2021-2022学年山东省菏泽市荷泽牡丹区二一中学高二物理模拟试题含解析

2021-2022学年山东省菏泽市荷泽牡丹区二一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.如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是

A．F1B．F2

C．F3

D．F4参考答案：B2.一个物体在地球表面所受的引力为F，则该物体在距离地面高度为地球半径的2倍时，所受引力为A．

B．

C．

D．参考答案：D3.下列有关热学的说法中正确的是A.气体放出热量，其分子的平均动能一定减小B.气体温度升高，分子的平均动能一定增大C.随着科技的进步，物体的温度可以降低到－300°CD.热量不可以从低温物体传递到高温物体参考答案：B【详解】A．物体放出热量，根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W，由于不清楚W的变化，所以内能无法确定，从而无法判断温度的升降，温度是分子平均动能的标志，故A错误；B．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，故B正确；C．由热力学第三定律知物体的温度不可以降低到低于-273.15℃，故C错误；D．在一定的条件下，热量可以从低温物体传递到高温物体，故D错误。4.广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图象如图所示（以竖直向上为正方向）。则下列相关说法正确的是（

）A.t＝4.5s时，电梯处于失重状态B.5～55s时间内，绳索拉力最小C.t＝59.5s时，电梯处于超重状态D.t＝60s时，电梯速度恰好为零参考答案：D【分析】当物体的加速度向上时，处于超重状态．当加速度向下时，处于失重状态．加速度a=0时物体处于平衡状态，根据加速度的正负分析物体的状态。【详解】A项：据题，电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a＞0，t=4.5s时，a＞0，电梯也处于超重状态，故A错误；B项：5～55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B错误；C项：t=59.5s时，a＜0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误；D项：根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0．故D正确。故应选：D。【点睛】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．要知道a-t图象“面积”的物理意义：a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量。5.关于布朗运动，下列说法正确的是（

）

A．布朗运动是液体分子的运动；

B．布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性；

C．与固体微粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越显著。

D．液体的温度越高，布朗运动越激烈参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出,如图所示,若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等,点光源S到玻璃上表面的垂直距离应为__________,若减小入射角θ，出射光线的侧移量将_______(填“变大”，“不变”，或“变小”)参考答案：，变小7.如图所示，为三个相同的灯泡（设其电阻值保持不变），为与之串联的三个常用元件，如：电感线圈、电容器或电阻。为稳恒直流电源，为正弦交流电源。当开关S接“1”时，两灯均正常发光，灯不亮；当开关S接“2”时，灯仍正常发光，灯变暗，灯正常发光。由此可知：元件是____；元件是____；元件是____。参考答案：电阻

电感线圈

电容器

试题分析：电感线圈通直流阻交流，直流电源正常发光交流电源变暗的与元件b串联的灯泡，所以元件是电感线圈。电容器是通交流隔直流即交流电亮直流电不亮的是与元件是串联的灯泡，所以元件是电容器。电阻无论在直流电路还是交流电路，阻碍作用都一样，与之串联的电灯发光情况不变，所以元件是电阻。

考点：电学元件对电流的阻碍8.如图，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是

极，Ⅱ是

极，a、b两点的电势φa___

__φb（填空“>”、“<”或“＝参考答案：

S

，

N

，

>

。9.如图,一理想变压器原线圈输入的交变电压为e=311sin100πtV,其副线圈上,接有一只铭牌上标有“6V.9W”字样的灯泡,且刚好能正常发光,已知原线圈匝数n1为1100匝,则副线圈n2=

匝.参考答案：10.两电阻丝的伏安特性曲线如图所示，则两电阻丝的电阻值之比R1∶R2＝______。加相同电压在相同时间内通过的电量之比q1:q2=______。参考答案：（1）

1：3

；（2）

3：1

11.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将

（填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针

（填“有”或“无”）偏转．参考答案：（1）减小；（2）无【考点】光电效应．【分析】（1）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化．（2）红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应．【解答】解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小．（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．故答案为：（1）减小；（2）无12.原子核的质量数为

，电荷数为

；质子数为

，中子数为

．参考答案：3;2;2;113.用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I﹣U关系图线，如图所示．由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是

．阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是

（选填：甲、乙、丙）．参考答案：乙，丙．【考点】伏安法测电阻．【分析】伏安特性曲线中，斜率为电阻的倒数；由伏安特性曲线可判断电阻的变化趋势．【解答】解：伏安特性曲线中，斜率为电阻的倒数，故斜率不变则电阻不变，即为定值电阻；斜率变小则阻值变大，反之电阻变小．由图得，乙为定值电阻，丙阻值变大，故答案为：乙，丙．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为1Ω；

电压表(0－3V，3kΩ)、

电流表(0－0.6A，1.0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1A)各一只．①实验中滑动变阻器应选用

(填“R1”或“R2”)。②在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的U－I图线，由乙图可较准确地求出该电源电动势E＝

V；内阻，r=

Ω。参考答案：(3)R1（3分）1.47（3分）

1.8l（3分）15.将一束一价的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和负电的微粒，而整体呈中性），以速度v连续喷入处在匀强磁场中的两平行金属板间，已知v的方向与板面平行而与磁场垂直，板间距离为d．接在两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，如图所示，则等离子体的喷射速度为．参考答案：考点：带电粒子在混合场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：根据左手定则可判断板的极性，离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时两板间的电压稳定．解答：解：由左手定则知正离子向上偏转，所以M带正电，M板相当于电源的正极，则N极的电势高；两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，两板间电压稳定时满足：qvB=qE=q，所以v=；故答案为：．点评：本题考查了磁流体发电机的工作原理，要会分析电源的极性和两板间电压大小的影响因素．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在如下图所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1=10Ω.当滑动变阻器在某一位置时，电路中电压表读数为2V，电流表读数为0.8A.两电表均为理想电表。求R2的阻值。参考答案：．解：由图知

………………（2分）得

………………（2分）流过R2的电流I2=I总-I=1.2A

………………（1分）则R2两端电压U2=U1-U=8V-2V=6V

………………（1分）所以R2=U2/I2=5Ω.

17.为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如茬地面上航天服内气压为1atm，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航吞服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．（1）求此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因．（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么？（3）若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体多少升？参考答案：解：（1）对航天服内气体，开始时压强为P1=latm，体积为V1=2L，到达太空后压强为P2，气体体积为V2=4L．气体发生等温变化，由玻意耳定律得：P1V1=P2V2，解得：P2=0.5atm；航天服内，温度不变，气体分子平均动能不变，体积膨胀，单位体积内的分子数减少，单位时间撞击到单位面积上的分子数减少，故压强减小．

（2）航天服内气体吸热．因为体积膨胀对外做功，而航天服内气体温度不变，即气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热；（3）设需补充latm气体矿升后达到的压强为B=0.9atm，取总气体为研究对象，由玻意耳定律得：P1（V1+V′）=P3V2，解得：V′=1.6L；答：（1）航天服内的气体压强为0.5atm；气体压强变化的原因：航天服内，温度不变，气体分子平均动能不变，体积膨胀，单位体积内的分子数减少，单位时间撞击到单位面积上的分子数减少，压强减小．（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热，体积膨胀对外做功，而航天服内气体温度不变，即气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热．（3）若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体1.6升．【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）求出气体的状态参量，应用玻意耳定律求出气体压强；应用分子动理论分析答题．（2）根据气体状态变化过程，应用热力学第一定律分析答题．（3）求出气体的状态参量，应用玻意耳定律求出气体的体积．18.如图所示，空间存在着电场强度、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量m=0.5kg、电荷量的小球。现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取。求：（1）小球运动到圆周最高点的速度；（2）细线能承受的最大拉力值；（3）当细线断后，小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距离O点的高度。参考答案：（1）由小球向上运动，知小球带正电，设小球到达圆周最高点速度为v从水平位置到圆周最高点过程，由动能定理：

2分

1分（2）在圆周最高点，设细线最大承受力为Fm对小球：

2分