河南省鄭州市第一百中學(xué)2021年高二物理模擬試題含解析

河南省鄭州市第一百中學(xué)2021年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.如圖所示，在一個正點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線上依次有A、B、C三點，分別把+q和－q的兩個檢驗電荷依次放在三點上，關(guān)于它所具有的電勢能的正確說法是（

）A.放上+q時，它們的電勢能EPA＞EPB＞EPCB.放上+q時，它們的電勢能EPA＜EPB＜EPCC.放上－q時，它們的電勢能EPA＞EPB＞EPCD.放上－q時，它們的電勢能EPA＜EPB＜EPC參考答案：AD解：AB、放上+q時，沿著電場線運(yùn)動電場力做正功，所以電勢能減小，故EPA＞EPB＞EPC，A對；B錯；CD、放上－q時，沿著電場線運(yùn)動電場力做負(fù)功，電勢能增加，所以EPA＜EPB＜EPC，故C錯；D對；綜上所述本題答案是：AD2.如圖所示，在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg，速率分別為vA=5m/s、vB=2m/s的A、B兩小球沿同一直線相向運(yùn)動（）A．它們碰撞前的總動量是18kg?m/s，方向水平向右B．它們碰撞后的總動量是18kg?m/s，方向水平向左C．它們碰撞前的總動量是2kg?m/s，方向水平向右D．它們碰撞后的總動量是2kg?m/s，方向水平向左參考答案：C【考點】動量守恒定律．【分析】兩球碰撞過程，系統(tǒng)動量守恒，先選取正方向，再根據(jù)動量守恒定律列方程，求解即可．【解答】解：取水平向右方向為正方向，設(shè)碰撞后總動量為P．則碰撞前，A、B的速度分別為：vA=5m/s、vB=﹣2m/s．根據(jù)動量守恒定律得：P=mAvA+mBvB=2×5+4×（﹣2）=2（kg?m/s），P＞0，說明碰撞后總動量方向水平向右．則碰撞前總動量方向也水平向右．故選：C．3.正電荷Q周圍的電場線如圖所示，由圖可知，下列判斷正確的是（）A．Ea＞Eb B．Ea=Eb C．Ea＜Eb D．無法確定參考答案：A【考點】點電荷的場強(qiáng)；電場強(qiáng)度．【分析】根據(jù)電場線從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)終止或從無窮遠(yuǎn)出發(fā)到負(fù)電荷終止判斷該電荷是正電荷還是負(fù)電荷．根據(jù)點電荷產(chǎn)生的電場場強(qiáng)計算公式E=k判斷電場強(qiáng)度與距離的關(guān)系．【解答】解：根據(jù)公式E=k可知，E與r的平方成反比，則距點電荷越近處電場強(qiáng)度越大．故A正確，BCD錯誤．故選：A．4.（單選）關(guān)于電場強(qiáng)度E的說法正確的是（

）A．一個正電荷激發(fā)的電場就是勻強(qiáng)電場；B．根據(jù)E=F/q可知，電場中某點的電場強(qiáng)度與電場力F成正比，與電量q成反比；C．E是矢量，電場中某點E的方向與正電荷在該點所受的電場力的方向一致；D.若電場中P點沒有試探電荷，則P點場強(qiáng)為零參考答案：C5.

電磁波在空中的波長為λ．北京交通廣播電臺的頻率為f，該電臺所發(fā)射電磁波的波速為為A．λ/f

B．f/λ

C．λf

D．λ+f參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.．圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置．

（1）將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整．

（2）如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：

a．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將向

偏一下．

b．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針將向偏一下．（a、b兩空選填“左”或“右”）參考答案：7.如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶正電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，兩環(huán)均可繞中心在水平內(nèi)轉(zhuǎn)動，若A勻速轉(zhuǎn)動，B中________感應(yīng)電流（填“有”、“無”）；若A、B以相同的轉(zhuǎn)速同方向加速轉(zhuǎn)動，B中__________感應(yīng)電流（填“有”、“無”）。參考答案：無

有

8.19世紀(jì)60年代，英國物理學(xué)家

▲

在總結(jié)前人研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場理論，他的理論的兩個要點是（1）

▲

；（2）

▲

。參考答案：．麥克斯韋

、

變化的磁場產(chǎn)生電場

、

變化的電場產(chǎn)生磁場

；9.（4分）如圖所示：紅光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，經(jīng)折射后從球面射出，若紅光在玻璃中傳播時間為t紅，紫光在玻璃中傳播時間為t紫，則a是

光，t紅

t紫（填＞、＜或=）參考答案：紅；＜10.某物體做直線運(yùn)動，物體的速度—時間圖像如圖所示，若初速度大小為v0，末速度大小為vt，則在時間t1秒內(nèi)物體的平均速度v_________．(填<、>或=)參考答案：＞11.（8分）如圖所示，MN是負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線。一個帶正電的粒子（不計重力）從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示．則該帶電粒子在a點的加速度一定____于在b點的加速度．帶電粒子在a點時的電勢能一定____于在b點時的電勢能。參考答案：小，大12.如下圖所示是定性研究平行板電容器電容的影響因素的裝置，平行板電容器的A板與靜電計相連，B板和靜電計金屬殼都接地．指出圖甲、乙所示的情況下，靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度變化情況：(1)正對面積增大時，靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度________________；(2)板間距離減小時，靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度________________．參考答案：13.如圖所示，在均勻?qū)щ姷奶技埳蠅褐鴥筛L方形的銀條A1A2、B1B2，兩根銀條上的A0、B0點接電動勢為6V內(nèi)阻不計的電池，一理想電壓表負(fù)端接A0，而正端接探針P.(1)當(dāng)P接于B1時，電壓表的讀數(shù)為_______,將P沿B1B2移動時電壓表讀數(shù)將________。(2)現(xiàn)將P沿A0B0移動，并將所記錄的電壓表讀數(shù)U、探針與A0的距離x繪成圖線（如圖乙所示），點x處的電場強(qiáng)度E=________v/m，其方向_________。參考答案：（1）6V，

不變。

（2）75

，由x垂直指向A1A2方向。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動勢E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測量它的電動勢和內(nèi)阻，圖中電壓表的內(nèi)阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規(guī)格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖(b)的圖線．則電池的電動勢E=

，內(nèi)阻r=

。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①防止短路，電流過大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V

，46±2Ω.（漏寫單位，沒分）15.（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)量均計算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點二：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，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩板不帶電，上極板接地，它的極板長度為L=0.1m，兩板間距離為d=0.4cm．有一束相同的帶電微粒以相同的初速度先后從兩板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下極板上．當(dāng)微粒落到下極板上時，所帶電荷立即轉(zhuǎn)移到下極板且均勻分布在下極板上．設(shè)前一微粒落到下極板上時，后一微粒才能開始射入兩極板間．已知微粒質(zhì)量為m=2×10﹣6kg，電荷量為q=1×10﹣8C，電容器電容為C=10﹣6F．取g=10m/s2．試求：（1）為使第一個微粒能落在下極板中點，微粒的入射速度．（2）以（1）問所求速度入射的帶電粒子，最多能落到下極板上的個數(shù)．參考答案：解：（1）第一個粒子在極板間做平拋運(yùn)動，即水平位移：x=v0t…①豎直位移：=at2，…②由①、②解得：x=v0；為使第一粒子能落在下板中點，x=L，代入數(shù)據(jù)解得：v0=2.5m/s；（2）設(shè)以上述速度入射的帶電粒子，最多能有n個落到下極板上．則第（n+1）個粒子的加速度為a，由牛頓運(yùn)動定律得：mg﹣qE=ma…③其中E===…④由③、④得：a=g﹣…⑤第（n+1）粒子做勻變速曲線運(yùn)動：x=v0t=L，y=at2，y=（g﹣）2（）2，第（n+1）粒子不落到極板上，則y≤，即：（g﹣）2（）2≤，解得：n=600；答：（1）為使第一個粒子能落在下板中點O，粒子入射速度v0應(yīng)為2.5m/s；（2）以上述速度入射的帶電粒子，最多能有600個落到下極板上．17.如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37o角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m=0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為=0.25。（設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小）求：⑴金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時加速度a的大小；⑵當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求此時金屬棒速度v的大??；⑶在上問中，若R=2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）參考答案：(1)根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ－f=ma

……①

(1分)

f=μN(yùn)

……②

(1分)

N=mgcosθ

…………③

(1分)聯(lián)立①②③得a=g(sinθ-μcosθ)

………④

代入已知條件得a=10×(0.6-0.25×0.8)a=4m/s2

…………(1分)(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定時，速度為v,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡mg（sinθ-μcosθ）-F=0………⑤

(1分)此時金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率P=Fv

……………………⑥

(1分)

由⑤⑥兩式解得

…………⑦（1分）

將已知數(shù)據(jù)代入上式得=10m/s

…………(1分)（用其它方法算出正確答案同樣給分）

(3)設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為L，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

E=BLv

……………⑧(1分)

……………⑨(1分)

P＝I2R

……………⑩(1分)