廣東省廣州市橋城中學(xué)2021-2022學(xué)年高二物理模擬試卷含解析

廣東省廣州市橋城中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.下列物理量中與檢驗電荷有關(guān)的是(

)A．電場強度E

B．電勢

C．電勢能

D．電勢差U參考答案：C2.（單選）如圖4－1－21所示，在勻強磁場中的U形導(dǎo)軌上，有兩根等長的平行導(dǎo)線ab和cd，以相同的速度v勻速向右滑動．為使ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，對開關(guān)S來說()A．打開和閉合都可以B．應(yīng)打開C．打開和閉合都不行D．應(yīng)閉合參考答案：D3.下列哪種力是洛倫茲力A．電荷間的相互作用力

B．電場對電荷的作用力C．磁鐵對小磁針的作用力

D．磁場對運動電荷的作用力參考答案：D4.(單選)如圖，在x軸上的0、M兩點固定著兩個電荷量分別為q1和q2的點電荷，兩電荷連線上各點電勢φ隨x的變化關(guān)系如圖所示，其中A、B兩點的電勢均為零，BD段中的C點離x軸最遠，則

(

)A.q1為負電荷、q2為正電荷B. BD段中C點場強最大且沿x軸正方向C. A點場強小于C點場強D.將一負點電荷從B點移到D點，電場力先做正功后做負功參考答案：D5.（單選）設(shè)月球繞地球運動的周期為27天，則月球中心到地球中心的距離R1與地球的同步衛(wèi)星(同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同)到地球中心的距離R2之比即R1∶R2為

(

)A．3∶1B．9∶1C．27∶1D．18∶1參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖12所示，AB兩端接直流穩(wěn)壓電源，UAB＝100V，R0＝40W，滑動變阻器總電阻R＝20W，當(dāng)滑動片處于變阻器中點時，C、D兩端電壓UCD為

V，通過電阻R0的電流為

A。參考答案：80

27.如圖所示，L是直流電阻很小的線圈，G1和G2為內(nèi)阻不計、零點在表盤中央的電流計。當(dāng)開關(guān)S處于閉合狀態(tài)時，兩表的指針皆偏向右方。當(dāng)開關(guān)S斷開時，____表的指針緩慢地回到零點，_____表的指針立即偏向左方，然后緩慢地回到零點。（填“G1或G2”）參考答案：_G2__

___G1___

8.實現(xiàn)受控核聚變需要108K以上的高溫。其中兩個重要的聚變反應(yīng)式是：（1）上面兩個反應(yīng)式中的A是__________，B是_________（2）設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為mp，中子質(zhì)量為mn，已知mpc2=938.27MeV，mnc2=939.57MeV，則：參考答案：1）____________，___________，

（2）___－0.54_____9.（4分）某汽車在平直路面上緊急剎車時，加速度的大小是6m／s2，如果必須在2s內(nèi)停下來，車的行駛速度最高不能超過

m／s，這種情況下剎車后汽車通過的距離是

m。參考答案：12；1210.（4分）電子以4×106m/s的速率垂直射入磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中，受到的磁場力為

N，如果電子射入磁場時的速度v與B的方向間的夾角是180°，則電子所受的磁場力為

N。參考答案：

3.2×10-13

011.穿過單匝閉合線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖所示，由圖可知：0-5s內(nèi)線圈中感應(yīng)電動勢大小為

，12.5s時線圈中感應(yīng)電動勢大小為

。參考答案：1V，2V12.重力為400N的物塊放置在水平地面上，物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.25。當(dāng)用80N的水平推力推物塊時，物塊受到的摩擦力的大小為

N；當(dāng)用160N的水平推力推物塊時，物塊受到的摩擦力大小為

N。參考答案：80

10013.（4分）一個質(zhì)量為m，帶電量為q的油滴從空中自由下落時間t1后，進入水平放置的帶電極板間，再經(jīng)過時間t2速度為零，則電場力是重力的______倍。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是lmm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度。用它測量-球的直徑，如圖9甲所示的讀數(shù)是______mm，用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖12乙所示的讀數(shù)是_____mm。參考答案：12甲所示的讀數(shù)是

10.50

mm，12乙所示的讀數(shù)是

1.733

mm．15.（10分）在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，某同學(xué)安裝實驗裝置如圖甲所示，調(diào)試好后能觀察到清晰的干涉條紋.（1）根據(jù)實驗裝置知，②、③、④依次是

、

、

；（2）某次實驗時，該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮紋的中心，如圖乙所示，此時螺旋測微器的讀數(shù)為

mm.轉(zhuǎn)動手輪，使分劃線向一側(cè)移動到另一條亮紋的中心位置，再次從螺旋測微器上讀數(shù).若實驗測得4條亮紋中心間的距離為△x=0.960mm，已知雙縫間距為d=1.5mm，雙縫到屏的距離為L=1.00m，則對應(yīng)的光波波長λ應(yīng)為多少？

參考答案：（1）濾光片、單縫、雙縫．（每空1分，共3分）；（2）螺旋測微器的讀數(shù)為1.179mm~1.181mm．（3分）；（3）相鄰兩條亮（暗）紋間的距離：

（2分）

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.假期中小芳乘坐火車外出旅游，當(dāng)火車在一段平直軌道上勻加速行駛時，

她用身邊的器材測出火車的加速度．小芳的測量過程如下：她一邊看著窗外每隔100m

的路標(biāo)，一邊用手表記錄著時間．她觀測到她所在車廂從經(jīng)過第一根路標(biāo)到經(jīng)過第二根路標(biāo)的時間間隔為12s，從經(jīng)過第一根路標(biāo)到經(jīng)過第三根路標(biāo)的時間間隔為22s．請你根據(jù)她的測量情況，求：（1）火車的加速度大小（2）火車經(jīng)過第三根路標(biāo)時的速度大小參考答案：（1）（6分）0.152m/s2（2（5分））10.8m/s（1）火車從第一根路標(biāo)到第二根路標(biāo)的過程，位移為s1=100m，時間為t1=12s，中間時刻速度，火車經(jīng)過第二根路標(biāo)到經(jīng)過第三根路標(biāo)的過程，位移為s2=100m，時間為t2=10s，中間時刻速度，則，解得a=0.152m/s2（2）由運動學(xué)公式得，火車經(jīng)過第三根路標(biāo)時速度，解得v3=10.8m/s17.如圖，線圈的面積是0.05m2，共100匝，線圈總電阻為1Ω，外接電阻R=9Ω，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=T，線圈以5r/s的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)．求：（1）若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應(yīng)電動勢e隨時間t變化的關(guān)系式．（2）電路中電流表的示數(shù)是多大？（3）線圈從圖示位置開始，經(jīng)過0.1s時間，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？參考答案：解：（1）從中性面開始計時，則e=Emsinωtω=2πn=10π由以上式子得（2）設(shè)電動勢的有效值為E，通過電阻的電流的有效值為I，則電流表的示數(shù)是5A．（3）設(shè)線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交流的周期為T，則st=所以，Q=I2Rt=22.5J答：（1）線圈中感應(yīng)電動勢e隨時間t變化的關(guān)系式：（2）電路中電流表的示數(shù)為5A（3）線圈從圖示位置開始，經(jīng)過0.1s時間，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q是22.5J18.（20分）一個質(zhì)量為m1的廢棄人造地球衛(wèi)星在離地面h=800km高空作圓周運動，在某處和一個質(zhì)量為m2＝的太空碎片發(fā)生迎頭正碰，碰撞時間極短，碰后二者結(jié)合成一個物體并作橢圓運動。碰撞前太空碎片作橢圓運動，橢圓軌道的半長軸為7500km，其軌道和衛(wèi)星軌道在同一平面內(nèi)。已知質(zhì)量為m的物體繞地球作橢圓運動時，其總能量即動能與引力勢能之和，式中G是引力常量，M是地球的質(zhì)量，a為橢圓軌道的半長軸．設(shè)地球是半徑R=6371km的質(zhì)量均勻分布的球體，不計空氣阻力。（i）試定量論證碰后二者結(jié)合成的物體會不會落到地球上。（ii）如果此事件是發(fā)生在北級上空（地心和北極的連線方向上），碰后二者結(jié)合成的物體與地球相碰處的緯度是多少？參考答案：解析：（i）圖1為衛(wèi)星和碎片運行軌道的示意圖。以v1表示碰撞前衛(wèi)星作圓周運動的速度，以M表示地球E的質(zhì)量，根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律有

（1）式中G是引力常量．由（l）式得

（2）以v2表示剛要碰撞時太空碎片的速度，因為與衛(wèi)星發(fā)生碰撞時，碎片到地心的距離等于衛(wèi)星到地心的距離，根據(jù)題意，太空碎片作橢圓運動的總能量

（3）式中a為橢圓軌道的半長軸．由（3）式得

（4）衛(wèi)星和碎片碰撞過程中動量守恒，有

m1v1－m2v2=(m1+m2)v

（5）這里v是碰后二者結(jié)合成的物體（簡稱結(jié)合物）的速度．由（5）式得

（6）由（2）、（4）、（6）三式并代人有關(guān)數(shù)據(jù)得

（7）結(jié)合物能否撞上地球，要看其軌道（橢圓）的近地點到地心的距離rmin，如果rmin<R，則結(jié)合物就撞上地球．為此我們先來求結(jié)合物軌道的半長軸a'。結(jié)合物的總能量

（8）代人有關(guān)數(shù)據(jù)得

a'=5259km

（9）結(jié)合物軌道的近地點到地心的距離rmin=2a'－（R+h）=3347km<R

（10）據(jù)此可以判斷，結(jié)合物最后要撞上地球。（ii）解法一在極坐標(biāo)中討論，取極坐標(biāo)，坐標(biāo)原點在地心處，極軸由北極指向南極，如圖2所示。碰撞點在北極上空，是橢圓軌道的遠地點，結(jié)合物軌道的橢圓方程

（11）式中e是偏心率，p是橢圓的半正焦弦，遠地點到地心的距離

rmax=R+h

（12）由解析幾何有

（13）在軌道的近地點，r=rmin，θ=0，由（11）式得

p=rmin(1+e)(=4563km)

（14）或有

p=rmax(1－e)

（15）在結(jié)合物撞擊地球處；r=R，由（11）式有

（16）或

（17）代人有關(guān)數(shù)據(jù)可得

cosθ=－0.7807

（18）

θ=141.320

（19）這是在北緯51.320。評分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。第（i）小題12分．（1）或（2）、（3）或（4）、（5）或（6）式各2分，（8）式3分，（10）式3分。第（ii）小題8分。（11）、（12）、（13）、（14）或（15）、（16）或（17）式各l分，（19）式2分（答案在1410到1420之間的都給2分），正確指出緯度給l分。解法二在直角坐標(biāo)中討論．取直角坐標(biāo)系，以橢圓的對稱中心為坐標(biāo)原點O，x軸通過近地點和遠地點并由遠地點指向近地點，如圖3所示。結(jié)合物軌道的橢圓方程是

（20）式中a＇、b＇分別為結(jié)合物橢圓軌道的半長軸和半短軸。遠地點到地心的距離

rmax=R+h

（21）根據(jù)解析幾何，若c為地心與坐標(biāo)原點間的距離，

c=rmax－a＇(=1912km)

（22）而

（23）注意到a＇由（9）式給出，得

b＇=4899km

（24）結(jié)合物撞擊地面處是結(jié)合物的橢圓軌道與地面的交點，設(shè)該處的坐標(biāo)為xp和yp，則有

xp=Rcosθ+c

（25）

yp=Rsinθ

（26）式中θ為從地心指向撞擊點的矢經(jīng)與x方向的夾角．因撞擊點在結(jié)合物的軌道上，將（24）、（25）式代入軌道方程（20）式，經(jīng)整理得

（27）引人以下符號并代人有關(guān)數(shù)據(jù)得