2022年上海中山學(xué)校高二物理模擬試卷含解析

2022年上海中山學(xué)校高二物理模擬試卷含解析一、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.如圖所示，質(zhì)量為m的圓環(huán)套在光滑的水平直桿上，一輕繩一端連接在環(huán)上，另一端連有一質(zhì)量也為m的小球，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，將球放在一定高度，繩剛好拉直且繩與豎直方向的央角為θ=53°，將小球由靜止釋放，小球到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為F1，若將圓環(huán)固定，再將小球由開(kāi)始的位置釋放，小球到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為F2，則為（）A． B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】環(huán)沒(méi)有固定時(shí)，小球與環(huán)組成的系統(tǒng)水平方向滿足動(dòng)量守恒，再結(jié)合系統(tǒng)機(jī)械能守恒列方程求得小球到最低點(diǎn)的速度，再根據(jù)牛頓第二定律求繩的拉力；將圓環(huán)固定，再將小球由開(kāi)始的位置釋放，小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒，再根據(jù)牛頓第二定律求繩的拉力；【解答】解：環(huán)沒(méi)有固定時(shí)，當(dāng)小球到最低點(diǎn)時(shí)小球的速度為v1，環(huán)的速度為v2，則mgL（1﹣cos53°）=mv12+mv22球和環(huán)組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正方向：mv1﹣mv2=0聯(lián)立得：v1=v2=，小球在最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)1﹣mg=m，得F1=2.6mg；環(huán)固定時(shí)，mgL（1﹣cos53°）=mv2，F(xiàn)2﹣mg=m得：F2=1.8mg，因此=故選：C．2.下列各圖分別表示一列水波在傳播過(guò)程中遇到了小孔（A、B圖）或障礙物（C、D圖），其中能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有（

）

A.

B.

C.

D.參考答案：BD3.如圖所示，在U－I圖象上，a、b、c各點(diǎn)均表示該電路中的一個(gè)確定的工作狀態(tài)，α＝β＝45°，則下列說(shuō)法正確的是A．在b點(diǎn)時(shí)，電源有最小的輸出功率B．在b點(diǎn)時(shí)，電源的總功率最大C．從a→b，β增大，電源的總功率和輸出功率都增大D．從b→c，β增大，電源的總功率和輸出功率都減小參考答案：D4.（單選）兩個(gè)分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫(kù)侖力的大小為

參考答案：C5.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種靜電除塵裝置，如圖所示，其中有一長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板為絕緣材料，上、下面板為金屬材料。圖2是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連。帶負(fù)電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0，當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被中和，同時(shí)被收集。將被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值，稱(chēng)為除塵率。不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用。要增大除塵率，則下列措施可行的是A．只增大電壓U B．只增大長(zhǎng)度L

C．只增大高度dD．只增大塵埃被吸入水平速度v0參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，絕緣金屬平行板電容器充電后，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，若不改變兩極板帶的電量而減小兩極板間的距離，同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì)，則電容器的電容將

，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角

度將

。（填增大或者減小）參考答案：（1）增大

（2）減?。?.（4分）質(zhì)子、氘核、氚核垂直同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，若它們的速率相等，則運(yùn)動(dòng)半徑之比為_(kāi)_________，若它們的動(dòng)量相等，則運(yùn)動(dòng)半徑之比為_(kāi)__________。參考答案：1：2：3，1：1：18.一個(gè)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻是0.4，當(dāng)它兩端所加的電壓為220V時(shí)，通過(guò)的電流是5A，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為

；電動(dòng)機(jī)每秒鐘所做的機(jī)械功有

。參考答案：1100W，10J9.如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由圖可知該金屬的極限頻率為

▲

Hz，該金屬的逸出功為

▲

J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），斜率表示

▲

。參考答案：10.將光敏電阻Rt接入如圖所示電路，若將Rt用手電筒照，燈泡L將_______（填“變亮”或“變暗”）；若用手將Rt遮住，燈泡L將_______（填“變亮”或“變暗”）。參考答案：11.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有兩個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量均為m、電量均為＋q的小球，開(kāi)始時(shí)球1靜止，球2以初速度向球1運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩球的電勢(shì)能為，設(shè)它們不會(huì)接觸，當(dāng)兩球間的距離最小時(shí)，兩球的電勢(shì)能為，則這時(shí)球1的速度=

參考答案：12.在圖示的實(shí)驗(yàn)裝置中，已充電的平行板電容器的極板A與一靜電計(jì)相連接，板板B接地，若極板B稍向上移，則靜電計(jì)指針偏角

，電容器電容

。（填“變大”、“變小”或“不變”）。

參考答案：

變大

；

變小

；13.庫(kù)侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是______，式中的比例常量叫______，其數(shù)值為_(kāi)_____，其單位是______．參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；(2)細(xì)繩的長(zhǎng)度L.參考答案：（1）（2）（1）對(duì)B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?/p>

（2）由庫(kù)侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件、庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義列式求解．15.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點(diǎn)火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過(guò)高壓放電的電火花來(lái)點(diǎn)燃?xì)怏w請(qǐng)問(wèn)點(diǎn)火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點(diǎn)火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點(diǎn)火器往往把放電電極做成針形．【點(diǎn)睛】強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱(chēng)為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場(chǎng)強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時(shí)往往可以看到它周?chē)袦\藍(lán)色的光暈．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.水平放置的平行金屬框架L=0.2m,質(zhì)量為0.1kg的金屬棒ab放在框架上，并且與框架的兩個(gè)邊垂直。整個(gè)裝置放于方向豎直向下、B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。金屬棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。電路中除外，其他電阻、摩擦阻力均不考慮。求：①ab速度是5m/s時(shí)，棒的加速度是多大？②當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度后，撤去外力F此后感應(yīng)電流還能產(chǎn)生多少熱量？參考答案：17.如圖所示，光滑水平臺(tái)面MN上放兩個(gè)相同小物塊A、B，右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶水平部分長(zhǎng)度L=8m，沿逆時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俣葀0=2m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．物塊A、B（大小不計(jì)，視作質(zhì)點(diǎn)）與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，物塊A、B質(zhì)量均為m=1kg．開(kāi)始時(shí)A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)短彈簧．現(xiàn)解除鎖定，彈簧彈開(kāi)A、B，彈開(kāi)后B滑上傳送帶，A掉落到地面上的Q點(diǎn)，已知水平臺(tái)面高h(yuǎn)=0.8m，Q點(diǎn)與水平臺(tái)面間右端間的距離S=1.6m，g取10m/s2．（1）求物塊A脫離彈簧時(shí)速度的大?。唬?）求彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能；（3）求物塊B在水平傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．參考答案：解：（1）A作平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：，水平方向：S=vAt代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：vA=4m/s（2）解鎖過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，規(guī)定A的速度方向?yàn)檎较?，有：mvA﹣mvB=0由能量守恒定律：代入數(shù)據(jù)解得：Ep=16J（3）B作勻變速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：μmg=ma解得：a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2B向右勻減速至速度為零，由，解得：SB=4m＜L=8m，所以B最終回到水平臺(tái)面．設(shè)B向右勻減速的時(shí)間為t1：vB=at1設(shè)B向左加速至與傳送帶共速的時(shí)間為t2，v0=at2由，共速后做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3，有：SB﹣S2=v0t3代入數(shù)據(jù)解得總時(shí)間：t=t1+t2+t3=4.5s．答：（1）物塊A脫離彈簧時(shí)速度的大小為4m/s；（2）彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為16J；（3）物塊B在水平傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4.5s．18.如圖所示，光滑的圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m2的小球B靜止在光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m1的小球A從D點(diǎn)以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，試求：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值；（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應(yīng)滿足什么關(guān)系．參考答案：解：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過(guò)程中，當(dāng)A、B兩球速度相同時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)共同速度為v，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：m1v0=（m1+m2）v

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：EPm=m1v02﹣（m1+m2）v2聯(lián)立解得：彈簧彈性勢(shì)能的最大值為：EPm=（2）設(shè)A、B與彈簧分離后的速度分別為v1和v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

m1v0=m1v1+m2v2根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：m1v02=m1v12+m2v22聯(lián)立⑤⑥解得：v1=v0，v2=v0，要使A、B兩球能發(fā)生二次碰撞，必須滿足|v1|＞v2則有：﹣v0＞v0解得：m1＜m2，（m1+m2＜0不符合事實(shí)，舍去）；答：（1）小球A