2021-2022学年江苏省南京市第二十九中学高二（下）5月模拟物理试题含解析

这是一份2021-2022学年江苏省南京市第二十九中学高二（下）5月模拟物理试题含解析，共20页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，6小时B等内容，欢迎下载使用。
南京二十九中2021-2022学年度高中物理5月模拟试卷1注意事项：1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题1. 如图所示，四根相互平行的通有电流均为的长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（　　）A. 2B，方向向左 B. 2B，方向向下C. B，方向向右 D. B，方向向上【答案】A【解析】【分析】【详解】根据安培定则可知四根通电导线在0点产生的磁感应强度的方向：a导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd，大小为B；c导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd，大小为B；同理，b导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca，大小为B，d导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca，大小为B，则根据平行四边形定则进行合成可知，四根通电导线同时存在时的磁感应强度大小为B，方向水平向左。故选A。2. 关于静电场，下列结论普遍成立的是（　　）A. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的电场强度有关B. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C. 将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点，静电力做功为零D. 在正电荷或负电荷产生的静电场中，电场强度方向都指向电势降低最快的方向【答案】D【解析】【详解】A．电势差的大小决定于电场线方向上两点间距和电场强度，所以A错误；B．在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，所以B错误；C．场强为零，电势不一定为零，电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点，在这样的两个点之间移动电荷，电场力将做功，所以C错误；D．沿电场方向电势降低，而且降低的速度最快，所以D正确。故选D。3. 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为和的圆环，两圆环上的电荷量均为q（q>0），而且电荷均匀分布．两圆环的圆心和相距为2a，联线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（r<a）．是分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式（式中k为静电力常量）正确的是(    )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】【详解】AC中的单位不是场强的单位；根据公式，当r=a时，右侧圆环在A点产生的场强为零，则A处场强只由左侧圆环上的电荷产生，即场强表达式只有一项，故ABC项错D正确。故选D。 4. 1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得 人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展．假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行．已知地球半径为6.4×106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期．以下数据中最接近其运行周期的是A. 0.6小时 B. 1.6小时 C. 4.0小时 D. 24小时【答案】B【解析】【详解】由开普勒第三定律可知＝恒量，所以＝，r为地球的半径，h1、t1、h2、t2分别表示望远镜到地表的距离，望远镜的周期、同步卫星距地表的距离、同步卫星的周期(24 h)，代入数据得：t1＝1.6 h. 5. 某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示．该行星与地球的公转半径比为 A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【详解】由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N分之一，N年后地球转了N圈，比行星多转1圈，即行星转了N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上．所以行星的周期是 年，根据开普勒第三定律有 ，即：  故选B.点睛：解答此题的关键由题意分析得出每过N年地球比行星多围绕太阳转一圈，由此求出行星的周期，再由开普勒第三定律求解即可. 6. 中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500kV的起高压输电，输电线上损耗的电功率为P．保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】试题分析：当以不同电压输送时，有，而在线路上损失的功率为可知，损失的功率与电压的平方成反比，即所以输电线上损失的功率为．输电线上损失的功率为．故选A.考点：远距离输电；点评：本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压． 7. “祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【分析】【详解】绕中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可得则，由于一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则飞船的轨道半径则故选D。【点睛】   8. 如图所示，物体沿斜面由静止滑下．在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水 平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下列图中v、a、f和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移．其中正确的是(    )A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【详解】试题分析：物体在斜面及水平面上受到恒力作用，做匀变速直线运动，加速不同，但加速度均不变，AB错误；在斜面上物体做匀加速直线运动，x-t图象斜率应增大，C错误；物体对斜面的压力小于对水平面的压力，在斜面上受到的摩擦力小于在水平面上受到的摩擦力，但摩擦力均为恒力，D正确．考点：本题考查图象、物体运动规律、摩擦力．9. 汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示，其中错误的是（　　）A.  B. C  D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】汽车最开始做初速度为0的匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速结束，然后做加速度逐渐减小的加速运动，直至最后做匀速运动。开始匀加速阶段，有设匀加速刚结束时的速度为，有最后匀速时，有即综上所述，匀加速的末速度为最后匀速速度为接下来对各个图像进行逐个分析：A．在v-t图像中斜率表示加速度，汽车开始加速度不变，后来逐渐减小，A正确；B．汽车运动过程中开始加速度不变，后来加速度逐渐减小，最后加速度为0，B错误；C．汽车牵引力开始大小不变，然后逐渐减小，最后牵引力等于阻力，C正确；D．开始汽车功率逐渐增加，存在故为过原点的直线，后来功率恒定，D正确。故选B。10. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为的斜面上质量为m的物体A连接（另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连），弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体A、B静止。撤去F后，物体A、B开始向上运动，已知重力加速度为g，物体A、B与斜面间的动摩擦因数为μ（μ<tan）。则（　　） A. 施加力F前，弹簧被压缩了B. 撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为C. 撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动D. 若物体A、B向上运动要分离，则分离时向上运动距离为【答案】B【解析】【分析】【详解】A．施加力F前，把AB作为一个整体受力分析，在斜面方向上，重力的下滑分力与弹簧的弹力和摩擦力的合力平衡，即胡克定律联立得故A错误；B．撤去F瞬间，把AB作为一个整体受力分析有解得故B正确；C．由对B项的分析可知，物体向上运动时弹簧伸长量发生变化即弹力发生变化，物体所受合外力发生变化，加速度变化，故不会做匀加速运动，故C错误；D．分离问题要抓住两点：①分离时两物体间无弹力，②分离时两物体的加速度相同；运用这两个结论就可快速判断出A、B两物体会在弹簧达到原长时分离，故D错误。故选B。第II卷（非选择题）二、实验题11. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，（1）方框中画出实验电路___________，按你所画电路连接实物图____________；（2）在实物图中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最________端(填“左”或“右”)；（3）下图是根据实验数据作出U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（4）本实验误差的主要原因(写出两个)：___________，_________________。【答案】    ①.     ②.     ③. 右    ④. 1.5    ⑤. 1    ⑥. 电压表分流    ⑦. 电表的读数 【解析】【详解】（1）[1][2]电路图和连实物图，如图所示（2）[3]根据所连实物图判定滑动变阻器的滑片应置于最右端，电路总电阻最大，总电流最小，电路安全；（3）[4][5]图线和纵轴的交点为电源电动势，则有E=1.5V；图线的斜率的绝对值等于电源内阻，则有（4）[6][7]本实验中由于电压表分流作用，电流表的读数比实际流过电源的电流偏小；电表读数时要估读，也存在误差。三、解答题12. 商场工作人员拉着质量为m＝20kg的木箱沿水平地面运动，若用F1＝100N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动，现改用F2＝150N、与水平方向成53°、斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示，已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，取重力加速度g＝10m/s2，求：（1）木箱与地面之间的动摩擦因数；（2）F2作用在木箱上4s时间内木箱移动的距离；（3）若F2作用4s后撤去，则木箱在水平面上还能滑行多远？ 【答案】（1）0.5；（2）20m；（3）10m【解析】【分析】【详解】（1）由于木箱在水平拉力F1作用下匀速运动，根据牛顿第二定律有F1＝μmg解得μ＝0.5（2）将F2沿着水平与竖直方向分解，F2沿水平和竖直方向的分量分别为F2x＝F2cos53°F2y＝F2sin53°木箱受到水平地面的支持力FN＝mg－F2y根据牛顿第二定律F2x－μFN＝ma1解得木箱运动的加速度大小为a1＝2.5m/s2根据运动学公式，木箱的位移x1＝a1t12＝20m.（3）撤去F2后，设木箱在地面上滑行的加速度大小为a2，由μmg＝ma2得a2＝5m/s2撤去推力时木箱的速度v＝a1t1＝10m/s由0－v2＝－2a2x2得撤去推力后木箱滑行的距离x2＝＝m＝10m13. 如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压p0，隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使B的体积减小为。（i）求A的体积和B的压强；（ⅱ）再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和B的压强。 【答案】（i），；（ⅱ），【解析】【分析】【详解】（i）对B气体分析，等温变化，根据波意耳定律有解得对A气体分析，根据波意耳定律有联立解得（ⅱ）再使活塞向左缓慢回到初始位置，假设隔板不动，则A的体积为，由波意耳定律可得则A此情况下的压强为则隔板一定会向左运动，设稳定后气体A的体积为、压强为，气体B的体积为、 压强为，根据等温变化有，，联立解得 （舍去），14. 光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长。质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，求：(1)B、C碰撞刚结束时的瞬时速度；(2)在以后的运动过程中，物体A是否会有速度等于零的时刻？试通过定量分析，说明你的理由。【答案】(1)v1=2m/s；(2)当A的速度为零时，B、C整体的速度为4m/s，此时弹簧正好处于原长。【解析】【详解】（1）设B、C碰撞后的瞬间速度为，根据动量守恒定律有解得（2）物体A有速度等于零的时刻，说明理由如下：设当A的速度为零时，B、C整体的速度为，根据动量守恒定律有解得此时的弹性势能=即当A速度为零时，B、C整体的速度为4m/s，此时弹簧正好处于原长。15. 如图所示，在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三象限内存在匀强磁场Ⅰ，y轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ，Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里．一质量为m、电荷量为＋q的粒子自P(－l，l)点由静止释放，沿垂直于x轴的方向进入磁场Ⅰ，接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ，不计粒子重力。（1）求磁场Ⅰ的磁感应强度B1；（2）若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=B1，粒子从磁场Ⅱ再次进入电场，求粒子第二次离开电场时的横坐标；（3）若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=3B1，求粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间内，粒子的平均速度。【答案】（1）；（2）－2l；（3），方向沿y轴负方向【解析】分析】【详解】（1）设粒子垂直于x轴进入I时的速度为v，由运动学公式2al=v2由牛顿第二定律Eq=ma由题意知，粒子在I中做圆周运动的半径为l，由牛顿第二定律qvB1=得B1=（2）粒子运动的轨迹如图1所示，粒子第二次进入电场，在电场中做类平抛运动x负方向x=vty负方向l=得x=2l则横坐标－2l（3）粒子的运动轨迹如图2所示设粒子在磁场I中运动的半径为R1，周期为T1，在磁场Ⅱ中运动的半径为R2，周期为T2，则R1=l，3qvB2=则T1=，T2=得R2=，T2=粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间t=T1+T2粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴时间内的位移s=6R2平均速度方向沿y轴负方向。