2021年山西省长治市窑湾中学高二物理模拟试题含解析

2021年山西省长治市窑湾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.（多选）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．ΔU1<ΔU2

D．ΔU1>ΔU2参考答案：BD2.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R1=20Ω，R2=30Ω，L为无直流电阻的电感应线圈，已知通过R1的正弦交变电流如图乙所示，则(

)A．原线圈输入电压的频率为500Hz

B．原线圈输入电压为200VC．电阻R2的电功率约为6.67W

D．若保持u的大小不变而增加交流电的频率，则电灯L1将变暗参考答案：3.（单选）一根水平的弹性细绳上，一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播，某个时刻恰好完全叠合，如图。、、是细绳上三个质点，且是此刻波的正中点，则（

）A．、、三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零B．质点此刻合运动的速度方向竖直向下C．质点此刻有最大的振动加速度D．质点此刻合运动的速度方向水平向右参考答案：B4.有一圆形金属线圈在一范围足够大的匀强磁场中保持与磁场垂直，磁场方向如图所示。则下列说法中正确的是

A．如果线圈在磁场中向右做匀加速运动，则线圈中产生感应电流

B．如果线圈在磁场中向右做变加速运动，则线圈中产生感应电流

C．如果线圈在磁场中向上或向下做切割磁感线运动，则线圈中产生感应电流

D．如果线圈在磁场中绕某一直径匀速转动，则线圈中产生感应电流参考答案：D5.（单选）关于电场线，下列说法中正确的是：（

）A．电场线是电场中实际存在的一些曲线

B．匀强电场的电场线是一组相互平行等间距的直线

C．两条电场线在电场中可以交于一点

D．电势降落的方向就是电场线的方向。参考答案：B：解：A、电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线，它不是真实存在的曲线；故A错误；B、由于电场线的疏密程度反映电场的强弱，所以匀强电场的电场线疏密程度相同，即是一组相互平行等间距的直线，故B正确；C、电场线的切线方向即为场强的方向，所以两条电场线在电场中不可以交于一点．故C错误；D、据电场线的分布知，沿电场线的方向电势越来越低，但电势降落的方向并不一定是电场线的方向，应是电势降落最快的方向是电场线的方向，D错误．故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一半径r＝10cm、电阻R＝0.01Ω、质量m＝0.02kg的金属圆环以v0＝10m/s的速度向一足够大、磁感应强度B＝0.3T的匀强磁场滑去，当圆环刚好有一半进入磁场时，圆环的加速度为a＝158.4m/s2，此过程圆环增加的内能为_________________焦耳。（保留两位有效数字）参考答案：7.（5分）如图所示，用手指堵住注射器前端的小孔，便针管中封闭一定质量的空气(忽略手对针管中空气温度的影响)。当环境温度不变时，缓慢用力压活塞使气体的体积减小，则管内气体的压强

(填“变大”或“变小”)。按照气体分子热运动的理论从微观上解释，这是因为：

参考答案：变大(2分)。分子的平均动能不变，分子的密集程度增大，一定时间撞到单位面积器壁的分子数增多(3分)。8.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为V0=

用（L、g表示）其值是

m/s(g=10m/s2)参考答案：（1）

略

（2）0.59.（3分）红光在水中的波长和绿光在真空中的波长相等，水对红光的折射率为，则红光和绿光在水中频率之比为

。参考答案：10.如图所示，两电子沿MN方向从M点射入两平行平面间的匀强磁场中，它们分别以v1、v2的速率射出磁场，则v1∶v2=______，通过匀强磁场所用时间之比t1∶t2=______．参考答案：1：2；3：211.（5分）在国际单位制中，库仑定律写成，式中静电力常量，电荷量和的单位都是库仑，距离的单位是米，作用力的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力F的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力的单位是牛顿，由此式可这义一种电荷量的新单位。当用米、千克、秒表示此新单位时，电荷新单位=

；新单位与库仑的关系为1新单位=

C。参考答案：

；(答也给)12.（5分）激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了干涉原理，用二次曝光照相获得的“散斑对”相当于双缝干涉中的双缝，被测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于屏之间距离以及相邻条纹间距。若所用激光波长为，则该实验确定运动速度是

。参考答案：13.如图所示，绝缘开口空心金属球壳A已带电，今把验电器甲的小金属球与A的内部用导线连接，用带绝缘柄的金属小球B与A内壁接触后再与验电器乙的小球接触，甲、乙验电器离球壳A足够远．那么甲验电器的箔片________，乙验电器的箔片______．(填“张开”或“不张开”)参考答案：张开；不张开三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.甲图中游标卡尺的读数是100.50mm．乙图中螺旋测微器的读数是3.200（3.198﹣3.202）mm．参考答案：考点：刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．专题：实验题．分析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．解答：解：1、游标卡尺的主尺读数为：10cm=100mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm，所以最终读数为：100mm+0.50mm=100.50mm．2、螺旋测微器的固定刻度为3mm，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，所以最终读数为3mm+0.200mm=3.200mm，由于需要估读，最后的结果可以在3.198﹣3.202之间．故答案为：100.50，3.200（3.198﹣3.202）点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．15.为测量电源P的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω），现有如下器材：理想电压表V（量程3V）一只，电流表A（量程0.8A，有一定内阻）一只，定值电阻R（阻值为4Ω）一只，滑线变阻器R'一只，电键K一只，导线若干．（1）请在虚线框中画出实验电路原理图．（图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．）（2）实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则可以求出E＝

，r＝

．（用I1、I2、U1、U2及R表示）参考答案：E＝，r＝－R四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）如图所示，宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD，整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为，导轨平面与水平面之间的动摩擦因数为。金属杆由静止开始下滑，下滑过程中重力的最大功率为P，求磁感应强度B的大小。参考答案：金属杆先加速后匀速运动，设匀速运动的速度为v，此时有最大功率，金属杆的电动势为：E=BLv（1分）回路电流I=（1分）安培力F=BIL（1分）金属杆受力平衡，则有：（2分）重力的最大功率（1分）解得：（2分）17.如图甲所示，一导体线框水平固定放置，一金属杆静止放在其边框上，组成了一个正方形闭合回路，已知正方形回路的边长为20cm，每边的电阻为1Ω，金属杆质量为10g，与线框间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g=10m/s2．若空间中存在着竖直方向的匀强磁场，且其磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示（图中所示为磁感应强度的正方向）．试求：（1）0～10s内，回路中的电流强度大小；（2）金属杆开始运动的时刻．参考答案：解：（1）由图可知，磁感应强度的变化率始终为：=0.1T/s

由法拉第电磁感应定律，回路电动势为E==S=0.004V

由闭合回路欧姆定律，回路感应电流为I==0.001A

（2）金属杆所受最大静摩擦力大小为f=μmg=0.01N

金属杆开始滑动时安培力与最大静摩擦力刚好平衡BIl=fB==50T

由图可知，金属杆开始运动的时刻为t=510s

答：（1）0～10s内，回路中的电流强度大小0.001A；（2）金属杆开始运动的时刻510s．【考点】法拉第电磁感应定律；共点力平衡的条件及其应用；安培力．【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，即可求解；（2）根据滑动摩擦力的公式，依据平衡条件，及安培力表达式与图象的数学表达式，即可求解．18.如图所示，长L＝1.2m、质量M＝3kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1kg、带电荷量q＝＋2.5×10－4C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×104N/C的匀强电场。现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N。取g＝10m/s2，斜面足够长。求：

(1)物块经多长时间离开木板；(2)物块离开木板时木板获得的动能；(3)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能。参考答案：(1)物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，则