山西省長治市碾張中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理模擬試卷含解析

山西省長治市碾張中學(xué)2021-2022學(xué)年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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.兩個等量點(diǎn)電荷P、Q在真空中產(chǎn)生電場的電場線（方向未標(biāo)出）如圖所示，下列說法中正確的是（

）A．P、Q是兩個等量正電荷

B．P、Q是兩個等量負(fù)電荷C．P、Q是兩個等量異種電荷

D．P、Q產(chǎn)生的是勻強(qiáng)電場參考答案：C2.一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖像如圖所示，下述正確的是（

）A．質(zhì)點(diǎn)振動頻率為4HzB．t=4s時，質(zhì)點(diǎn)的速度最大，回復(fù)力最大C．在1.5s～6.5s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為10cmD．在t=1s到t=2s的時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度增大，方向與加速度相同參考答案：D3.參考答案：AC4.將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移向電場中M點(diǎn)，電場力做功為6.0×10-9J，若將一個等量的負(fù)電荷從電場中N點(diǎn)移向無窮遠(yuǎn)處，電場力做功為7.0×10-9J，則M、N兩點(diǎn)的電勢φM、φN有如下關(guān)系（）A.M＜N＜0

B.N＞M＞0C.N＜M＜0

D.M＞N＞0參考答案：C試題分析：正電荷從無窮處移向電場中M點(diǎn)，電場力做功為W1=6×10-9J，電荷的電勢能減小，由電勢能公式Ep=qφ，知M點(diǎn)的電勢小于無窮遠(yuǎn)的電勢，即φM＜0．負(fù)電荷從電場中N點(diǎn)移向無窮遠(yuǎn)處，靜電力做功W2=7×10-9J，電勢能減小，電勢升高，則N點(diǎn)的電勢小于無窮遠(yuǎn)的電勢，即φN＜0．由于兩電荷電量相等，從無限遠(yuǎn)處移入電場中N點(diǎn)電場力做功較大，N點(diǎn)與無窮遠(yuǎn)間的電勢差較大，則N點(diǎn)的電勢低于M點(diǎn)的電勢，即得到φN＜φM＜0．故選C．考點(diǎn)：電場力的功與電勢差的關(guān)系5.世界上第一個發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是（）A．法拉第 B．麥克斯韋 C．奧斯特 D．安培參考答案：A【考點(diǎn)】物理學(xué)史．【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．【解答】解：A、法拉第在1831年首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A正確；B、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，故B錯誤；C、奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了通電直導(dǎo)線周圍存在磁場；故C錯誤；D、安培總結(jié)出了電流周圍的磁場方向和電流方向的關(guān)系定則，故D錯誤；故選：A．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，兩條電阻忽略不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌、置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.6m.電阻r=0.1金屬桿MN在水平向右的拉力作用下沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動，速度=10m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V，電阻R=0.9.由此可知，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______T，MN受到的水平拉力F=

N.參考答案：0.5T，0.9N7.研究地球的公轉(zhuǎn)時，________(選填“可以”或“不可以”)把地球看做質(zhì)點(diǎn)；研究地球的自轉(zhuǎn)時，________(選填“可以”或“不可以”)把地球看做質(zhì)點(diǎn)．參考答案：可以；不可以8.用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0kg可無摩擦滑動的滑塊，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時，傳感器a、b的示數(shù)均為10N（取g=10m/s2）．（1）若某次測量時，傳感器a的示數(shù)為16N、b的示數(shù)為4.0N，則汽車做

運(yùn)動（填“加速”或“減速”），加速度大小為m/s2．（2）若某次測量時，傳感器a的示數(shù)為零，則汽車做

運(yùn)動（填“加速”或“減速”），加速度大小為m/s2．參考答案：解：（1）對滑塊在水平方向上受力分析，如右圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得

Fa﹣Fb=ma1，得a1===6m/s2，方向水平向右．則汽車做加速運(yùn)動．（2）汽車靜止時，傳感器a、b的示數(shù)均為10N，則當(dāng)左側(cè)彈簧彈力Fa′=0時，右側(cè)彈簧的彈力Fb′=20N，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)b′=ma2代入數(shù)據(jù)得：a2===10m/s2，方向水平向左．則汽車做減速運(yùn)動．故答案為：（1）加速；6；

（2）減速；10．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】（1）滑塊在水平方向上受到兩個力：a、b兩個彈簧施加的彈力，這兩個彈力的合力提供加速度，根據(jù)牛頓第二定律列式求解．（2）a傳感器的讀數(shù)為零，即a側(cè)彈簧的彈力為零，因兩彈簧相同，a彈簧伸長多少，b彈簧就縮短多少．所以b彈簧的彈力變?yōu)?0N，也就是滑塊所受的合力為20N，由牛頓第二定律列方程求解．9.一閉合線圈有50匝，總電阻R＝2.0Ω，穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，則線圈中的感應(yīng)電動勢E＝

，線圈中的電流強(qiáng)度I＝

。參考答案：

2V

1A

10.“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，入射小球m1=15g，原來靜止的被碰小球m2=10g，由實(shí)驗(yàn)測得它們在碰撞前后的x﹣t圖象如圖，可知入射小球碰撞后的m1v′1是0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1是0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2是0.075kg?m/s．由此得出結(jié)論碰撞過程中動量守恒．參考答案：解：（1）由圖1所示圖象可知，碰撞前球1的速度：v1==1m/s，碰撞后，球的速度：v1′==0.5m/s，v2′==0.75m/s，入射小球碰撞后的m1v′1=0.015×0.5=0.0075kg?m/s，入射小球碰撞前的m1v1=0.015×1=0.015kg?m/s，被碰撞后的m2v′2=0.01×0.75=0.075kg?m/s，碰撞前系統(tǒng)總動量p=m1v1=0.015kg?m/s，碰撞后系統(tǒng)總動量p′=m1v′1+m2v′2=0.015kg?m/s，p′=p，由此可知：碰撞過程中動量守恒；故答案為：0.0075kg?m/s；0.015kg?m/s；0.075kg?m/s；碰撞過程中動量守恒11.（4分）一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），以平行于電場線的初速度v0射入勻強(qiáng)電場，經(jīng)過t時間，帶電粒子具有的電勢能與剛射入到電場時具有的電勢能相同。則此勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度為________，帶電粒子在電場中所通過的路程為________。參考答案：，12.振動方向與傳播方向垂直的是

波（填“橫”或“縱”）。參考答案：橫13.金屬棒bc在兩光滑的水平放置的平行金屬導(dǎo)軌上運(yùn)動時，閉合回路AbcD中有感應(yīng)電流．這時bc棒將受到向______的磁場力；為使bc棒向右運(yùn)動，必須對bc施加方向向______的力，這個力克服______力做功；在這個過程中______能轉(zhuǎn)化成了______能。參考答案：左、右、安培力、機(jī)械能、電三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動簡化為勻速圓周運(yùn)動，請你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

15.（5分）某電流表的量程為10mA，當(dāng)某電阻兩端的電壓為8V時，通過的電流為2mA，如果給這個電阻兩端加上36V的電壓，能否用這個電流表來測量通過該電阻的電流？并說明原因。參考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用這個電流表來測量通過該電阻的電流。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）在圖中，半徑為的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面指向紙外，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻變化，變化率(為一正值常量)，圓柱形區(qū)外空間沒有磁場，沿圖中弦的方向畫一直線，并向外延長，弦與半徑的夾角。直線上有一任意點(diǎn)，設(shè)該點(diǎn)與點(diǎn)的距離為，求從沿直線到該點(diǎn)的電動勢的大小。參考答案：解析：由于圓柱形區(qū)域內(nèi)存在變化磁場，在圓柱形區(qū)域內(nèi)外空間中將產(chǎn)生渦旋電場，電場線為圓，圓心在圓柱軸線上，圓面與軸線垂直，如圖中虛點(diǎn)線所示．在這樣的電場中，沿任意半徑方向移動電荷時，由于電場力與移動方向垂直，渦旋電場力做功為零，因此沿半徑方向任意一段路徑上的電動勢均為零．1．任意點(diǎn)在磁場區(qū)域內(nèi)：令為任意點(diǎn)（見圖），在圖中連直線與。取閉合回路，可得回路電動勢，式中，，分別為從到、從到、從到的電動勢。由前面的分析可知，，故

（1）令的面積為，此面積上磁通量，由電磁感應(yīng)定律，回路的電動勢大小為根據(jù)題給的條件有

（2）由圖可知

（3）由（1）、（2）、（3）式可得沿線段的電動勢大小為

（4）2．任意點(diǎn)在磁場區(qū)域外：令為任意點(diǎn)（見圖），。在圖中連、。取閉合回路，設(shè)回路中電動勢為，根據(jù)類似上面的討論有

（5）對于回路，回路中磁通量等于回路所包圍的磁場區(qū)的面積的磁通量，此面積為，通過它的磁通量。根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知回路中電動勢的大小

（6）在圖中連，令，則，于是當(dāng)時，，中有

于是得

（7）由（5）、（6）、（7）式可得沿線的電動勢的大小為

（8）17.如圖，將電荷量為q=3.0×10-9C的點(diǎn)電荷從勻強(qiáng)電場中的B點(diǎn)移動到A點(diǎn)，AB=2cm，電場力做的功為-6×10-7J，求：（1）A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E。參考答案：（1）200V（2）10000V/m【詳解】（1）把電荷從B點(diǎn)移動到A點(diǎn)電場力做負(fù)功，則把電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)做正功，所以A、B兩點(diǎn)的電勢差為：；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為：。18.核聚變能量種具有經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源。近年來，受控核聚變的科學(xué)可行性已得到驗(yàn)證，目前正在突破關(guān)鍵技術(shù)，最終將建成商用核聚變電站。一種常見的核聚變反應(yīng)是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子。若已知氘原子的質(zhì)量為2.0141u，氚原子的質(zhì)量為3.0160u，氦原子的質(zhì)量為4.