山东省泰安市新泰第一中学2021年高二物理模拟试卷含解析

山东省泰安市新泰第一中学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.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（

）A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同参考答案：C2.如图9所示矩形边界的匀强磁场中，两种不同的带电粒子A、B以相同的速度从MP边界上某点垂直边界射入磁场，其中A粒子垂直于PQ边界射出，B粒子从PQ边界射出时其速度方向与PQ成60°角，设A、B粒子在磁场中运动时间分别为t1、t2，则t1﹕t2为(

)A．3﹕2

B．2﹕3

C．4﹕3

D．3﹕4参考答案：D3.对于超重和失重的认识，以下正确的是(

)A．人站在体重计时，突然下蹲，体重计示数不变B．蹦床运动员在上升到最高点时处于平衡状态C．在减速上升的电梯里人对地板的压力小于重力D．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动是超重现象参考答案：C4.（单选）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g．据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（）A．gB．2gC．3gD．4g参考答案：解：人落下后，做阻尼振动，振动幅度越来越小，最后静止不动，结合拉力与时间关系图象可以知道，人的重力等于0.6F0，而最大拉力为1.8F0即：0.6F0=mg…①Fm=1.8F0…②结合牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma…③当拉力最大时，加速度最大，因而有：1.8F0﹣mg=mam…④由①④两式解得：am=2g所以ACD错误，B正确．故选：B．5.关于楞次定律，下列说法正确的是A、感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B、闭合电路的一部分导体在磁场运动时，必受磁场阻碍作用C、原磁场穿过闭合回路的磁通量磁增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D、感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）某同学设计的气压升降机如图所示，竖直圆柱形汽缸用活塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑，活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力G＝，活塞停在内壁的小支架上，与缸底的距离为H，气体温度为T0，压强为大气压强p0．现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升．上述过程中，气体可视为理想气体，则气体分子的平均速率_____（选填“不断增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”）；除分子碰撞外，气体分子间作用力为_____（选填“引力”“斥力”或“零”）。（2）在（1）的情况下，若整个过程中封闭气体内能的变化为△U，求：①气体的最高温度T______；②整个过程中气体吸收的热量Q_________。参考答案：

(1).不断增大

(2).零

(3).T=2T0

(4).【详解】（1）给电热丝通电，过一段时间，活塞缓慢上升，气体先做等容变化，随着温度升高，压强变大，在活塞缓慢上升时，是等压变化，随着体积增加，温度继续升高，温度是分子平均动能的标志，随着温度上升，气体分子的平均速率不断增大；气体分子间距较大，大于10r0以上，一般认为气体分子间作用力为零。（2）①气体先等容变化至压强为：，设温度升高为T1，则有：，解得：，接着等压膨胀至体积为，设温度升高到T，则有：，解得：T=2T0②整个过程对外做功：，根据热力学第一定律得：，代入数据解得：7.一闭合线圈在匀强磁场中做匀角速转动，角速度为240πrad/min，当线圈平面转动至与磁场平行时，线圈的电动势为2.0V。设线圈从垂直磁场瞬时开始计时，则该线圈电动势的瞬时表达式为__________________；电动势在s末的瞬时值为_________。参考答案：8.一匀强电场，场强的方向水平向左，如图所示，一个质量为m带正电的小球从O点以初速度v0出发，在电场力和重力的作用下，恰能沿与电场的反方向成θ角直线运动。则小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差是

。参考答案：9.如图，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，则A、B间电势差UAB＝______V；C点与A相距0.4cm，若令B板接地（即电势φ=0），则C的电势φC是_________V；将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为________J．参考答案：

100

60

_－6×10-11_

10.某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致。经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像。（1）在图像记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是___________________。（2）圆盘匀速转动时的周期是_______s。参考答案：（1）先快慢不变，后越来越慢（3分）

（2）11.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图11所示的电流时，通电直导线A受到水平向______的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向______。（填“右”或“左”）参考答案：右

右12.发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则输电线上的功率损失为_______参考答案：13.长为L的平行金属板电容器，两板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q，质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板沿垂直于电场线方向射入匀强电场中，刚好从下极板边缘射出，且射出时速度方向与下板成30°角，如图所示。则两极板间的距离d等于

，匀强电场的场强大小E等于

。参考答案：，

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.参考答案：15.如想得到该金属电阻丝的电阻率，有个环节要用螺旋测微器测电阻丝直径。某同学测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=______mm。参考答案：

______3.204mm—3.206mm___四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图所示，相距为d的L1和L2两条平行虚线是上下两个匀强磁场的边界，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，M、N两点都在L2上，M点有一放射源其放射性元素衰变前原子核的质量为m，它释放出一个质量为m1,带电量为-q的粒子后，产生的新原子核质量为m2，释放出的粒子以初速度v与L2成30o角斜向上射入，经过一段时间恰好斜向上通过N点（不计重力），求：（1）该原子核发生衰变的过程中释放的核能；（2）说明粒子过N点时的速度大小和方向，并求从M到N的时间及路程；（3）若从M点射出的粒子速度大小变为3v。粒子还能否经过N点？

参考答案：解析:（1）由爱因斯坦的质能联系方程可知E=mc2=(m-m1-m2)c2（2）由洛仑兹力提供向心力:qvB=

可知R=；T=

由几何知识,及匀速圆周运动的对称性可知N点的速度大小仍为v,方向斜向上300

运动总时间为:t总=

总路程为:S总=（3）仍能回到N点。17.如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距0.5m，与水平面夹角为30°，不计电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B＝0.4T，垂直导轨放置两金属棒ab和cd，长度均为L=0.5m，电阻均为R=0.1Ω，质量均为m=0.2kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动．现ab棒在外力作用下，以恒定速度v1＝2m／s沿着导轨向上滑动，cd棒则由静止释放，试求：(取g＝10m/s2)（1）金属棒ab产生的感应电动势E1；（2）金属棒cd开始运动的加速度a和最终速度v2．参考答案：（1）ab棒产生的感应电动势为E1=BLv1=0.4V

（2）刚释放cd棒瞬间，重力沿斜面向下的分力为F1=mgsin300=1N受安培力沿斜面向上，其大小为F2=BLE1/(2R)=0.4N＜F1cd棒将沿导轨下滑，初加速度为a=(F1-F2)/m=3m/s2

由于金属棒cd与ab切割方向相反，所以回路中的感应电动势等于二者切割产生的电动势之和，即E=BLv1+BLv2由欧姆定律I=E/(2R)

回路电流不断增大，使cd受安培力不断增大，加速度不断减小，当cd获最大速度时，满足

mgsin300=BLI

联立以上，代入数据，解得cd运动的最终速度为