江苏省常州市溧阳第二高级中学2022年高二物理模拟试卷含解析

江苏省常州市溧阳第二高级中学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.如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是A.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大B.断开S，将A板向B板靠近，则θ不变C.保持S闭合，悬线烧断，则小球在电场中将作自由落体运动D.断开S，悬线烧断，则小球在电场中将作变加速曲线运动参考答案：AB考点：电容器的动态分析；电场强度．专题：电容器专题．分析：小球受重力、电场力和绳子的拉力处于平衡状态，当电场力变大时θ增大，电场力变小时θ减小，因此解决本题关键是判断小球所受电场力的变化情况；注意电容器的两种状态的不同，电键闭合其电压不变，电键断开电容器所带电量保持不变．解答：解：若保持S闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据E=可知，当将A板向B板靠近时，电场强度增大，则电场力增大，θ将增大，若悬线烧断，小球受重力恒定的电场力作用，所以小球沿悬线延长线做匀加速直线运动运动，故A正确，C错误．若断开S，电容器带电量保持不变，由C=和C=以及E=可得：E=，由于Q、S不变，只是d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则θ不变，若悬线烧断，小球受重力恒定的电场力作用，所以小球沿悬线延长线做匀加速直线运动运动，故B正确，D错误．故选AB．点评：对于电容器的讨论注意电容器的两种状态，同时熟练掌握公式：C=、C=、E=之间的推导，尤其是在电容器电量保持不变时，要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式，从而正确判断电场强度的变化．2.如图所示，一束粒子（不计重力，初速度可忽略）缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的方向如图所示，收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。则（

）

A．该装置可筛选出具有特定质量的粒子

B．该装置可筛选出具有特定电量的粒子

C．该装置可筛选出具有特定速度的粒子

D．该装置可筛选出具有特定动能的粒子参考答案：C3.（单选）

为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是(

)A．

增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B．

减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数C．

减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯D．

减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数参考答案：D4.如图所示，一个人站在电梯中相对电梯静止不动，下列运动过程中，人处于超重状态的是（）A．电梯匀速上升 B．电梯加速下降 C．电梯减速下降 D．电梯减速上升参考答案：C【考点】牛顿运动定律的应用﹣超重和失重．【分析】明确超重和失重的性质，知道当物体有向下的加速度时物体处于失重状态；当物体加速度向上时，物体处于超重状态．【解答】解：A、电梯匀速上升时，加速度为零；人不超重也不失重；故A错误；B、电梯加速下降时，加速度向下，故人失重，故B错误；C、电梯减速下降时，加速度向上，故人超重；故C正确；D、电梯减速上升时，加速度向下，故人失重，故D错误；故选：C．5.（单选）有两个点电荷q1、q2，放在真空中两点，已知q1＝3q2，则q1对q2静电力跟q2对q1静电力之比为（ ）

A.1:3 B.1:1 C.3:1 D.无法确定参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2.0m/s的速度滑行，不计冰面摩擦，若小孩突然以5.0m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中，小孩对冰车所做的功为______J。参考答案：1，1057.如图所示的电场中，A、B两点的场强大小EAEB（选填“＞”、“＜”或“=”）．已知A点的电场强度E=2.0×104N/C，将电荷量q=+2.0×10﹣8C的点电荷放在A点．该点电荷在A点所受静电力F的大小为

．参考答案：故答案为：＞，4×10﹣4N．【考点】电场线；电场强度．【分析】电场强度的大小可以看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大．根据F=qE求电场力的大小．【解答】解：电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线越密的地方电场强度越大．则知EA＞EB．点电荷在A点所受静电力F的大小为F=qE=2.0×10﹣8×2.0×104N=4×10﹣4N故答案为：＞，4×10﹣4N．8.将一个电荷量为－2×10－8C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服电场力做功4×10－8J，则M点电势φM＝________.若将该电荷从M点移到N点，电场力做功14×10－8J，MN两点间的电势差UMN＝________，则N点的电势φN＝________.参考答案：9.一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16，那么，这个交流电源的路端电压是________V；先后两次通过电热器的电流之比为________。参考答案：10.在s内把磁铁的一极插入匝数为100匝的螺线管中，穿过每匝线圈的磁通量由0增至1.5×10-2Wb，这段时间内螺线管产生的感应电动势是

V。若总电阻为30Ω，则线圈中的电流为

A参考答案：3

0。1

11.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合圆形金属线框，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕0点摆动．金属线框从左侧某一位置静止开始释放，在摆动到右侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。若你站在该实验装置的右侧，你所“看到”线框中感应电流的方向是

。参考答案：12.（4分）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：BdV／3（4分）13.（4分）放射性元素的原子核在a衰变或b衰变生成新原子核时，往往会同时伴随着__________辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA:mB＝__________。参考答案：γ；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.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，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场。操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈。假设该线圈可简化为水平长为L，上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R，如图下所示。开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐。若转动手摇轮轴A。在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场。此过程中，流过线圈中每匝导线横截面的电量为q，求：

（1）磁场的磁感应强度；（2）在转动轮轴时，人至少需做多少功?(不考虑摩擦影响)参考答案：解析：（1）在匀速提升过程中线圈运动速度v=

①

（2分）线圈中感应电动势

E=nBLv

②

（2分）产生的感应电流I=

③

（2分）流过导线横截面的电量q=I·t

④

（2分）联立①②③④得

（1分）（2）匀速提拉过程中，要克服重力和安培力做功即W=WG+WB

⑤

（2分）又WG=Mgd

⑥

（2分）WB=nBILd

⑦

（2分）联立①②③⑤⑥⑦可得

W=Mgd+

（1分）17.如图所示电路，电源E=10V，内电阻r=1Ω，电阻R1=3Ω，R2=6Ω。电容C=30μF，问：（1）闭合开关S，电路稳定后，求电路中的电流；（2）断开开关S，求此后通过R1的电荷量。参考答案：⑴I=E/（R1+R2+r）=1A⑵U2=IR2=6V

Q=CU