安徽省安庆市范岗中学2022年高二物理模拟试卷含解析

安徽省安庆市范岗中学2022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.（多选）如图所示，在的区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.假设一系列速度不同，质量为m、电荷量为q的正离子从O点沿轴正方向进入匀强磁场区域.有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中，截面如图，M、N分别为金属板截面的上、下端点，M点的坐标为（d，2d），N点的坐标为（d，d），不计离子的重力.具有下列速度的粒子能打在金属板上的是(

)A. B. C. D.参考答案：CD2.如图为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k．在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于．当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度大小．下列说法正确的是A．若要电流表正常工作，M端与电源负极相接B．若要电流表正常工作，M端与电源正极相接C．若将量程扩大2倍，磁感应强度应变化原来的倍D．若将量程扩大2倍，磁感应强度应变化原来的2倍参考答案：BC3.如图所示，一水平放置的圆形通电线圈a固定，另一较小的圆形线圈b从a的正上方下落，在下落过程中两线圈始终保持平行且共轴，则线圈b从线圈a的正上方下落过程中，从上往下看线圈b应是（

）A.有逆时针方向的感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.先有顺时针方向的感应电流，后有逆时针方向的感应电流D.先有逆时针方向的感应电流，后有顺时针方向的感应电流参考答案：C4.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向（

）

A.与ab边平行，竖直向上

B.与ab边平行，竖直向下

C.与ab边垂直，指向左边

D.与ab边垂直，指向右边参考答案：C5.两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则A．电荷量不变，距离加倍时，作用力变为

B．其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变C．每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时，作用力不变D．将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力可能不变参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.竖直悬挂一根长15m的杆，在杆的正下方5m处有一观察点A.当杆自由下落时，杆全部通过A点需要______s.（g取10m/s2）参考答案：17.在描述小电珠的伏安特属性曲线的实验中，为了减少实验误差,电流表采用____(填“外接法”或“内接法”).滑动变阻器以______________(填“分压式”或“限流式”)方式接入电路,这样做的好处是可以使小电珠两端的电压可以从______开始调节。参考答案：8.某电铃正常工作时的电压是6V，电阻是10，现手边有一电压是15V的电源，要使电铃正常工作应将这个电铃与_________欧的电阻______联后接到这个电源上。参考答案：___15__________，_________串__9.在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态。(1)实验时甲图气体的压强为________cmHg；乙图气体压强为________cmHg。(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量，这一观点正确吗？答：________(选填“正确”或“错误”)。(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标，以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗？答：________。参考答案：(1)76（2分）80（2分）(2)正确（2分）(3)不能（2分）解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0＝76cmHg，乙图中气体压强为p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1、l2为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量。(3)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p－V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p－图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比。10.如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡的U－I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是____________w电源的总功率是--------------______________w参考答案：

4

w

6

w11.弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动。（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．表1长度大小L/m1.000.850.700.550.40振动频率f/Hz150176214273375

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振动频率f/Hz290265237205168从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的两个因素：________________________________________。参考答案：（1）频率f与弦长L成反比

（2）频率f与拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的环境中，影响弦振动频率还可能与弦本身的结构有关，如弦的半径（即直径、粗细等）或弦的材料（即密度、单位长度的质量等）。12.（实验）如图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材，用实线将带有铁芯的线圈A、电、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路。并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：（1）

；（2）

；（3）

。参考答案：（1）合上（或断开）开关瞬间;（2）将原线圈插入副线圈或从副线圈中取出;（3）将原线圈放到副线圈中，移动滑动变阻器的滑动片。13.如图所示，真空中半径为r的金属球原来不带电，在距其球心O为4r的A处放置一点电荷-Q，则此时球心处的电场强度大小为

，球上的感应电荷所产生的电场在球心处的场强大小为

，方向

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W起

的作用。②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，

。改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图(b)的图线．则电池的电动势E=

，内阻r=

。（结果保留两位有效数字）参考答案：①防止短路，电流过大，烧坏电源

②读取电压表的示数，10V

，46±2Ω.（漏写单位，没分）15.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3m（h小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为m1=30kg，冰块的质量为m2=10kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g=10m/s2．（i）求斜面体的质量；（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？参考答案：解：（i）对于冰块和斜面体组成的系统，根据动量守恒可得，m2v2=（m2+M）v根据系统的机械能守恒，可得，m2gh+（m2+M）v2=m2v22解得：M=20kg（ii）小孩与冰块组成的系统，根据动量守恒可得，m1v1=m2v2，解得v1=1m/s（向右）冰块与斜面：m2v2=m2v2′+Mv3′，根据机械能守恒，可得，m2v22=m2v2′2+Mv3′2解得：v2′=﹣1m/s（向右）因为=v1，所以冰块不能追上小孩．答：（i）斜面体的质量为20kg；（ii）冰块与斜面体分离后不能追上小孩．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（i）冰块和斜面体组成的系统动量守恒，机械能守恒，根据系统动量守恒和机械能守恒计算斜面体的质量；（ii）小孩和冰块动量守恒，冰块和斜面动量守恒机械能守恒，计算小孩和冰块的最后速度，比较他们的速度大小的关系可以判断能否追上小孩．17.如图所示，足够长的金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L，与水平面成θ角，导轨与定值电阻R1和R2相连，且R1=R2=R，R1支路串联开关S，原来S闭合．匀强磁场垂直导轨平面向上，有一质量为m、有效电阻也为R的导体棒ab与导轨垂直放置，它与导轨的接触粗糙且始终接触良好，现让导体棒ab从静止开始释放，沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为V，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的．已知重力加速度为g，导轨电阻不计，求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小和达到稳定状态后导体棒ab中的电流强度I；（2）如果导体棒ab从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路中产生的电热是多少？（3）导体棒ab达到稳定状态后，断开开关S，从这时开始导体棒ab下滑一段距离后，通过导体棒ab横截面的电量为q，求这段距离是多少？参考答案：解：（1）回路中的总电阻为：R总=当导体棒ab以速度V匀速下滑时棒中的感应电动势为：E=BLV此时棒中的感应电流为：I=此时回路的总电功率为：P电=I2R总此时重力的功率为：P重=mgVsinθ．据题给条件有：P电=解得：I=，B=（2）设导体棒ab与导轨间的滑动摩擦力大小为f，根据能的转化和守恒定律可知：

P重=P电+fV则有=fV解得：f=导体棒ab减少的重力势能等于增加的动能、回路中产生的焦耳热以及克服摩擦力做功的和：

mgsinθ?x=+Q+fx解得：Q=mgsinθ?x﹣（3）S断开后，回路中的总电阻为：R总′=2R设这一过程经历的时间为△t，这一过程回路中的平均感应电动势为，通过导体棒ab的平均感应电流为，导体棒ab下滑的距离为S，则：

==，==得：q=△t=解得：S=答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小，达到稳定状态后导体棒ab中的电流强度I为；（2）如果导体棒ab从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路中产生的电热是mgsinθ?x﹣；（3）导体棒ab达到稳定状态后，断开开关S，从这时开始导体棒ab下滑一段距离后，通过导体棒ab横截面的电量为q，这段距离是．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）当导体棒匀速运动时达到稳定状态，此时速率为V，重力功率为mgVsinθ．由E=BLV、I=、P电=I2R总，得到回路的总电功率P电，根据电功率为重力功率的，列式求磁感应强度B．并求出通过ab棒的电流I；（2）根据重力功率等于电功率与克服摩擦力做功功率之和，列式求出摩擦力大小，由能量守恒