2022年遼寧省沈陽市紅菱學(xué)校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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)s斷開時，螺線管中小磁針的N極的指向如圖所示，則當(dāng)開關(guān)s閉合后，小磁針靜止時，N極的指向為A．垂直紙面向里

B．垂直紙面向外C．水平向右

D．水平向左參考答案：D2.（多選）如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路．導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計．在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場．開始時，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運動過程中（）A．回路中有感應(yīng)電動勢B．兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C．兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒D．兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒參考答案：AD【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；動量守恒定律；機(jī)械能守恒定律；安培力．【分析】剪斷細(xì)線后，分析導(dǎo)體棒的運動過程和受力情況．根據(jù)磁通量的變化判斷感應(yīng)電動勢，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，分析兩棒組成的系統(tǒng)在運動過程中是不是合外力為零或者內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，這是系統(tǒng)總動量守恒的條件．【解答】解：A、剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運動過程中，由于彈簧的作用，導(dǎo)體棒ab、cd反向運動，穿過導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路的磁通量增大，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故A正確．B、導(dǎo)體棒ab、cd電流方向相反，根據(jù)左手定則，所以兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相反，故B錯誤．C、兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在運動過程中是合外力為0．所以系統(tǒng)動量守恒，但是由于產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生熱量，所以一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．故C錯誤，D正確．故選AD．3.一束由不同頻率的單色光a、b組成的光從空氣射入某介質(zhì)中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象。下列結(jié)論中正確的是

(

)A．光束b的頻率比光束a小B．在介質(zhì)中的傳播速度，光束a比光束b小C．介質(zhì)對光束a的折射率比介質(zhì)對光束b的折射率小

D．若光束從介質(zhì)中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大參考答案：C4.在中子衍射技術(shù)中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因為熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距相近，已知中子質(zhì)量m=1.67×10-27kg，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，可以估算出德布羅意波長λ=1.82×10-10m的熱中子的動量的數(shù)量級可能是（

）A.10-17kg·m/s B.10-18kg·m/s C.10-20kg·m/s D.10-24kg·m/s參考答案：D由德布羅意波公式λ=所以＝3.64×10?24kg?m/s，因此熱中子的動量的數(shù)量級10-24J；故選D。5.在方向水平向左，大小E＝100V/m的勻強(qiáng)電場中，有相距d=2cm的a、b兩點，現(xiàn)將一帶電荷量q=3×10-10C的檢驗電荷由a點移至b點，該電荷的電勢能變化量可能是A．0

B．6×10-11J

C．6×10-10J

D．6×10-8J參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.我國的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星在發(fā)射1533秒后進(jìn)入近地點，高度為200km的地月轉(zhuǎn)移軌道．假設(shè)衛(wèi)星中有一邊長為50cm的正方形導(dǎo)線框，由于衛(wèi)星的調(diào)姿由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4×10﹣5T，方向如圖所示．該過程中磁通量的改變量的大小是1.4×10﹣5Wb．參考答案：解：由圖示可知，穿過回路的磁通量變化量為：△Φ=Φ′﹣Φ=Bcosβ?S﹣Bsinα?S=4×10﹣5×cos（180°﹣37°）×0.5×0.5﹣4×10﹣5×sin37°×0.5×0.5=﹣1.4×10﹣5Wb；因此過程中磁通量的改變量的大小是1.4×10﹣5Wb；故答案為：1.4×10﹣5．7.在光滑的水平地面上方，有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖所示，PQ為兩個磁場的分界線，磁場范圍足夠大；一個半徑為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向，以速度v從如圖所示位置運動，當(dāng)圓環(huán)運動到直徑剛好與分界線PQ重合時，圓環(huán)的速度為v/2，則此時圓環(huán)的電功率為___________。參考答案：4B2a2v2∕R8.如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球套在豎直的絕緣桿上并能沿桿豎直下滑，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向水平，并與小球運動方向垂直。若小球的電荷量為q，球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)豎直絕緣桿足夠長，則小球由靜止釋放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm=______參考答案：9.一臺發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的瞬時值表達(dá)式為:V，則此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的有效值為_______V，產(chǎn)生的交流電的頻率為______Hz．

參考答案：220V

50HZ

10.探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖

（選填“甲”或“乙”）所示的裝置進(jìn)行實驗．在這個現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向與

的方向和磁感應(yīng)線方向有關(guān)．參考答案：甲；導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線的運動．【考點】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．【分析】閉合電路中一部分導(dǎo)體磁場中做切割磁感應(yīng)線運動，此時電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，該現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，此時所產(chǎn)生電流為感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流的方向與磁感應(yīng)線方向，及導(dǎo)體運動的方向有關(guān)．【解答】解：甲圖中，若連接電路后，在外力作用下，使導(dǎo)體左右運動，切割磁感應(yīng)線，則電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此時有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；在這個現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線的運動的方向和磁感應(yīng)線方向有關(guān)；故答案為：甲；導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線的運動．11.兩燈L1“2.5V，0.3A”，L2“1.5V，0.2A”，串聯(lián)后接在內(nèi)阻不計，電動勢為4V的電源兩端，為使兩燈均正常發(fā)光，應(yīng)在

兩端并聯(lián)一個R=

Ω的電阻。參考答案：L2

1512.水平面中的平行導(dǎo)軌P、Q相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩塊極板分別相連如圖9-9所示，直導(dǎo)線ab放在P、Q上與導(dǎo)軌垂直相交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌面。若發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)軌P相連的電容器極板上帶負(fù)電荷，則ab向

沿導(dǎo)軌滑動；如電容器的帶電荷量為Q，則ab滑動的速度v=

.參考答案：左

13.如圖為電磁流量計的示意圖。直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)，有導(dǎo)電液體流動，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)電液體流動方向而穿過一段圓形管道。若測得管壁內(nèi)a、b兩點間的電勢差為U，則管中導(dǎo)電液體的流量（單位時間內(nèi)流過導(dǎo)管截面的液體體積）Q=___

_.參考答案：對離子有：，解得，流量等于單位時間流過液體的體積，有三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，有兩個質(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)生的電場強(qiáng)度大?。?2)細(xì)繩的長度L.參考答案：（1）（2）（1）對B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小：

（2）由庫侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點睛】本題關(guān)鍵是對物體受力分析，然后結(jié)合共點力平衡條件、庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義列式求解．15.（10分）如圖是一列簡諧橫波在t=0時刻的圖象,試根據(jù)圖象回答(1)若波傳播的方向沿x軸負(fù)方向,則P點處的質(zhì)點振動方向是____________,R點處質(zhì)點的振動方向是___________________.(2)若波傳播的方向沿x軸正方向,則P、Q、R三個質(zhì)點，_______質(zhì)點最先回到平衡位置。(3)若波的速度為5m/s,則R質(zhì)點的振動周期T=______s,請在給出的方格圖中畫出質(zhì)點Q在t=0至t=2T內(nèi)的振動圖象。參考答案：(1)沿y軸正向,（2分）沿y軸負(fù)向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振動圖象如圖所示（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37o．已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長l=1m，B點距C點的水平和豎直距離相等．（重力加速度g取10m/s2，，）（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω1時，細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為37o，求角速度ω1的大小；（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度，求細(xì)線AC與豎直方向的夾角；（3）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，試通過計算在坐標(biāo)圖中畫出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方ω2變化的關(guān)系圖象．參考答案：（1）細(xì)線AB上張力恰為零時有

（2分）解得

（1分）（2）>時，細(xì)線AB應(yīng)松弛

（1分）解得

（1分）此時細(xì)線AB恰好豎直，但張力為零．（3）時，細(xì)線AB水平，細(xì)線AC上張力的豎直分量等于小球的重力

（1分）時細(xì)線AB松弛細(xì)線AC上張力的水平分量等于小球做圓周運動需要的向心力

在(rad.s-1)2的區(qū)間畫出T=12.5N不變的直線得1分，在(rad.s-1)2的區(qū)間畫出的直線且該直線要超出(rad.s-1)2再得1分．17.如圖所示，一質(zhì)量為m，長度為L，電流為I的通電導(dǎo)體棒放在水平絕緣地面上（電流方向垂直紙面向外），與絕緣水平細(xì)線連接，導(dǎo)體棒與細(xì)線垂直，細(xì)線繞過一輕質(zhì)定滑輪，在細(xì)線的另一端豎直懸掛一重力為G的物塊，為使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在空間中加如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁場方向斜向右上，與水平面夾角為θ，重力加速度為g。試試：（1）畫出導(dǎo)體棒受到的安培力F；（2）若導(dǎo)體棒與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，為了使物塊能向上運動，磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大。參考答案：18.（12分）如圖，EF與GH間為一無場區(qū)。無場區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強(qiáng)電場，其中A為正極板。無場區(qū)右側(cè)為一點電荷形成的電場，點電荷的位置O也為圓弧形細(xì)圓管CD的圓心，圓弧半徑為R，圓心角為120°，O、C在兩板間的中心線上，D位于GH上。一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強(qiáng)