2022-2023學(xué)年河南省鄭州市第五十七中學(xué)高二物理模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年河南省鄭州市第五十七中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，將兩個(gè)擺長(zhǎng)均為l的單擺懸于O點(diǎn)，擺球質(zhì)量均為m，帶電荷量均為q（q＞0）。將另一個(gè)帶電荷量也為q（q＞0）的小球從O點(diǎn)正下方較遠(yuǎn)處緩慢移向O點(diǎn)，當(dāng)三個(gè)帶電小球分別處于等邊三角形abc的三個(gè)頂點(diǎn)上時(shí)，擺線的夾角恰好為120°，則此時(shí)擺線上的拉力大小等于（

）A．mg

B．mg

C．

D．參考答案：B2.（單選）在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是A.牛頓首先利用扭秤裝置測(cè)出萬(wàn)有引力常數(shù)B.第谷利用數(shù)學(xué)計(jì)算得到行星運(yùn)動(dòng)三大規(guī)律C.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律D.法拉第最早提出用電場(chǎng)線來描述電場(chǎng)參考答案：D3.關(guān)于電磁波的下列說法中，正確的是（

）

A．電磁波可以在真空中傳播

B．電磁波不能在空氣中傳播C．麥克斯韋第一次通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在D．法拉第第一次通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在參考答案：A4.如圖所示，對(duì)一個(gè)給定的電容器充電時(shí)，下列的圖像中能正確反映電容器的帶電量Q、電壓U和電容器電容C之間關(guān)系的是：

參考答案：BC5.節(jié)日裝飾用的小彩燈常被掛在小樹上或門面上，這些小彩燈是串聯(lián)接在220V的電源上，每一串足有數(shù)十個(gè)，奇怪的是當(dāng)其中一個(gè)或幾個(gè)燈的燈絲斷了以后，其余的燈卻仍然亮著．仔細(xì)檢查這種燈的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，每個(gè)燈的燈絲引線上均繞著金屬電阻絲，若燈絲和電阻絲的電阻分別為R1、R2，如圖所示，則下列說法正確的是()A．R1一定遠(yuǎn)大于R2B．R1一定遠(yuǎn)小于R2C．彩燈是串聯(lián)的，每個(gè)彩燈都有一個(gè)并聯(lián)支路D．當(dāng)某一燈絲R1斷了之后，其余燈都要變亮些參考答案：BC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，甲乙兩個(gè)完全相同的金屬小球，甲帶有+q的電量，乙?guī)в校璹的電量。若乙球與甲球接觸后放回原處，則甲球帶電量為

。

參考答案：7.某同學(xué)有一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示.，取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E.每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)(圖中未畫出),已用刻度尺測(cè)量以A為起點(diǎn),到B、C、D、E各點(diǎn)的距離且標(biāo)在圖上,則紙帶運(yùn)動(dòng)加速度的大小為a=

m/s2,打紙帶上C點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度大小vC=

m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.497

0.1558.一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)p與攝氏溫度t的關(guān)系如圖所示，氣體從狀態(tài)A變到狀態(tài)B，則氣體在狀態(tài)A的體積______選填“”、“”或“”在狀態(tài)B的體積；此過程中，氣體做功的絕對(duì)值為W，內(nèi)能變化量的絕對(duì)值為，則氣體與外界之間傳遞的熱量為______．參考答案：

(1).

(2).試題分析：據(jù)A，B兩點(diǎn)與絕對(duì)零度連線，分析其斜率變化，判斷體積變化，斜率越大，體積越小B與絕對(duì)零度-273℃連線的斜率小于A與絕對(duì)零度-273℃連線的斜率，則B狀態(tài)氣體的體積大于A狀態(tài)氣體的體積，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得9.如圖所示，粗細(xì)均勻的細(xì)U形管豎直放置，左右兩側(cè)管中各有一段水銀柱長(zhǎng)度如下圖所示，水平管中封閉10cm長(zhǎng)的空氣，設(shè)大氣壓強(qiáng)為76cmHg，環(huán)境溫度為，此時(shí)管中氣體的壓強(qiáng)等于_________cmHg，溫度升到______，左側(cè)水銀柱剛好全部進(jìn)入豎直管．參考答案：

(1).80

(2).294【詳解】第一空.加熱前封閉氣體壓強(qiáng)為：P1=P0+4cmHg=80cmHg。第二空.初態(tài)：體積為：V1=10S，溫度為：T1=27+273K=300K，P1=80cmHg；末態(tài)：P2=P0+8cmHg=84cmHg、體積為：V2=（10+4+4）S=18S；由理想氣體狀態(tài)方程得：代入數(shù)據(jù)解得：T2=567K，即：。10.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，是由穿過這一電路的__________決定的．如圖是某正弦式電流的圖象，則此正弦式電流的周期為_______s,電流的峰值為_______A。參考答案：磁通量的變化率，0.02，0.511.在探究磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件時(shí)，做了下面實(shí)驗(yàn)（下左圖）：由線圈，電流表構(gòu)成的閉合回路。磁場(chǎng)提供：條形磁鐵。請(qǐng)?zhí)顚懹^察到現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)過程電流表的指針（填偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)）條形磁鐵插入線圈過程

條形磁鐵靜止在線圈中

條形磁鐵從線圈中抽出過程

由這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件是：

。參考答案：偏轉(zhuǎn)

不偏轉(zhuǎn)

偏轉(zhuǎn)

閉合回路中的磁通量發(fā)生變化12.下圖所示是一列沿x軸負(fù)方向傳播的波在某一時(shí)刻的波形圖，此時(shí)B點(diǎn)速度方向是______，C點(diǎn)的加速度方向是______．參考答案：13.質(zhì)量為1kg的物體，從足夠高處自由落下，（g=10m/s2）下落3s內(nèi)重力對(duì)物體做功WG=

▲在下落第3s內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率P=

▲

.參考答案：450焦，250瓦三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.測(cè)得接入電路的金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),金屬絲的直徑d，已知其電阻大約為25Ω．

(1)在用伏安法準(zhǔn)確測(cè)其電阻時(shí)，有下列器材供選擇，除必選電源（電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很小)、導(dǎo)線、開關(guān)外，電流表應(yīng)選

，電壓表應(yīng)選

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

。(填代號(hào))并將設(shè)計(jì)好的測(cè)量電路原理圖畫在方框內(nèi)。

A1電流表(量程40mA，內(nèi)阻約0.5Ω)

A2電流表(量程10mA，內(nèi)阻約0.6Ω)

V1電壓表(量程6V，內(nèi)阻約30kΩ)

V2電壓表(量程1.2V，內(nèi)阻約的20kΩ)R1滑動(dòng)變阻器(范圍0-10Ω)

R2滑動(dòng)變阻器(范圍0-2kΩ)

(2)若電壓表、電流表讀數(shù)用U、I表示，用上述測(cè)得的物理量計(jì)算金屬絲的電阻率的表示式為ρ=

。（全部用上述字母表示）

參考答案：（１）A1

V2

R1

（２）。15.一多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到_______擋。如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，缺少的步驟是。參考答案：×100

；歐姆調(diào)零

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在光滑的水平面上，有一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板C，C的兩端各有一豎直的擋板，在木板C的中央處有兩個(gè)長(zhǎng)度均為d的物體A和B，A的質(zhì)量為mA，在A、B之間安放微量炸藥，并控制炸藥爆炸只對(duì)A、B產(chǎn)生沿木板C方向的水平?jīng)_力。開始A、B、C都靜止，A、B、C的質(zhì)量之比為mA∶mB∶mC=1∶4∶9，A、B與C之間摩擦不計(jì)。炸藥爆炸產(chǎn)生能量為E，其中一半轉(zhuǎn)化為A、B的動(dòng)能。A、B與C兩端的擋板碰撞后便與C連成一體。求（1）炸藥爆炸使A、C相碰后C的速度；（2）從A、C相碰后到B、C相碰的時(shí)間內(nèi)C的位移。參考答案：（1）A、B物理系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒mAvA-mBvB=0又由能量關(guān)系

解得，再考察A、C物體系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒

（4分）（2）自A、B分離到A、C相碰歷時(shí)

時(shí)間t1內(nèi)B向右的位移A、C相碰時(shí)，B與C右端的距離設(shè)從A、C相碰到B、C相碰的時(shí)間為t2,則故t2內(nèi)C的位移

（6分）17.如圖所示，水平地面上方有一高度為H、界面分別為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．矩形導(dǎo)線框abcd在磁場(chǎng)上方某一高度處，導(dǎo)線框ab邊長(zhǎng)為l1，bd邊長(zhǎng)為l2，導(dǎo)線框的質(zhì)量為m，電阻為R．磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，磁場(chǎng)高度H＞l2．線框從某高處由靜止落下，當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度方向向下、大小為；當(dāng)線框的cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度方向向上、大小為．運(yùn)動(dòng)過程中，線框平面位于豎直平面內(nèi)，上、下兩邊始終平行PQ．空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g．求：（1）線框開始下落時(shí)cd邊距離磁場(chǎng)上邊界PQ的高度h；（2）cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，電勢(shì)差Ucd（3）從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，通過線框?qū)Ь€某一橫截面的電荷量q．參考答案：解：（1）當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度方向向下、大小為，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：v=，則線框開始下落時(shí)cd邊距離磁場(chǎng)上邊界PQ的高度為：h==．（2）當(dāng)線框的cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度方向向上、大小為．根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：v′=，切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=Bl1v′=，則cd兩端的電勢(shì)差為：Ucd==．（3）對(duì)線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至cd邊剛出磁場(chǎng)的過程運(yùn)用能量守恒得：，解得：Q=mgH﹣．（4）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，q==．答：（1）線框開始下落時(shí)cd邊距離磁場(chǎng)上邊界PQ的高度h為．；（2）cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，電勢(shì)差Ucd為．（3）從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q為mgH﹣；（4）從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，通過線框?qū)Ь€某一橫截面的電荷量q為．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度方向向下、大小為，根據(jù)安培力公式，結(jié)合牛頓第二定律求出此時(shí)的速度，結(jié)合速度位移公式求出線框開始下落時(shí)cd邊距離磁場(chǎng)上邊界PQ的高度；（2）當(dāng)線框的cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度方向向上、大小為，根據(jù)牛頓第二定律求出此時(shí)的速度，從而得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，結(jié)合歐姆定律求出cd的電勢(shì)差．（3）對(duì)線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至cd邊剛出磁場(chǎng)的過程運(yùn)用能量守恒求出線框產(chǎn)生的焦耳熱Q．（4）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合平均電流的大小求出電荷量．18.如圖所示的空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域,各邊界面相互平行,Ⅰ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104V/m,方向垂直邊界面向右.Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1=2.0T、B2=4.0T.三個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0m、d2=d3=6.25m,一質(zhì)量m=1.0×10-8kg、電荷量＋q=1.6×10－6C的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放,粒子的重力忽略不計(jì)。求：(1)粒子離開Ⅰ區(qū)域時(shí)的速度大小v(2)粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(3)粒子離開Ⅲ區(qū)域時(shí)速度與邊界面的夾角α參考答案：解:(1)粒子在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理有

qEd1=

（2分）解得

v=4.0×103m/s

（1分）(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)B1中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,則

qvB1=

（2分）解得r=12.5m

（1分）設(shè)在Ⅱ區(qū)內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為θ,則

解得

θ=30°

（1分）

粒子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)周期

（1分）粒子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)間

t=

解得

t==1.6×10-3s