云南省临沧市2021届新高考物理二模考试卷含解析

云南省临沧市2021届新高考物理二模考试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图所示，质量为m 、电阻为r 的“U”字形金属框abcd 置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=bc=L ，两顶点a 、b 通过细导线与M 、N 两点间的电源相连，电源电动势为E 。

内阻也为r 。

匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。

不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力，重力加速度为g 。

下列说法正确的是（ ）
A ．M 点应接电源的正极
B ．电源的输出功率为22E r
C ．磁感应强度的大小为mgr
D ．ad 边受到的安培力大于bc 边受到的安培力
【答案】C
【解析】
【详解】 A ．金属框恰好处于静止状态，说明线框受到的安培力向上，根据左手定则可知dc 边中的电流方向应由d 指向c ，结合电路知识得M 点应接电源的负极，故A 错误；
B ．由闭合电路欧姆定律得
2E I r
= 电源输出功率
2
2
4E P I r r == 故B 错误；
C ．根据平衡条件有
mg=BIL
解得
2mgr B EL
= 故C 正确；
D ．根据对称性可知ad 边受到的安培力等于bc 边受到的安培力，方向相反，故D 错误。

故选C 。

2．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v 。

假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体，物体静止时，弹簧测力计的示数为F 。

已知引力常量为G ，则这颗行星的质量为（ ）
A ．2mv GF
B ．4Fv Gm
C ．4mv GF
D ．2Fv Gm
【答案】C
【解析】
【详解】 因在行星表面质量为m 的物体静止时，弹簧测力计的示数为F ，则可知行星表面的重力加速度 F g m
=
又 2
Mm G mg R = 对卫星：
2
v mg m R
= 联立解得：
4
mv M GF
= 故选C 。

3．如图所示，一闭合的金属圆环从静止开始下落，穿过一竖直悬挂的条形磁铁，磁铁的N 极向上，在运动过程中，圆环的中心轴线始终与磁铁的中轴线保持重合，则下列说法中正确的是
A ．对于金属圆环来说，在A
B 段磁通量向下
B ．条形磁体的磁感线起于N 极，终于S 极，磁感线是不闭合的
C ．自上向下看，在AB 段感应电流沿顺时针方向
D ．自上向下看，在AB 段感应电流沿逆时针方向
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．在圆环还没有套上磁铁之前，圆环中磁通量方向向上。

故A 错误。

B ．磁感线是闭合的。

故B 错误。

CD ．根据楞次定律，AB 段感应电流是顺时针方向。

故C 正确，D 错误。

4．如图所示，在以R 0为半径，O 为圆心的圆形区域内存在磁场，直径MN 左侧区域存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B 1；MN 右侧区域也存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B 2，有一质量为m ，电荷量为+q 的带电粒子（不计重力）沿垂直于MN 的方向从P 点射入磁场，通过磁场区域后自Q 点离开磁场，离开磁场时其运动方向仍垂直于MN 。

已知OP 与MN 的夹角为θ1，OQ 与MN 的夹角为θ2，粒子在左侧区域磁场中的运动时间为t 1，粒子在右侧区域磁场中的运动时间为t 2，则下列说法正确的是（ ）
A ．2112cos cos
B B θθ= B ．2211sin sin B B θθ=
C ．1221
sin sin t t θθ= D ．1122
sin sin t t θθ= 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．粒子运动轨迹如图所示：
由几何知识可知，粒子在两个磁场中的轨迹半径分别为
011sin cos R r θα
=
022sin cos R r θα
= 粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
v qvB m r
= 解得
mv B qr
=
则 211122
sin sin B r B r θθ== 故AB 错误；
CD ．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
2m T qB
π= 粒子在磁场中转过的圆心角θ相等，粒子在磁场中的运动时间为
2m t T qB
θθπ== 则有
121212
sin sin t B t B θθ== 故C 错误，D 正确。

故选D 。

5．质量为m 的铁锤从高h 处落下，打在水泥桩上，铁锤与水泥桩撞击的时间是t ，则撞击过程中，铁锤对桩的平均冲击力大小为（ ）
A
mg + B
．mg C
mg + D
mg - 【答案】A
【解析】
【详解】
根据自由落体的运动学公式22v gh =，可得铁锤碰前的速度为
v 取向下为正，对铁锤由动量定理得
()0
-=-
mg F t mv
解得
2
m gh
=+
F mg
由牛顿第三定律可得，铁锤对桩的作用力大小
m gh
2
'==+
F F mg
故A正确，BCD错误。

故选A。

6．如图所示的甲、乙两图中，M为自耦变压器，R是滑动变阻器，P1、P2分别足它们的滑动键，将它们的输入端a、b、c、d分别接到相同的正弦交流电源上，在它们的输出端e、f和g、h上各接一个灯泡L1和L2，两灯泡均发光。

现将它们的滑动键P均向下滑动一小段距离，若在此过程中，灯泡不至于烧坏，则（）
A．L1、L2均变亮
B．L1变亮，L2变暗
C．L1变暗，L2变亮
D．L1、L2均变暗
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
甲图向下滑动时匝数比变小，副线圈的电压增大，所以L1一定变亮，乙图向下滑动时，L2支路电阻增大，回路中电流减小，所以L2一定变暗，故B正确ACD错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图，在地面上方水平向左的匀强电场中，两带电小球a、b以一定初速度射入电场中P点后的运动轨迹分别如图中虚线所示，b轨迹为直线。

已知b球带电量大小为q，质量为m，其轨迹与电场夹角为θ，重力加速度大小为g，则（）
A ．a 球带负电
B ．匀强电场的电场强度E=mg q tan θ
C ．b 球经P 点后做匀加速直线运动
D ．a 球经P 点后的运动过程中电势能逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．a 球最后做直线运动，电场力和重力的合力在这条直线上，可知，a 球受到的电场力必定水平向左，与电场方向一致，则a 球带正电，A 错误；
BC ．b 球做直线运动，切受到的电场力水平向左，所以电场力和重力的合力与初速度方向相同，故做匀加速直线运动，轨迹与电场方向夹角为θ，则
tan Eq mg θ=
解得
tan mg E q θ
= BC 正确；
D ．b 球受到的电场力方向和位移方向夹角为锐角，则电场力做正功，所以电势能减小，D 错误。

故选BC 。

8．下列说法正确的是________。

A ．单摆的周期与振幅无关
B ．机械波和电磁波都可以在真空中传播
C ．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率
D ．两列波产生干涉现象，振动加强区域与振动减弱区域交替排列
【答案】AD
【解析】
【详解】
A ．单摆周期为：
T ＝2πL g
与振幅无关，A 正确；
B ．机械波必须在弹性媒介中传输，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播，故B 错误.
C ．受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时发生共振，C 错误；
D ．两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域与减弱区域间隔出现，这些区域位置不变，D 正确． 9．一列简谐横波在某均匀介质中沿x 轴传播，从x ＝3 m 处的质点a 开始振动时计时，图甲为t 0时刻的波形图且质点a 正沿y 轴正方向运动，图乙为质点a 的振动图象，则下列说法中正确的是________．
A ．该波的频率为2.5 Hz
B ．该波的传播速率为200 m/s
C ．该波是沿x 轴负方向传播的
D ．从t 0时刻起，质点a 、b 、c 中，质点b 最先回到平衡位置
E.从t 0时刻起，经0.015 s 质点a 回到平衡位置
【答案】BDE
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由图乙可得：周期T=4×10-2s ，故频率
211Hz 25Hz 410
f T -⨯＝＝＝ 故A 错误；
B ．由图甲可得：波长λ=8m ，故波速
v ＝T
λ＝200m/s 故B 正确；
C ．根据图甲所示时刻质点a 正沿y 轴正方向运动可得：波沿x 轴正向传播，故C 错误；
D ．根据波沿x 轴正向传播可得：图甲所示t 0时刻，a 向波峰运动，b 向平衡位置运动，c 向波谷运动，故
b 最先回到平衡位置，故D 正确；
E ．根据波沿x 轴正向传播，由图甲可得，平衡位置从x=0处传播到x=3m 的质点a 处时，质点a 回到平衡位置，故质点a 经过时间 30.015200/x m t s v m s
V ＝＝＝ 回到平衡位置，故E 正确；
故选BDE ．
【点睛】
机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程．
10．如图甲所示，两平行虚线间存在磁感应强度大小0.05T B =、方向与纸面垂直的匀强磁场，一正方形
导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行。

已知导线框一直向右做匀速直线运动，速度大小为1m/s ，
cd 边进入磁场时开始计时，导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。

下列说法正确的是（ ）
A ．导线框的边长为0.2m
B ．匀强磁场的宽度为0.6m
C ．磁感应强度的方向垂直纸面向外
D ．在t=0.2s 至t=0.4s 这段时间内，c 、d 间电势差为零
【答案】AC
【解析】
【详解】
A ．根据法拉第电磁感应定律和图象可知，感应电动势
0.01V E BLv ==
故导线框的边长
0.2 m E L Bv
== 故A 正确；
B ．导线框的cd 边从进入磁场到离开磁场的时间为0.4s ，故磁场的宽度
s=vt=0.4m
故B 错误；
C ．根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C 正确；
D ．在t=0.2s 至t=0.4s 这段时间内，ab 边和cd 边均切割磁感线，产生了感应电动势，c 、d 间有电势差，故D 错误。

故选AC 。

11．如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的面积为S ，共有n 匝，总电阻为r ，外电路上接有一个阻值为R 的定值电阻和一个理想交流电流表A ．线圈以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO '匀速运动，图中线圈平面平行于磁场方向，由此位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A ．发电机所产生电动势的最大值为nBS ω
B ．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R 的电荷量为
BS R r + C ．R 两端电压的有效值()
22nBS R R r ω+ D ．交流电流表的示数一直在变化
【答案】AC
【解析】
【详解】
A ．在初始位置线圈产生的电动势最大，且
122
m E n B ab bc nBS ωω=⨯⨯⨯⨯⨯= 故A 正确；
B ．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R 的电荷量为
n nBS q R r R r
∆Φ=-++ 故B 错误；
C ．电动势的有效值为
m 2222
E E nBS ω==⋅ 电阻R 两端电压的有效值为
()
22E
nBS R U R R r R r ω=⨯=++ 故C 正确；
D ．交流电流表测的是有效值，其示数不会变化，故D 错误。

故选：AC 。

12．两种单色光A 、B 的波长之比为4:3，用A 、B 分别照射锌板逸出的光电子的最大初动能分别为kA E 、kB E 。

由此可知（ ）
A ．A 、
B 光子的能量之比为3:4
B ．A 、B 光子的能量之比为4:3
C ．锌板的逸出功为34kB kA E E -
D ．锌板的逸出功为43kA kB
E E - 【答案】AC
【解析】
【详解】
AB ．A 、B 两种光子的波长之比为4:3，由c
v λ=及E hv = 知，A 、B 光子的能量之比为
::3:4A B B A E E λλ==
选项A 正确，B 错误；
CD ．设金属锌的逸出功为W ，用A 单色光照射时有
kA A hc
E W λ=-
用B 单色光照射时有
kB B hc
E W λ=-
解两式得
34kB kA W E E -=
选项C 正确，D 错误；
故选AC.
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度如图甲所示，用游标卡尺测一金属块的长度如图乙所示。

图甲所示读数为_________mm ，图乙所示读数为_______mm 。