2021年湖南省岳陽市藍(lán)田中學(xué)高二物理模擬試題含解析

2021年湖南省岳陽市藍(lán)田中學(xué)高二物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系，下面各種說法中正確的是()A．電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向B．電場強(qiáng)度不變，電勢也不變C．電場強(qiáng)度為零處，電勢一定為零D．電場強(qiáng)度大的地方，電勢一定高參考答案：A2.（單選）如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所在區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變

化的勻強(qiáng)磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感強(qiáng)度

按下列哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力（

）

A

B

C

D

參考答案：A3.放在光滑水平面上的A、B兩小車中間夾了一壓縮輕質(zhì)彈簧，用兩手分別控制小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，下面說法中有誤的是

A．兩手同時(shí)放開后，兩車的總動(dòng)量為零B．先放開右手，后放開左手，兩車的總動(dòng)量向右C．先放開左手，后放開右手，兩車的總動(dòng)量向右

D．兩手同時(shí)放開，A車的速度小于B車的速度參考答案：C4.（多選）如圖所示平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為V時(shí)，受到安培力的大小為F此時(shí)（

）A.電阻R1消耗的熱功率為Fv／3B.電阻R2消耗的熱功率為Fv／6C.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθD.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F＋μmgcosθ）v參考答案：BCD5.（單選）如圖1所示，MN、M′N′為一勻強(qiáng)磁場區(qū)域的左右邊界，磁場寬度為L，方向豎直向下。邊長為l的正方形閉合金屬框abcd，以初速度v0沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間線框通過了磁場區(qū)域。已知l<L，甲、乙兩位同學(xué)對該過程進(jìn)行分析，將線框的ab邊與MN重合時(shí)記為t=0，分別定性畫出了線框所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖線，如圖2、3所示。圖中S1、S2、S3和S4是圖線與t軸圍成的面積。關(guān)于圖線的判斷正確的是（

）

A．圖2正確，且S1>S2

B．圖2正確，且S1=S2

C．圖3正確，且S3>S4

D．圖3正確，且S3=S4參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器．它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；B．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；C．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上；D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1．E．按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2．本實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是

，利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是

．參考答案：B的右端至D板的距離L2；=【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】本題的關(guān)鍵是列出A、B系統(tǒng)的動(dòng)量守恒定律表達(dá)式，再結(jié)合速度與位移的關(guān)系即可求解．【解答】解：對A與B組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律應(yīng)有=再由=，=，其中是B的右端至D板的距離，所以實(shí)驗(yàn)還應(yīng)測量出B的右端至D板的距離L2即動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式應(yīng)為=故答案為：B的右端至D板的距離L2；=7.（4分）已知R1=16，R2=4，現(xiàn)將它們串聯(lián)在電路中，欲使兩電阻消耗的電功率相同，則可給R1

(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為

的電阻。參考答案：并聯(lián)

168.電荷守恒定律：電荷既不能被

，也不能被

，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體；或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量

。參考答案：創(chuàng)造

消滅

不變

9.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場方向的水平軸沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的匝數(shù)為n,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，正方形線圈的邊長為L，線圈的內(nèi)阻為r,外電阻為R，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e的表達(dá)式為：

；線圈從開始轉(zhuǎn)過300過程中，通過電阻R的電量為：

；線圈從開始轉(zhuǎn)過900過程中，外力對線圈所做的功為：

；參考答案：；,10.右圖中豎直方向的平行線表示電場線，但未標(biāo)明方向。一個(gè)帶電量為的微粒，僅受電場力的作用，從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能增加了，則該電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡不可能是虛線（選“a”或“b”）；若N點(diǎn)的電勢為，則M點(diǎn)電勢為。參考答案：11.右圖為“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）圖中，實(shí)驗(yàn)器材A是。（2）一同學(xué)在兩次實(shí)驗(yàn)中測得不同的（、）數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和的乘積明顯不同。若此同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確，則造成此結(jié)果的可能原因是：；。（3）為了保持注射器內(nèi)氣體的溫度不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封閉有氣體的部分；。（4）大氣壓強(qiáng)為，注射器內(nèi)氣體的初始體積為。實(shí)驗(yàn)過程中，注射器內(nèi)氣體體積在至的范圍內(nèi)變化，注射器內(nèi)部與外界壓強(qiáng)差的最大值為。參考答案：12.一個(gè)單匝閉合圓形線圈置于垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率恒定時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，感應(yīng)電流為I.若把這根導(dǎo)線均勻拉長，從而使圓半徑增大一倍，則此時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為______，感應(yīng)電流為______.參考答案：4E

I13.電動(dòng)勢是用來描述電源本身性質(zhì)的物理量。符號

，單位

。電動(dòng)勢在數(shù)值上等于

。參考答案：E，伏特，電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)電路，已知小燈泡的規(guī)格為“12V，5W”。（1）閉合電建前，應(yīng)將電路圖中的滑動(dòng)變阻器的滑片移到______（填“a”或“b”）端。根據(jù)連接好的實(shí)物圖，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組電壓表和電流表的讀數(shù)，作出的圖線如圖甲中實(shí)線所示，由圖線分析可知，小燈泡的電阻隨溫度的升高而______（填“增大”或“減小”）。若某次電流表的示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)小燈泡的功率為____W（保留兩位有效數(shù)字）。（2）若圖像中的虛線Ⅰ或Ⅱ表示小燈泡真實(shí)的伏安特性曲線，與實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)線相比，虛線_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）才是其真實(shí)的伏安特性曲線。參考答案：

(1).（1）a，

(2).增大，

(3).2.4；

(4).（2）Ⅱ（1）開始時(shí)應(yīng)讓測量部分電壓為零，故開關(guān)應(yīng)移到a端開始調(diào)節(jié)；

由圖可知圖象的斜率越來越小，則說明電阻越來越大，小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；由電流表示數(shù)可知，電流大小為0.4A，則由圖可知，電壓為6.0V，故燈泡功率P=UI=6×0.4=2.4W；

（2）由于電流表采用外接法，由于電壓表分流使電流表示數(shù)偏大，而電壓表是準(zhǔn)確的，故相同電壓電流應(yīng)偏小，故II為真實(shí)的圖象．15.(1)在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，符合要求的作法是（

）A．閉合電鍵前必須檢查滑動(dòng)變阻器的滑片位置使之起到保護(hù)作用 B．實(shí)驗(yàn)所用滑動(dòng)變阻器的阻值越大越好 C．實(shí)驗(yàn)中測3組數(shù)據(jù)即可D．在坐標(biāo)紙上描出點(diǎn)后，用直尺作一條直線使不在線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)（2）實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低阻值的電阻，課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測量其電阻。為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從下圖的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇_________電路來測量。(3)某同學(xué)在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，連接的測量電路（如右圖）中有一處錯(cuò)誤，連線的編號是

。參考答案：（1）A

（2）D

（3）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌M、N，平行置于地面勻強(qiáng)磁場中，間距為L，磁場的磁感強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面夾為α，金屬棒ab的質(zhì)量為m，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直。電源電動(dòng)勢為E，定值電阻為R，其余部分電阻不計(jì)。則當(dāng)電鍵調(diào)閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大？參考答案：畫出導(dǎo)體棒ab受力的截面圖，如圖所示導(dǎo)體棒ab所受安培力：F=BIL

由牛頓第二定律得：

Fsinα=ma

導(dǎo)體棒ab中的電流：

I=E/R

得17.如圖所示，有兩根足夠長、不計(jì)電阻，相距L的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成θ角固定放置，底端接一阻值為R的電阻，在軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直軌道平面斜向上.現(xiàn)有一平行于ce、垂直于導(dǎo)軌、質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab，在沿軌道平面向上的恒定拉力F作用下，從底端ce由靜止沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab桿速度達(dá)到穩(wěn)定后，撤去拉力F，最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端.已知ab桿向上和向下運(yùn)動(dòng)的最大速度相等.求:拉力F和桿ab最后回到ce端的速度v參考答案：18.（25分）六個(gè)相同的電阻（阻值均為）連成一個(gè)電阻環(huán)，六個(gè)接點(diǎn)依次為1、2、3、4、5和6，如圖1所示。現(xiàn)有五個(gè)完全相同的這樣的電阻環(huán)，分別稱為

、、┅?，F(xiàn)將的1、3、5三點(diǎn)分別與的2、4、6三點(diǎn)用導(dǎo)線連接，如圖2所示。然后將的1、3、5三點(diǎn)分別與的2、4、6三點(diǎn)用導(dǎo)線連接，┅依此類推。最后將的1、3、5三點(diǎn)分別連接到的2、4、6三點(diǎn)上。1．證明全部接好后，在上的1、3兩點(diǎn)間的等效電阻為。2．求全部接好后，在上的1、3兩點(diǎn)間的等效電阻。參考答案：解析：解法一：1．（1）電阻圖變形．此題連好的線路的平面圖如圖1所示．現(xiàn)將電阻環(huán)改畫成三角形，1、3、5三點(diǎn)為頂點(diǎn)，2、4、6三點(diǎn)為三邊中點(diǎn)，如圖2與圖3所示．整個(gè)連好的線路相當(dāng)于把的三個(gè)頂點(diǎn)分別接到的三個(gè)中點(diǎn)上，圖1變?yōu)閳D4．這樣第1問歸結(jié)為求圖4中最外層三角環(huán)任意兩頂點(diǎn)間的等效電阻。

（2）遞推公式．為使圖形簡化，討論如何將接好的兩個(gè)電阻環(huán)化簡成為一個(gè)單環(huán)。由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成一個(gè)三角環(huán)，將其頂點(diǎn)接在另一由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成的三角環(huán)的中點(diǎn)上（如圖5所示）。圖6是由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成的三角環(huán)。若圖5頂點(diǎn)1、3間的電阻與圖6頂點(diǎn)l、3間的電阻阻值相等，我們稱圖6中的為等效單環(huán)電阻．

用符號“//”表示電阻的并聯(lián)，如

由圖5中的對稱性可知l、3兩頂點(diǎn)間的電阻等于圖7中1、0間的電阻的2倍，即

（1）同理，圖6中1、3兩頂點(diǎn)間的電阻為

（2）由（1）、（2）式得等效單環(huán)電阻為

（3）2.第一問現(xiàn)在考慮把、、、、按相反的次序，由內(nèi)向外依次連接的情況．首先將接在外面，求雙環(huán)的等效單環(huán)電阻〔即（3）式中的〕．這時(shí)．由（3）式得到為

其次，在雙環(huán)外面接上，這時(shí)．三環(huán)的等效單環(huán)電阻為

由此可得一般公式，環(huán)的等效單環(huán)電阻可由求出

（4）于是

由（2）式得出由一個(gè)環(huán)（）、兩個(gè)環(huán)（）直至五個(gè)環(huán)（）構(gòu)成的線路1、3點(diǎn)間的電阻為

答：所求的五個(gè)環(huán)的1與3間的等效電阻確為．證畢。3.第二問根據(jù)五個(gè)組成的圓柱形網(wǎng)絡(luò)的對稱性，的l、3兩點(diǎn)等價(jià)于的2、4兩點(diǎn)．等價(jià)線路如圖8與圖9所示．設(shè)二圖等價(jià)，求圖9中的即可．

所以答：所求值為。

解法二：第一問圖3可看做的接線圖，其一半如圖10所示，豎直粗線為一短路線．一個(gè)環(huán)（）構(gòu)成線路的1與0點(diǎn)間的阻值用表示，根據(jù)對稱性，。當(dāng)接入