上海市民办西南高级中学2020-2021学年高二物理模拟试题含解析

上海市民办西南高级中学2020-2021学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. 一欧姆表有4个挡位，分别为×1Ω挡、×10Ω挡、×100Ω挡和×1kΩ挡．现用它来正确测量一未知电阻的阻值，当用×100Ω挡测量时，发现指针的偏转角很大（指针是从表盘的左侧O刻度处开始偏转的）．为了使测量结果更准确，再次测量该电阻之前，应该进行的操作是（）
A．先将红表笔和黑表笔短接后调零，再将选择开关旋至×10Ω挡
B．先将红表笔和黑表笔短接后调零，再将选择开关旋至×1kΩ挡
C．先将选择开关旋至×1kΩ挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零
D．先将选择开关旋至×10Ω挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零
参考答案：
D
【考点】用多用电表测电阻．
【分析】测量电阻时，先选择合适的档位，测量前进行欧姆调零．
【解答】解：当用×100Ω挡测量时，发现指针的偏转角很大，知该电阻较小，应将选择开关旋至×10Ω挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零．故D正确，A、C、D错误．
故选D．
2. （单选）关于电磁波，下列说法正确的是
A．光不是电磁波
B．电磁波需要有介质才能传播
C．只要有电场和磁场，就可以产生电磁波
D．真空中，电磁波的传播速度与光速相同
参考答案：
D
3. （多选题）如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．下列说法正确的是（）A．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大
B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的能量E将越大
C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短
参考答案：
BD
【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．
【分析】回旋加速器是利用磁场使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置，是高能物理中的重要仪器，根据洛伦兹力提供向心力和动能定理列式分析求解．
【解答】解：A、B、由qvB=m得，v=，则最大动能E K=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感应强度以及电荷的电量和质量有关，与加速电压无关，故A错误，B正确；
C、D、由动能定理得：W=△E K=qU，加速电压越大，每次获得的动能越大，而最终的最大动能与加速电压无关，是一定的，故加速电压越大，加速次数越少，加速时间越短，故C错误，D正确；
故选：BD．
4. （单选）能根据下列一组数据算出阿伏加德罗常数的是（）
A．氧气的摩尔质量、氧气分子的质量
B．水的摩尔质量、水的密度及水分子的直径
C．氧气的摩尔质量、氧气的密度及氧气分子的直径
D．水分子的质量和一杯水的质量、体积
参考答案：
解：A、氧气的摩尔质量和分子的质量，由N=可以求出阿伏伽德罗常数，故A正确；
B、根据水的密度及水分子的直径知水分子的质量m=，由N=可以求出阿伏伽德罗常数，故B正确；
C、由氧气的密度及氧气分子的直径不能计算一个氧分子的质量，故不能由N=可以求出阿伏伽德罗常数，故C错误；
D、因为不知道一杯水的摩尔数，故不能求出阿伏伽德罗常数，故D错误；
故选：AB．
5. 已知两电源的电动势E1>E2，当外电路电阻为R时，外电路消耗功率正好相等。

当外电路电阻降为
时，电源为E1时对应的外电路功率P1，电源为E2时对应的外电路功率为P2 ，电源E1的内阻为
r1，电源E2的内阻为r2。

则（）
A．r1> r2，P1> P2 B．r1< r2，P1< P2
C．r1< r2，P1> P2 D．r1> r2，P1< P2
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. 一个正方形线圈放在匀强磁场中，当线圈平面与匀强磁场方向垂直时，通过线圈的磁通量为5.0×10﹣3Wb，当线圈平面转到与匀强磁场方向平行时，通过线圈的磁通量为Wb，如果转动的时间为10﹣2s，则线圈中产生的平均感应电动势为_V．
参考答案：
0，0.5．
【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量．
【分析】通过线圈的磁通量可以根据Φ=BSsinθ进行求解，θ为线圈平面与磁场方向的夹角，并由法拉第电磁感应定律，即可求解平均感应电动势的大小．
【解答】解：当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0°，由Φ=BSsinθ，则
Φ=0．
根据法拉第电磁感应定律，则有：=0.5V．
故答案为：0，0.5．
7. 右图中展示了研究平行板电容器电容的实验，电容器充电后与电源断开。

与电容器相连的静电计用来测量电容器的。

在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当插入其它的电介质板时，电容器的电容将（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角（填“增大”、“减小”或“不变”）。

参考答案：
电势差增大减小
8. 组成物质的分子是很小的，一种粗测分子大小的方法是，设一滴油酸体积为V，油酸在水面上延展的最大面积为S，油膜的厚度等于，油膜的厚度即为分子的直径。

参考答案：
单分子油膜法，
9. （4分）在修筑铁路时；要根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，这样铁轨就不受火车轮缘的挤压了。

若实际行驶的速度超过规定速度，则________产生相互挤压；若实际行驶的速度低于规定速度，则________产生相互挤压。

(填“内侧车轮的轮缘与内轨”或“外侧车轮的轮缘与外轨”)
参考答案：
外侧车轮的轮缘与外轨；内侧车轮的轮缘与内轨
10. 质量m=4kg的物体A，在与水平成30°角的推力作用下保持静止，已知F=5N，作用时间t=3s，则力F的冲量I1=15N?s，地面对A的支持力的冲量I2=127.5N?s，A受的合外力冲量I2=0 N?s．
参考答案：
则力F的冲量I1=Ft=5×3N?s．
地面对A的支持力的冲量I2=F支t=（Fsin30°+G）?t=（5×+40）×3N?s=127.5N?s
A受的合外力冲量I合=F合t=0
故答案为：15；127.5；0
11. （4分）如图所示，将长为的直导线放人的匀强磁场中，导线与磁场垂直，若在导线中通入
的直流电，则整个导线所受的安培力的大小
为 N，若停止向导线中通入电流，则匀强磁场的磁感应强度将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。

参考答案：
1，不变
12. 如图所示，水平放置的两平行金属板间距为 d ，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度 h = _________________，
参考答案：
13. （4分）一金属导体的两端电压为4.5V时，通过导体的电流为0.3A，当导体两端的电压为6.0V时，通过导体的电流为__________A；当导体两端的电压为零时，导体的电阻为
__________Ω。

参考答案：
0.4，15
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1) 带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2) 细绳的长度L.参考答案：
（1）（2）
（1）对B球，由平衡条件有：mgtan θ=qE
带电小球在B处产生的电场强度大小：
（2）由库仑定律有：
其中：r=2Lsin θ=L
解得：
【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．
15. （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）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ，足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上。

有一质量为m，带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示，若迅速把电场方向反转成竖直向下。

求：（1）小球能在斜面上连续滑行多远？
（2）所用时间是多少？
参考答案：
（1）（2）
试题分析：（1）电场反转前mg=qE （1分）
电场反转后，小球先沿斜面向下做匀加速直线运动，到对斜面压力减为零时开始离开斜面，此时有：
（2分）
解得小球离开斜面时的速度（1分）
小球在斜面上滑行的加速度（2分）小球在斜面上滑行的距离为：（1分）
小球沿斜面滑行距离（1分）
（2）所用时间（2分）
17. （8分）如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10-5的正电荷由B点移到A点，其电势能增加了0.2J，已知A、B两点间距离为4cm，两点连线与电场方向成600角，求：
（1）电荷由B移到A的过程中，电场力所做的功W BA；
（2）B、A两点间的电势差U BA；
（3）该匀强电场的电场强度E。

参考答案：
（1）因负电荷由B移到A的过程中，负电荷的电势能增加了△E P=0.1J，所以这个过程中电场力对负电荷所做的功W=-△E P=-0.2 J
（2）A、B两点间的电势差U BA= -104V
（3）匀强电场的电场强度E=5×105V/m
18. 如图所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源．问：
(1)这列波的波速多大？
(2)若波向右传播，当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，质点P已经经过了多少路程？
参考答案：
.(1)由振动图象可知周期T＝0.2 s，由波动图象可知波长λ＝0.2 m 则由波速公式可得
v＝＝ m/s＝1 m/s.
(2)t1＝＝ s＝0.4 s
在此之前P点已经振动了＝0.1 s，
所以P点一共振动了0.4 s＋0.1 s＝0.5 s＝5×＝
可得P点经过的路程为
5×2A＝5×2×0.05 m＝0.5 m.。