山西省阳泉市镇乌玉中学2021-2022学年高二物理模拟试卷含解析

山西省阳泉市镇乌玉中学2021-2022学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1.两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示，则在一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比等于()

A.3:1

B.1:2

C.2:1

D.1:1参考答案：D2.如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速度释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3m，QN长度为4m，则由上述数据可以求出OP的长度为()

A.2m

B.mC.m

D.3m参考答案：C试题分析：设相等的时间为t，加速度为a，由：△s=at2，得加速度：Q点的速度为PN段的平均速度：，则OQ间的距离：；则OP长度：故ACD错误，B正确；故选B．考点：匀变速运动的规律【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论，1、某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．2、在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即△x=aT2。3.已知水分子振动的固有频率大约为，我国生产的家用微波炉的频率是，这是因为A．微波炉的频率高于将造成严重的电磁辐射，给人体造成伤害B．微波炉的频率低于将造成严重的电磁辐射，给人体造成伤害C．微波炉的频率和水分子的固有频率相当，微波炉工作时，它里面的食物的水分子发生共振，振幅能够达到最大，温度升高得快D．没有任何原因，是人们随意选择的一个频率参考答案：C4.（多选题）如图2-1，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则()A．a球的质量比b球的大B．a、b两球同时落地C．a球的电量比b球的大D．a、b两球飞行的水平距离相等

参考答案：AB5.(多选)一质量为m、电阻为r的金属杆ab以一定的初速度v0从一光滑的平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则 ()．A．向上滑行的时间小于向下滑行的时间B．向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量C．向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电量相等D．金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为m(v2－v2)参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一光滑半圆形圆环固定在竖直平面内，环上套着一个质量为m的小球P，用细绳相连系于A点，处于平衡状态，如图所示．若细绳与水平面夹角为30°，则细绳对小球的拉力FT为

，环对小球的弹力FN为

参考答案：mg，对小球进行受力分析：重力mg、绳对小球的拉力FT和环对小球的弹力FN，作出力图，如图．

根据平衡条件得知：重力mg与绳对小球的拉力FT的合力与环对小球的弹力FN大小相等，方向相反，则由几何知识得到：FT=mg．

又2mgcos30°=FN，得到FN=7.如图所示，小量程电流表G的内阻为25，满偏电流为2mA，若把它改装成5V、20V的两个量程的电压表，那么R1=

，R2=

。参考答案：475

75008.在如图（a）所示的x轴上有一个点电荷Q（图中未画出所在位置），O为x轴坐标原点，A、B两点的坐标分别为0.1m和0.4m．放在A、B两点的检验电荷q1、q2受到的电场力跟它们所带电量的关系如图（b）所示．则A、B两点的电场强度大小之比为________；点电荷Q的位置坐标为x=________m．参考答案：4:1

0.2

9.如图所示。粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为B的垂直环面的匀强磁场中，圆环的直径为d。长为d、电阻为r／2的金属棒ab在中点处与环相切，现使ab始终以垂直于棒的、大小为V的速度向左运动，到达圆环的直径位置时，ab棒两端的电势差大小为

。

参考答案：10.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：（1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为

cm．（2）小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是

．（填选项前的字母）A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小．参考答案：0.97，C．【考点】用单摆测定重力加速度．【分析】游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数，不需要估读；摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；单摆摆球经过平衡位置的速度最大，最大位移处速度为0，在平衡位置计时误差最小；由单摆的周期公式即可求解．【解答】解：（1）游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数；固定刻度读数为：0.9cm；游标尺第7刻线与主尺刻线对其，读数为0.07cm，故读数为：0.07+0.9=0.97cm；（2）A、用单摆的最大摆角应小于5°，故A错误；B、一个周期的时间内，摆球通过最低点2次，故B错误；C、由单摆的周期公式可推出重力加速度的计算式g=可知，摆长偏大则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；D、为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故D错误．故选C．故答案为：0.97，C．11.用多用电表的欧姆挡测某一电阻的阻值时，分别用×1、×10、×100三个电阻挡测了三次，指针所指的位置如图所示．其中①是用

挡，②是用

挡，③是用

挡，为提高测量的精确度，应该用

挡，被测电阻阻值约为

．参考答案：×1，×10，×100，×10，300Ω．【考点】用多用电表测电阻．【分析】用欧姆表测电阻，要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；根据图示分析答题．【解答】解：由图示可知，①指针偏角最小，读数最大，所选挡位最小，所用挡位是×1挡；③指针偏角太大，读数最小，所选择的量程太大，由题意可知，选用的是×100挡；②指针位置在中央刻度线附近，由题意可知，②是用×10挡；为提高测量的精确度，应该用×10挡，被测电阻阻值约为30×10=300Ω．故答案为：×1，×10，×100，×10，300Ω．12.（6分）图是电场中某区域的电场线分布图，A、B是电场中的两点，可以判断________点场强较大（选填“A”或“B”）；一正点电荷在B点受到电场力的方向是________（选填“向左”或“向右”）。参考答案：B；向左13.正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是____wb，平均感应电动势为____V。参考答案：0.008.

0.64(每空2分)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，15.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为+q的小微粒自A点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点，与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至D处刚好离开水平面，然后沿图示曲线DP轨迹运动，AC与水平面夹角α=30°，重力加速度为g，求：（1）匀强电场的场强E；（2）AD之间的水平距离d；（3）知小颗粒在轨迹DP上某处的最大速度为vm，该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的k倍，则该处的高度为多大？参考答案：17.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的摩擦力；（3）若仅将磁场方向改为竖直向上，求摩擦力．参考答案：解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：（2）根据左手定则，可判断安培力的方向沿斜面向上，大小为F安=BIL=0.30N导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=0.24N由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件mgsin37°+f=F安解得：f=0.06N（3）根据左手定则，可判断安培力的方向水平向右，大小仍为F安=BIL=0.30N安培力沿斜面向上的分力F2=F安cos37°=0.24N=F1所以摩擦力为零．答：（1）通过导体棒的电流1.5A；（2）导体棒受到的摩擦力0.06A；（3）若仅将磁场方向改为竖直向上，摩擦力为0【考点】安培力；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小．根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小．（2）导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小．（3）若仅将磁场方向改为竖直向上，重力沿斜面向下的分力等于安培力的分力，摩擦力为018.如图所示，在匀强磁场中有一个“n”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B＝T(磁场无限大)，线框的CD边长为l1＝20cm，CE、DF边长均为l2＝