四川省乐山市犍为县孝姑中学2021年高二物理模拟试题含解析

四川省乐山市犍为县孝姑中学2021年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. 如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2,则（）
A.W1<W2,q1<q2
B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2
D.W1>W2,q1>q2
参考答案：
C
2. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，m A=1kg，m B=2kg，v A=6m/s，v B=2m/s，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（取两球碰前的运动方向为正）（）
A．v A′=2m/s，v B′=4m/s B．v A′=4m/s，v B′=4m/s
C．v A′=﹣4m/s，v B′=7m/s D．v A′=7m/s，v B′=1.5m/s
参考答案：
A
【考点】动量守恒定律．
【分析】两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能，根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度．
【解答】解：以A的初速度方向为正方向，碰撞前系统的总动量：p=m A v A+m B v B=10kg?m/s，系统总
的机械能：E=m A v A2+m B v B2=22J；
A、如果v A′=2m/s，v B′=4m/s，则p=m A v A′+m B v B′=10kg?m/s，系统总的机械能：
E=m A v A′2+m B v B′2=18J，碰撞后系统动量守恒，机械能不增加，故A正确；B、如果v A′=4m/s，v B′=4m/s，则p=m A v A′+m B v B′=12kg?m/s，碰撞后系统动量不守恒，故B错误；
C、如果v A′=﹣4m/s，v B′=7m/s，则p=m A v A′+m B v B′=10kg?m/s，系统总的机械能：
E=m A v A′2+m B v B′2=57J，碰撞后系统动量守恒，机械能增加，故C错误；
D、如果v A′=7m/s，v B′=1.5m/s，碰撞后A的速度大于B的速度，不符合实际情况，故D错误；
故选：A．
3. （单选）对物体带电现象的叙述，正确的是（）
A．不带电的物体一定没有电荷
B．带电物体一定具有多余的电子
C．一根带电的导体棒放在潮湿的房间，过了一段时间后，发现导体棒不带电了，这过程中电荷不守恒
D．摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
参考答案：
D
4. 某同学对磁感应强度进行理解时，形成了下列看法，其中错误的是
A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量
B．磁场中某点磁感应强度大小是由磁场自身决定的
C．虽然B＝，但磁感应强度B与通电导线受到的磁场力F并不成正比
D．磁场中某处磁感应强度的方向就是该处一小段通电导线所受磁场力的方向
参考答案：
D
5. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）
A．B．
C ．
D ．
参考答案：
A
【考点】量子化现象．
【分析】要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长越短． 【解答】解：黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B 、D 错误． 黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射．即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，故C 错误A 正确． 故选：A ．
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 现有三个相同的绝缘金属球A 、B 、C ，其中A 球带电荷量为+8Q ，B 球带电荷量为-2Q ，C 球不带电。

(1) 保持A 和B 的位置不变，而将C 先与A 接触，再与B 接触，最后移走C 球，则此时，A 与B 之间的库仑力是原来的 倍。

(2) 若将C 球与A 、B 球反复接触足够多次，最后移走C 球，则此时A 与B 之间的库仑力为原来的的 倍。

参考答案：
7. 如图所示，匀强电场中A 、B 、C 三点构成一个直角三角形，∠A=30°，BC 两点距离为2cm 。

电场线方向平行于△ABC 所在平面。

把电荷量
C 的点电荷由A 点移动到B
点，电场力做功J ，再由B 点移到C 点电荷克服电场力做功
J ，取B 点的电
势为零，则A
点的电势为 V ，匀强电场的电场强度
E= N/C.
参考答案：
-240
8. 如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量
的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变．若密闭的空气可视为理想气体，在上述空气体积变化的过程中，外界对空气做了0.6J 的功，则空气 （选填“吸收”或“放出”）了 J 的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能 （选填“增加”或“减小”）．
参考答案：
放出（2分）， 0.6（2分）， 减小
9. 如图所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻不计，两电容器C1=C2=30μF ，电阻R1=4.0Ω，R2=6.0Ω，开关S 是闭合的，断开S 以后，通 过 R1 的 电 量 是
C ．
参考答案：
4.2×10-4
10. 如图甲所示，导体圆环所围的面积为10 cm2，电容器的电容为2μF(电容器的体积很小)，垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示，则在1 s 末电容器的带电荷量为__________C ；4 s 末电容器的a 板带电荷量为____________C.
参考答案：
11. 如下图(a)所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P，在下面放一白纸带．当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P就在纸带上画出了一条振动曲线．已知在某次实验中沿如图(a)所示方向拉动纸带，且在某段时间内得到如图(b)所示的曲线．根据曲线回答下列问题：
纸带速度的变化是________(填“增大”、“不变”或“减小”)．
(2)若纸带的加速度a＝2m/s2，且已测出图(b)中xab＝0.54m，xbc＝0.22m，则弹簧振子周期T ＝________.
参考答案：
增大（2分） 0.8s
12. 如图，导体棒AB在金属框CDEF上从左向右移动，则E、F间的电流方向、C、D 间的电流方向。

参考答案：
E--F C—D
13. 库仑定律公式：___其中k是一个参考答案：
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N A=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=N A
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. （10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答
(1)若波传播的方向沿x轴负方向, 则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是
___________________.
(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。

(3)若波的速度为5m/s, 则R质点的振动周期T=______s, 请在给出的方格图中画出质点Q 在t=0至 t=2T内的振动图象。

参考答案：
(1)沿y轴正向, （2分）沿y轴负向（2分）
(2) P（2分）
(3) 0.8（2分）振动图象如图所示（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （计算）（2014秋?赫章县校级月考）汽车发动机的额定功率为60kW，质量为5t，汽车在运动过程中所受阻力大小恒为车重的0.1倍．（g取10m/s2）求：（1）若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达到5m/s时，其加速度是多少？
（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则这一过程能维持多长时间？这个过程中发动机的牵引力做了多少功？
参考答案：
（1）汽车能达到的最大速度为12m/s，当汽车速度达到5m/s时，其加速度是1.4m/s2．
（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则这一过程能维持16s．这个过程中发动机的牵引力做了1.9×105J的功．
功率、平均功率和瞬时功率
解：（1）汽车以额定功率启动，当a=0时，v达到最大值v m．此时牵引力与阻力大小相等，即有
F=f．
由P=Fv m，得v m===m/s=12m/s．
当速度为5m/s时，牵引力为F==N=1.2×104N．
则加速度为a==m/s2=1.4m/s2．
（2）设匀加速运动的最大为v′，由P=Fv′，F﹣f=ma′得，P=（f+ma）v′
则v′==m/s=8m/s．
匀加速直线运动的时间为t==s=16s．
匀加速直线运动的位移为x==m=64m
根据动能定理得：W﹣fx=
则知发动机的牵引力做功为W=fx+=5×103×64+=1.9×105J
答：
（1）汽车能达到的最大速度为12m/s，当汽车速度达到5m/s时，其加速度是1.4m/s2．
（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则这一过程能维持16s．这个过程中发动机的牵引力做了1.9×105J的功．
17. （15分）如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P′点，与原来相比向左平移了3.46 cm，已知透明体对光的折射率为。

求光在透明体里运动的时间。

参考答案：
解析：
18. 如图所示，相距为0.2m的平行金属板A、B上加电压U=40V，在两板正中央沿水平方向射入一带负电小球，经0.2s小球到达B板，若要小球始终沿水平方向运动而不发生偏转，A、B 两板间的距离应调节为多少？（g取10m/s2）参考答案：0.1m。