2022年北京第二十一中学高二物理模拟试卷含解析

2022年北京第二十一中学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.（单选）一平行板电容器两极板间距为、极板面积为S。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时，电容器极板间（

）A．电场强度不变，电势差变大

B．电场强度不变，电势差不变C．电场强度减小，电势差不变

D．电场强度较小，电势差减小参考答案：A2.如图所示，用与丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)靠近原来不带电的验电器的金属球，但两者不接触．通过观察发现指针发生了偏转．关于这一现象的解释正确的是A．金属球带正电，指针带正电B．金属球带负电，指针带负电C．金属球带负电，指针带正电D．金属球带正电，指针带负电参考答案：C3.有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是A．氘核B．氚核

C．电子D．质子参考答案：B4.闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为△Φ，则通过导线横截面的电荷量为

A．

B．

C．

D．参考答案：A5.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止。则在此过程中，下列说法正确的是

A．MN对Q的弹力逐渐减小B．地面对P的支持力逐渐增大C．Q所受的合力逐渐增大D．地面对P的摩擦力逐渐增大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）空间中存在一列向右传播的简谐横波，波速为2m／s，在t=0时刻的波形如图甲所示．试写出x=2.0m处质点的位移——时间关系表达式_________________；

（2）若空间中存在振幅不同，波速相同的两列机械波相向传播，它们的周期均为T，t=0时刻两列波的波形如图乙所示，请定性画出时刻的波形图（在答题纸上划线处自行画出）参考答案：7.1一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图a、b两种电路各测一次，用图a测得的数据是3.0V，3.0mA，用图b测得的数据是2.9V，4.0mA，由此可知，用图

测得Rx的误差较小，测量值Rx=

。测量值比真实值偏

(填“大”、“小”)参考答案：8.如图所示的电路，L1和L2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键S接通时，____灯最亮；S断开时，____灯先熄灭。参考答案：L1，L2．9.面积为20cm2的平面线圈放在磁感应强度B＝0.4T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，则穿过线圈平面的磁通量为__________Wb；若线圈平面与磁感线平行，则穿过线圈平面的磁通量为___________Wb；若另一平面线圈也放在同一匀强磁场中，线圈平面垂直于磁感线，穿过线圈平面的磁通量为4.0×10－3Wb，则该线圈的面积为_________cm2。参考答案：

0

10010.（6分）图2为图1所示波的振源的振动图像，根据图示信息回答下列问题：

该波的波长为

，周期为

，波速为 .

参考答案：0.4m（2分），0.02s（2分），20m/s（2分）11.如图所示，匀强电场与竖直方向成角，一个带负电荷的小球电荷量为q，质量为m，用细线系在竖直墙面上，恰好静止在水平位置，则场强大小为____________。参考答案：

12.如图所示的电路中，R=1Ω，B=0.2T，金属杆ab长1.0m、单位长度的电阻为2Ω，用一力F拉着杆以v=10m/s的速度做匀速运动。导轨光滑，两导轨间的距离为0.5m，其它阻力不计，在拉动过程中导线ab所受的安培力为__________N，金属杆ab两端间的电势差为_____V。参考答案：13.已知△ABC处于匀强电场中．将一个带电量q=﹣2×10﹣6C的点电荷从A移到B的过程中，电场力做功W1=﹣1.2×10﹣5J；再将该点电荷从B移到C，电场力做功W2=6×10﹣6J．已知A点的电势φA=5V，则B、C两点的电势分别为

V和V．试在图中画出通过A点的电场线．参考答案：﹣1，2【考点】电势能；电势．【分析】根据电场力做功的公式W=qU求出A、B间，B、C间电势差，由A点的电势φA=5V，分别求出B、C两点的电势．在AB连线上找出与C点电势相等的点，作出等势线，根据电场力与等势线垂直，且由高电势指向低电势，作出电场线．【解答】解：A、B间的电势差为UAB==B、C间的电势差为==﹣3VUAB=φA﹣φB，UBC=φB﹣φC，又φA=5V，代入解得，φB=﹣1V，φC=2VAB连线中点D的电势为φD==2V，与C点电势相等，将DC连接起来，即为等势线，过A点DC作垂线，如图为电场线．故答案为：﹣1，2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m．有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点．(g取10m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；(2)小环在直杆上匀速运动时速度的大小；(3)小环运动到P点的动能．参考答案：(1)14.1m/s2，垂直于杆斜向右下方(2)2m/s(3)5J(1)小环在直杆上的受力情况如图所示．由平衡条件得：mgsin45°＝Eqcos45°得mg＝Eq，离开直杆后，只受mg、Eq作用，则F合＝mg＝ma

a＝g＝10m/s2≈14.1m/s2

方向与杆垂直斜向右下方．(2)设小环在直杆上运动的速度为v0，离杆后经t秒到达P点，则竖直方向：h＝v0sin45°·t＋gt2

水平方向：v0cos45°·t－t2＝0解得：v0＝＝2m/s

(3)由动能定理得：EkP－mv02＝mgh可得：EkP＝mv02＋mgh＝5J17.如图所示，光滑水平面上有A、B两个物体，A物体的质量mA=1kg，B物体的质量mB=4kg，A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接，B物体的左端紧靠竖直固定墙壁，开始时弹簧处于自然长度，A、B两物体均处于静止状态，现用大小为F=10N的水平恒力向左推A，将弹簧压缩了20cm时，A的速度恰好为0，然后撤去水平恒力，求：（1）运动过程中A物体的最大速度．（2）运动过程中B物体的最大速度．参考答案：解：①恒力做的功为：W=Fx=2J弹簧具有的最大弹性势能为：EP=W=2J弹簧完全弹开达到原长时，A速度达到最大EP=mAvA==2m/s

②当弹簧再次达到原长时，B物体的速度最大根据系统动量守恒定律和能量守恒得mAvA=mAv′A+mBv′BmA=mA+mB

所以：vB=0.8m/s

答：（1）运动过程中A物体的最大速度是2m/s．（2）运动过程中B物体的最大速度是0.8m/s．【考点】动量守恒定律；机械能