安徽省宿州市柿園初級(jí)中學(xué)2021年高二物理模擬試題含解析

安徽省宿州市柿園初級(jí)中學(xué)2021年高二物理模擬試題含解析一、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.（多選題）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N，電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO′垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2．保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的（）A．在圖示位置時(shí)線框中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B．當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變大C．電壓表V1示數(shù)等于NBωL2D．變壓器的輸入與輸出功率之比為1：1參考答案：AD【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理；電功、電功率；正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【分析】正弦式交流發(fā)電機(jī)從垂直中性面位置開始計(jì)時(shí)，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為：e=NBSωcosωt；電壓表和電流表讀數(shù)為有效值；輸入功率等于輸出功率．【解答】解：A、從垂直于中性面時(shí)開始時(shí)，矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt，磁通量為零，電動(dòng)勢(shì)最大，故A正確；B、當(dāng)P位置向上移動(dòng)，R增大，根據(jù)理想變壓器的變壓原理知輸出電壓即電壓表V2的示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；C、交流電壓的最大值等于NBωL2，電壓表V1示數(shù)為有效值，C錯(cuò)誤；D、變壓器的輸入與輸出功率之比為1：1，故D正確；故選：AD．2.參考答案：ABC3.2.4.6

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)邊界豎直，寬度為2L，abcd是用金屬絲做成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線框，cd邊與磁場(chǎng)邊界重合，線框由圖示位置起以水平速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，在這個(gè)過程中，關(guān)于ab兩點(diǎn)間的電壓Uab隨時(shí)間變化的圖象正確的是（

）參考答案：B4.已知長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑斜面，物體從斜面頂端由靜止開始以恒定的加速度下滑，當(dāng)物體的速度是到達(dá)斜面底端速度的一半時(shí)，它沿斜面下滑的位移是（）A． B．C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】本題是同一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)中不同時(shí)刻的兩段運(yùn)動(dòng)，可以直接設(shè)出加速度a和末速度v，那么末速度一半就為，用兩次位移速度公式，聯(lián)立方程即可求出結(jié)果．【解答】解：設(shè)物體沿斜面下滑的加速度為a，物體到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v，則有：

v2=2aL

①

②由①、②兩式可得

故選C5.對(duì)于一個(gè)確定的電容器，下列說法正確的是A．電容器帶電量越多。電容越大B．電容器兩極板間的電勢(shì)差越大，電容越大C．電容器兩極板間的電勢(shì)差減小為原來的

，它的電容也減小到原來的D．電容器帶電量增加一倍，兩極板間的電勢(shì)差也增加一倍參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)將圖11中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整.

(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么合上電鍵后,將原線圈迅速插入副線圈時(shí),電流計(jì)指針_______;原線圈插入副線圈后,將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針______.參考答案：(1)1分

(2)向右偏（2分）(3)向左偏（2分）7.安培力的大小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，F(xiàn)＝______，這是一般情況下的安培力的表達(dá)式，以下是兩種特殊情況：(1)當(dāng)磁場(chǎng)與電流________時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max＝BIL.(2)當(dāng)磁場(chǎng)與電流________時(shí)，安培力等于零．參考答案：BLIsinθ垂直

平行8.密立根油滴實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了元電荷的數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進(jìn)入水平放置的平行板之間．今有一帶負(fù)電的油滴，不加電場(chǎng)時(shí)，油滴由于受到重力作用加速下落，速率變大，受到的空氣阻力也變大，因此油滴很快會(huì)以一恒定速率v1勻速下落．若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場(chǎng)E，油滴下落的終極速率為v2.已知運(yùn)動(dòng)中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv計(jì)算(其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數(shù))．實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出r、v1、v2，E、η為已知，則(1)油滴的帶電量________．(2)經(jīng)多次測(cè)量得到許多油滴的Q測(cè)量值如下表(單位10－19C)6.418.019.6511.2312.8314.48分析這些數(shù)據(jù)可知____________．參考答案：(1)q＝(2)在誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為油滴的帶電量總是1.6×10－19C的整數(shù)倍，故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C.9.如圖所示的電路中，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為10V和0.1A，待測(cè)電阻R的測(cè)量值為________Ω，若電流表的內(nèi)阻為0.2Ω，那么待測(cè)電阻R的真實(shí)值為________Ω．參考答案：100，99.810.如下圖所示，左邊是一個(gè)由直流電源和定值電阻R1、R2及熱敏電阻R3組成的控制電路，右邊是由電磁繼電器、電源和報(bào)警燈D組成的報(bào)警電路。熱敏電阻R3的阻值隨溫度的升高而減小，電磁鐵線圈的電阻不可忽略。當(dāng)控制電路所處的環(huán)境溫度升高到某一數(shù)值后，要求能夠通過報(bào)警電路中的報(bào)警燈D發(fā)光來報(bào)警。為了能實(shí)現(xiàn)這功能，在控制電路中有A、B、C三個(gè)輸出端，選擇其中的兩個(gè)端點(diǎn)與電磁鐵的輸入端P、Q兩個(gè)接線柱連接，那么應(yīng)該選擇的端點(diǎn)是（選填“A、B”、“A、C”或“B、C”）。參考答案：11.某學(xué)生用下圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，測(cè)得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示F/N0.200.300.400.50a/（m.s-2）0.100.210.290.40

⑴根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出a-F圖線，并把圖線延長(zhǎng)．⑵圖線不通過原點(diǎn)的原因是

▲

⑶實(shí)驗(yàn)中，在探究加速度a和拉力F關(guān)系時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，用到的物理方法是

▲

參考答案：(1)如圖所示(2)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不徹底

(3)控制變量法12.有一個(gè)未知電阻Rx，用圖中左和右兩種電路分別對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，用左圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為6V，6mA，用右圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為5.9V，10mA，則用______圖所示電路測(cè)該電阻的阻值誤差較小，測(cè)量值Rx=______Ω，測(cè)量值比真值偏______（填“大或小”）參考答案：左，1000Ω，大；13.（4分）避雷針的避雷原理是

。參考答案：尖端放電三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用如圖所示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)．先讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．（1）本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有以下哪些

A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H；B．小球a、b的質(zhì)量分別為ma、mb；C．小球a、b的半徑r；D．小球a、b在離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間；E．記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC；F．a(chǎn)球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h．（2）小球a、b的質(zhì)量應(yīng)該滿足關(guān)系

（3）放上被碰小球后兩小球碰后是否同時(shí)落地？

如果不是同時(shí)落地對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有沒有影響？為什么？

這時(shí)小球a、b的落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的

點(diǎn)和

點(diǎn)．（4）按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是

．參考答案：（1）BE；（2）ma＞mb；（3）是；不能用水平位移代替碰撞后的速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；A、C；（4）ma?OB=ma?OA+mb?OC．【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】（1）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式分析答題．（2）為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量．（3）根據(jù)圖示裝置與小球的運(yùn)動(dòng)分析答題；明確平拋運(yùn)動(dòng)中高度決定時(shí)間；（4）根據(jù)動(dòng)量守恒分析答題．【解答】解：（1）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則mav0=mavA+mbvB，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：mav0t=mavAt+mbvBt，則maOB=maOA+mbOC，因此A實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量：兩球的質(zhì)量，兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，故選BE．（2）為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量ma大于mb，即ma＞mb．（3）是同時(shí)落地，碰撞后兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，如果不同，則不能用水平位移代替碰撞后的速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；由圖1所示裝置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，b球在前，a球在后，兩球都做平拋運(yùn)動(dòng)，由圖示可知，未放被碰小球時(shí)小球a的落地點(diǎn)為B點(diǎn)，碰撞后a、b的落點(diǎn)點(diǎn)分別為A、C點(diǎn)．（4）由（1）可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：maOB=maOA+mbOC．故答案為：（1）BE；（2）ma＞mb；（3）是；不能用水平位移代替碰撞后的速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；A、C；（4）ma?OB=ma?OA+mb?OC．15.在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：Rx(阻值約4Ω，額定電流約0.5A)；電壓表：V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表：A1(量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)；電流表：A2(量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω)；電源：E1(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì))；E2(電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì))；滑動(dòng)變阻器：R(最大阻值約20Ω)；螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線．①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm.②若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選________、電源應(yīng)選________(均填器材代號(hào))，③在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．參考答案：（1）讀數(shù)應(yīng)為

1.770

mm．

(

1.768-1.772都給分)②選

A1

、選

E1

(均填器材代號(hào))(每空2分)③在虛線框內(nèi)完成電路原理圖（4分）Rx

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)高h(yuǎn)=1m的光滑弧形軌道A點(diǎn)，以v0=4m／s的初速度沿軌道滑下，并進(jìn)入BC軌道，如圖所示。已知BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4求：

⑴物體滑至B點(diǎn)時(shí)的速度；⑵物體最后停止在離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置上。參考答案：⑴設(shè)物體到達(dá)B點(diǎn)的速度為v，物塊在BC軌道滑行的距離為xAB段由動(dòng)能定理得

mgh=mv2－mv02

解得

v=6m/s

⑵BC段由動(dòng)能定理得－μmgx=0－mv2

解得

x=4.5m

17.（計(jì)算）如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距1m，導(dǎo)體棒跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=0.2kg,棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M=0.3kg,棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向豎直向下，為了使物體以加速度a=3m/s2加速上升，應(yīng)在棒中通入多大的電流？方向如何？（g=10m/s2）參考答案：

→18.中央電視臺(tái)近期推出了一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶。選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不停在有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下均視為失?。浜?jiǎn)化模型如圖所示，AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1＝5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)2＝1m，瓶子質(zhì)量為m＝0.5kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4。某選手作用在瓶子上的水平推力F＝20N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，(g取10m/s2)假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長(zhǎng)不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？參考答案：（1）要想獲得游戲成功，瓶滑到C點(diǎn)速度正好為0，力作用時(shí)間最長(zhǎng)，設(shè)最長(zhǎng)作用時(shí)間為t1，有力作用時(shí)瓶的加速度為a1，t1時(shí)刻瓶的速度為v，力停止后加速度為a2，由牛頓第二定律得：