ1<φ2<φ3

D.φ1<φ2=φ3參考答案：C2.如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌距離為L(zhǎng)，兩端分別接有阻值均為R的定值電阻R1和R2，兩導(dǎo)軌間有一邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域abcd，該區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并靜止于ab處，現(xiàn)用一恒力F沿水平方向拉桿，使之由靜止向右運(yùn)動(dòng)，若桿拉出磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌及金屬桿的電阻．則(

)A.金屬桿出磁場(chǎng)前的瞬間，流過R1的電流大小為B.金屬桿穿過整個(gè)磁場(chǎng)過程中R1上產(chǎn)生的電熱為C.金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速率D.金屬桿穿過整個(gè)磁場(chǎng)過程中通過電阻R1的電荷量為參考答案：CD【詳解】A、桿拉出磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)流過金屬桿中的電流為，由平衡條件得：解得所以中的電流大小，方向從M到P，故A錯(cuò)誤BC、設(shè)桿做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：由閉合電路歐姆定律：可解得：設(shè)整個(gè)過程電路中產(chǎn)生的電熱為Q，根據(jù)能量守恒定律：代入v可得使上產(chǎn)生的電熱，故B錯(cuò)誤；C正確；D、根據(jù)電荷量的定義可知：而流過的電荷量只是中電荷量的一半，所以通過電阻R1的電荷量為，故D正確；3.（單選）關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是()A．一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，那么它受到的磁場(chǎng)力也一定為零B．通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也一定為零C．放置在磁場(chǎng)中1m長(zhǎng)的通電導(dǎo)線，通過1A的電流，受到的磁場(chǎng)力為1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1TD．磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟電流在該處受到的磁場(chǎng)力F的方向相同參考答案：A4.（單選）如圖4－1－22所示，導(dǎo)線框abcd放在光滑的平行導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)使導(dǎo)線框abcd向右運(yùn)動(dòng)，G1、G2是兩只電流表，則()A．G1、G2中都有電流通過B．G1、G2中都沒有電流通過C．只有G1中有電流通過D．只有G2中有電流通過參考答案：A5.（單選）如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個(gè)金屬環(huán)，其中B接電源．在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)()A．都被B排斥

B．都被B吸引C．A被吸引，C被排斥

D．A被排斥，C被吸引參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.光纖通過所用的原理是光的_______,光纜有內(nèi)外兩層，設(shè)光纜的內(nèi)芯材料的折射率為n1，光纜的外套材料的折射率為n2，則n1______n2.(填“大于”、“等于”或“小于”)參考答案：全反射；大于7.在圖示電路中，三個(gè)電阻的阻值分別為、和，A、B間的總電阻大小為。若在A、B間加一恒定電壓，則通過和的電流之比為。參考答案：8.為了測(cè)定光在透明的有機(jī)玻璃中的傳播速度，一同學(xué)采用先測(cè)了其折射率再計(jì)算光速的方法。他先用插針法完成光路圖后，卻發(fā)現(xiàn)沒有量角器，他用了如下圖所示的方法，以P1、P2直線與有機(jī)玻璃磚的交點(diǎn)O為圓心，以10.0cm為半徑作圓，分別交P1、P2連線于A點(diǎn)，交OO′連線的延長(zhǎng)線于B點(diǎn)，并分別過A、B兩點(diǎn)向界面的法線NN′作垂線。用直尺量得的數(shù)據(jù)如圖所示（單位：mm），則此有機(jī)玻璃磚的折射率為

，光在該有機(jī)玻璃中的速度為

。（已知光在真空中的速度為3.0×108m/s）參考答案：1.5

2.0×108m/s

9.已知水分子直徑為4×10-10m，由此估算阿伏伽德羅常數(shù)為__________。參考答案：10.如圖所示，水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈abcd，當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵的S極從線圈正上方快速靠近線圈時(shí)，流過ab邊的電流方向?yàn)開__________(填“b到a”或“a到b”從b到a；若線圈始終不動(dòng)，線圈受到的支持力FN與自身重力間的關(guān)系是FN_____＞mg（選填“＞”、“＜”或“=”）．參考答案：從b到a;

>

11.如圖是利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置的示意圖。生產(chǎn)線壓制的是2mm厚的鋁板，放射源能放射出α、β、γ三種射線，鋁板下的探測(cè)接收器可以把接收到的放射線的強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過微機(jī)控制軋輥間的距離從而控制鋁板的厚度。根據(jù)α、β、γ三種射線貫穿性能的不同，可以判定三種射線中_______射線一定能穿過這樣的鋁板，____射線對(duì)控制鋁板厚度起著主要作用。參考答案：γ；β12.一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，第三秒末的速度和第一秒末的速度之比是

，加速度之比是

。參考答案：3：1，1：113.一個(gè)匝數(shù)n=100匝的線圈，如果在時(shí)間內(nèi)，穿過線圈的磁通量變化，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為

V,若該線圈的總電阻為100Ω，通過線圈的感應(yīng)電流的大小為

A.參考答案：(1)1600V

(2)16A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里用插針法測(cè)平行玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，已確定好入射方向AO，插了兩枚大頭針P1和P2，如圖所示（①②③是三條直線）。在以后的操作說法中你認(rèn)為正確的一項(xiàng)是（

）A.在側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在①線上B.在側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在③線上C.若保持O點(diǎn)不動(dòng)，減少入射角，在側(cè)調(diào)整觀察視線，另外兩枚

大頭針P3和P4可能插在①線上D.若保持O點(diǎn)不動(dòng)，增大入射角，在側(cè)調(diào)整觀察視線，看不清P1和P2的像，這可能是光在界面發(fā)生全反射參考答案：C15.為了測(cè)定某電池的電動(dòng)勢(shì)（約10V~11V）和內(nèi)電阻（小于2Ω），需要把一個(gè)量程為5V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為15V的電壓表，然后用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過程：（1）把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，請(qǐng)完成第五步的填空。

第一步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移至最右端第二步：把電阻箱阻值調(diào)到零第三步：閉合電鍵第四步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為4.5V第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為

V第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線路，即得量程為15V的電壓表（2）上述實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：A．某電池（電動(dòng)勢(shì)約10V~11V，內(nèi)電阻小于2Ω）B．電壓表（量程為5V，內(nèi)阻約5KΩ）C．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω）D．電阻箱（阻值范圍0~99999Ω）E．滑動(dòng)變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）F．滑動(dòng)變阻器（阻值為0~20KΩ，額定電流0.2A）電阻箱應(yīng)選

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

（用大寫字母表示）。（3）用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓U（按原電壓表盤讀的值）和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為

V，內(nèi)電阻為

Ω。（保留3位有效數(shù)字）。參考答案：（1）1.5（3分）

（2）D

（3分）E（3分）（3）10.5（3分）

1.71

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=370角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m=0.2kg，電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.25.（設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小）求：（1）金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止剛開始下滑時(shí)加速度a的大??；（2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求此時(shí)金屬棒速度v的大??；（3）若R=2Ω，在（2）問中，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向.（g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）參考答案：代入已知條件得a=10×(0.6-0.25×0.8)a=4m/s2

…………(2分)(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為v,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡mg（sinθ-μcosθ）-F=0………⑤

(2分)此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率P=Fv

…………………⑥

(2分)

由⑤⑥兩式解得………………⑦（1分）

(3)設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為L(zhǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

E=BLv

………………⑧(2分)

…………………⑨(2分)

P＝I2R

………………⑩(2分)

由⑧⑨⑩式解得磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上

…………17.一個(gè)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻是0.4Ω，當(dāng)它兩端所加的電壓為220V時(shí)，通過的電流是5A．這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少焦耳？參考答案：解：電阻消耗的功率為P熱=I2R=52×0.4=10W電動(dòng)機(jī)消耗的功率為P電=IU=5×220W=1100W

電動(dòng)的輸出功率為P機(jī)=P電﹣P熱=1100W﹣10W=1090W電動(dòng)機(jī)每分鐘