四川省南充市晋城中学2021-2022学年高二物理模拟试题含解析

四川省南充市晋城中学2021-2022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. （多选题）如图所示，甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动，两根磁铁分别固定在两车上，甲车与磁铁的总质量为1kg，乙车和磁铁的总质量为2kg，两磁铁的同名磁极相对时，推一下两车使它们相向运动，t时刻甲的速度为3m/s，乙的速度为2m/s，它们还没接触就分开了，则（）
A．乙车开始反向时，甲车速度为0.5m/s方向与原速度方向相反
B．甲车开始反向时，乙的速度减为0.5m/s方向不变
C．两车距离最近时，速率相等，方向相同
D．两车距离最近时，速率都为m/s，方向都与t时刻乙车的运动方向相反
参考答案：
BC
【考点】动量守恒定律．
【分析】甲车和乙车组成的系统，在整个过程中动量守恒，结合动量守恒定律进行分析，明确当两车速度相同时，相距最近，而乙车反向时速度为零．
【解答】解：A、系统不受外力，总动量守恒，设甲的初速度方向为正方向；当乙车速度为零时，开始反向，根据动量守恒得：
m甲v1﹣m乙v2=m甲v1′，
解得：v1′=﹣1m/s，方向与原来方向相反．故A错误．
B、当甲车速度为零时，开始反向，根据动量守恒定律得：
m甲v1﹣m乙v2=m乙v2′，
解得：v2′=﹣0.5m/s，方向与原来乙的方向相同．故B正确．
CD、当两者速度相同时，相距最近，根据动量守恒得：m甲v1﹣m乙v2=（m甲+m乙）v，
解得：v=m/s，方向与乙车原来的速度方向相同．故C正确，D错误．
故选：BC．
2. 如图所示，为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A为发光仪器，小圆柱是传送带上物品，为光敏电阻，为定值电阻，此光电计数器的工作原理是( )
A、当有光照射时，信号处理系统获得高电压
B、当有光照射时，信号处理系统获得低电压
C、信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D、信息处理系统每获得一次高电压就记数一次
参考答案：
B
3. 关于电荷的说法，不正确的是
A.同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引
B.元电荷的电荷量大小为1.6×10-19C
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.摩擦起电过程没产生新的电荷，只是电荷发生了转移
参考答案：
C
4. 电场强度的定义式为E＝F／q （）
A．该定义式只适用于点电荷产生的电场
B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量
C．场强的方向与F的方向相同
D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比参考答案：
BD
5. 关于阴极射线，下列说法正确的是（）
A．阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象
B．阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流
C．阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的
D．阴极射线就是X射线
参考答案：
C
【考点】物理学史．
【分析】明确有关阴极射线的性质以及对应的物理学史，知道阴极射线是由负极发出的电子流形成的．
【解答】解：A、阴极射线是在真空管内由负极放出的电子流，不是气体导电发光的辉光放电现象，故ABD错误；
C、阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的，故C正确．
故选：C．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运
动轨迹，M、N是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，则粒子
经过M、N两点的速度VN VM, ,电势能EPN EPM (填“＞”，“＜”号)
参考答案：
VN > VM, ,EPN < EPM
7. 如图11所示，在正的点电荷形成的电场中，A、B两点间的电势差U＝200 V．电荷量为6×10-8C的正试探电荷从A点移到B点，电场力对其做的功为___________J，A、B两点中电势较高的点是______________点．参考答案：
8. 理想气体的p-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度Ta=600K，在状态b时的体积Vb=11.2L，则气体在状态c时的体积Vc=＿＿＿＿L；气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系为Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）
参考答案：
33.6；大于
9. 如图所示，电阻为R的正方形导线框abcd，边长ab=ad=L，质量为m，从某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度也为L，下落过程中线框平面始终保持在同一竖直面内，且ab边始终水平．导线框的ab边刚进入磁场就恰好开始做匀速运动,那么线框进入磁场的过程中ab两点间的电压为．在线圈穿越磁场的全过程，线框中产生的焦耳热为．（不考虑空气阻力，重力加速度为g）
参考答案：
10. 面积为6×10-2平方米的导线框,放在磁感强度为4×10-2T的匀强磁场中,当线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为___Wb；当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为___ _Wb。

参考答案：
0 2.4×10-3
11. （4分）验钞机上发出的___ 能使钞票上的荧光物质发光；电视机的遥控器发出的
________可控制电视机；光的________现象说明光是一种横波；用激光垂直照射一个不透光的小圆板时，光屏上影的中心会出现一个亮斑，这是光的__________现象。

参考答案：
紫外线，红外线，偏振，衍射
12. 将长0.5m通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁感应强度B大小为 T,若将通电导线中的电流减为2A,则导线受安培力为 N.
参考答案：
0.2 0.2
13. 一块多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×10、×100、×1000。

用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，如图中虚线位置。

为了较准确地进行测量，应换到挡，换挡后需要先进行
的操作，再进行测量。

若正确操作后过行测量时表盘的示数如图，则该电阻的阻值是。

电流表读数（量程50mA）mA.
②
参考答案：
×1 0，欧姆挡电阻调零，18 0 22.0
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （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)
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. （25分）如图所示，一薄壁导体球壳（以下简称为球壳）的球心在点．球壳通过一细导线与端电压的电池的正极相连，电池负极接地．在球壳外点有一电量为的点电荷，点有一电量为的点电荷。

之间的距离，之间的距离．现设想球壳的半径从开始缓慢地增大到50，问：在此过程中的不同阶段，大地流向球壳的电量各是多少？己知静电力恒量
．假设点电荷能穿过球壳壁进入导体球壳内而不与导体壁接触。

参考答案：
解析：
分以下几个阶段讨论：
1．由于球壳外空间点电荷、的存在，球壳外壁的电荷分布不均匀，用表示面电荷密度．设球壳半径时球壳外壁带的电量为，因为电荷、与球壳外壁的电量
在球壳内产生的合场强为零，球壳内为电势等于的等势区，在导体表面上的面元所带的电量为，它在球壳的球心处产生的电势为，球壳外壁所有电荷在球心产生的电势为
（1）
点电荷、在球壳的球心处产生的电势分别为与，因球心处的电势等于球壳的电势，按电势叠加原理，即有
（2）
代入数值后可解得球壳外壁的电量为
因球壳内壁无电荷，所以球壳的电量等于球壳外壁的电量，即
（3）
2．当球壳半径趋于时（点电荷仍在球壳外），设球壳外壁的电量变为，球壳外的电荷、与球壳外壁的电量在壳内产生的合场强仍为零，因球壳内仍无电荷，球壳内仍保持电势值为的等势区，则有
（4）
解得球壳外壁的电量
因为此时球壳内壁电量仍为零，所以球壳的电量就等于球壳外壁的电量，即
（5）
在到趋于的过程中，大地流向球壳的电量为
（6）
3．当点电荷穿过球壳，刚进入球壳内（导体半径仍为），点电荷在球壳内壁感应出电量－，因球壳的静电屏蔽，球壳内电荷与球壳内壁电荷－在球壳外产生的合电场为零，表明球壳外电场仅由球壳外电荷与球壳外壁的电荷所决定．由于球壳的静电屏蔽，球壳外电荷与球壳外壁的电荷在球壳内产生的合电场为零，表明对电荷与产生的合电场而言，球壳内空间是电势值为的等势区．与在球心处产生的电势等于球壳的电势，即
（7）
解得球壳外壁电量
（8）球壳外壁和内壁带的总电量应为
（9）
在这过程中，大地流向球壳的电量为
（10）
这个结果表明：电荷由球壳外极近处的位置进入壳内，只是将它在球壳外壁感应的电荷转至球壳内壁，整个球壳与大地没有电荷交换．
4．当球壳半径趋于时（点电荷仍在球壳外），令表示此时球壳外壁的电量，类似前面第3阶段中的分析，可得
（11）
由此得
球壳的电量等于球壳内外壁电量的和，即
（12）
大地流向球壳的电量为
（13）
5．当点电荷穿过球壳，刚进入球壳内时（球壳半径仍为），球壳内壁的感应电荷变为－（＋），由于球壳的静电屏蔽，类似前面的分析可知，球壳外电场仅由球壳外壁的电量决定，即
（14）
可得
球壳的总电量是
（15）
在这个过程中，大地流向球壳的电量是
（16）
6．当球壳的半径由增至时，令表示此时球壳外壁的电量，有
（17）
可得
球壳的总电量为
（18）
大地流向球壳的电量为
（19）
17. 如图所示，在离地高度为H的水平桌面上，一个质量为m的物体被人斜向上抛出，它到达地面时的速度大小为v，不计空气阻力，求：
⑴物体运动至水平桌面下h处的A点时，所具有的动能是多少；
⑵人对该物体做的功是多少。

参考答案：
(1)
(2)
18. 一质点做简谐运动的图象如图所示．求
（1）质点离开平衡位置的位移x和时间t的函数关系式；
（2）从t=0到t=5×10﹣2s的时间内，质点的路程s和位移x的大小．
参考答案：
解：（1）由x﹣t图象得到周期为0.02s，振幅为2cm，故角频率：
rad/s
故质点离开平衡位置的位移x和时间t的函数关系式为：
x=Asinωt=2sin100πt（cm）
（2）从t=0到t=5×10﹣2s的时间内，△t=5×10﹣2s=2.5T
一个周期内质点通过的路程是4个振幅，故路程：
S=10A=20cm
位移为0；
答：（1）质点离开平衡位置的位移x和时间t的函数关系式为x=2sin100πt（cm）；（2）从t=0到t=5×10﹣2s的时间内，质点的路程s为20cm，位移x的大小为零．。