河北省保定市河北祖沖之中學(xué)高二物理模擬試卷含解析

河北省保定市河北祖沖之中學(xué)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于萬有引力定律的適用范圍，下列說法中正確的是A．只適用于天體，不適用于地面物體B．只適用于球形物體，不適用于其他形狀的物體C．只適用于地面物體，不適用于天體D．適用于自然界中任意兩個(gè)物體之間參考答案：D2.如圖所示的兩種電路中，電源相同，各電阻器阻值相等，各電流表的內(nèi)阻相等且不可忽略不計(jì).電流表A1、A2、A3和A4讀出的電流值分別為I1、I2、I3和I4.下列關(guān)系式中正確的是（

）A.I1＝I3

B.I1＜I4

C.I2＝2I1

D.I2＜I3＋I(xiàn)4參考答案：BD3.如圖所示，小車AB靜止于水平面上，A端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧，B端粘有橡皮泥.小車AB質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)線將木塊連接于小車的A端并使彈簧壓縮.開始時(shí)小車AB與木塊C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，CB距離為L現(xiàn)燒斷細(xì)線，彈簧被釋放，使木塊離開彈簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起.所有摩擦均不計(jì)，對整個(gè)過程，以下說法正確的是

(

)A．整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．整個(gè)系統(tǒng)動量守恒C．當(dāng)木塊的速度最大時(shí)，小車的速度也最大D．小車AB相對于地面向左運(yùn)動的最大位移等于參考答案：BC4.（多選）如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線電阻R均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有（）A．升壓變壓器的輸出電壓增大B．降壓變壓器的輸出電壓增大C．輸電線上損耗的功率增大D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大參考答案：CD5.如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過程（

）A.桿的速度最大值為B.流過電阻R的電量為C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.甲、乙兩物體在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動,甲、乙物體的速度大小分別為3和1,碰撞后甲、乙兩物體反向運(yùn)動,速度大小均為2,則甲、乙兩物體質(zhì)量之比為__________.

參考答案：C試題分析：碰撞過程中動量守恒，根據(jù)動量守恒定律即可求解．由動量守恒定律得：P初=P末，根據(jù)得：，解得：，故選：C?？键c(diǎn)：動量守恒定律．點(diǎn)評：本題是動量守恒定律的簡單應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．7.質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)附近做簡諧運(yùn)動，由O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)O點(diǎn)附近的M點(diǎn)需時(shí)6s，又經(jīng)過4s再一次通過M點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)第三次通過M點(diǎn)還要經(jīng)過

s。參考答案：8.丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場，即“電生磁”。英國物理學(xué)家法拉第受到“電生磁”的啟發(fā)后，把“磁生電”作為自己研究的方向。法拉第從“電生磁”想到“磁生電”的思維方法是

(填“分析推理”或“聯(lián)想類比”)。參考答案：聯(lián)想類比9.．圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)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(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)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(shí)，靈敏電流計(jì)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(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向偏一下．（a、b兩空選填“左”或“右”）參考答案：10.一個(gè)量程為0～300μA的電流表，內(nèi)阻為1000Ω，再給它串聯(lián)一個(gè)99000Ω的電阻，將它改裝成電壓表，改裝后電壓表的量程為___V，用它來測量一段電路兩端的電壓時(shí)，表盤指針如圖，這段電路兩端的電壓是

V參考答案：改裝后電壓表的量程為

30

V，這段電路兩端的電壓是23.0

V11.如圖所示是洛倫茲力演示儀，甲圖為沒有磁場時(shí)電子束的徑跡，乙圖為施加垂直于紙面的磁場后，電子束運(yùn)動的徑跡，則在乙圖中所加磁場的方向是

．（填“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”）參考答案：垂直紙面向外試題分析：粒子帶負(fù)電，粒子向上偏轉(zhuǎn)，故根據(jù)左手定則可得，故所加磁場為垂直紙面向外考點(diǎn)：考查了左手定則的應(yīng)用點(diǎn)評：本題需要注意粒子帶負(fù)電，四指指向粒子反向方向12.酒精測試儀用于機(jī)動車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測．它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化．在如下圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻．這樣，電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系．如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度C之間的對應(yīng)關(guān)系U越大，表示C

（越大、越?。?，C與U

（成正例、不成正比）。參考答案：越大

不成正比13.（4分）如圖是某區(qū)域的電場線圖。A、B是電場中的兩個(gè)點(diǎn)，由圖可知電場強(qiáng)度EA

EB（填“＞”或“＜”）。將一個(gè)正點(diǎn)電荷先后放在A、B兩點(diǎn)，它所受的電場力FA

FB（填“＞”或“＜”）

參考答案：>，>三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽茏畹忘c(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿菽艿淖畹忘c(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時(shí)明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)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(gè)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）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(15分)如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系xoy，在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E=2N/C．在其第一象限空間有沿y軸負(fù)方向的、場強(qiáng)大小也為E的勻強(qiáng)電場，并在y>h=0.4m的區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一個(gè)帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點(diǎn)得到一初速度，恰好能沿PO作直線運(yùn)動（PO與x軸負(fù)方向的夾角為θ=45O），并從原點(diǎn)O進(jìn)入第一象限．已知重力加速度g=10m/s2，問：（1）油滴的電性；（2）油滴在P點(diǎn)得到的初速度大??；（3）油滴在第一象限運(yùn)動的時(shí)間和離開第一象限處的坐標(biāo)值。

參考答案：解析：(1)油滴負(fù)電荷

（2分）

(2)油滴受三個(gè)力作用(見下圖)，從Ｐ到Ｏ沿直線運(yùn)動必為勻速運(yùn)動，設(shè)油滴質(zhì)量為m：

由平衡條件有

（1分）

得

（2分）(3)進(jìn)入第一象限，電場力和重力相等，知油滴先作勻速直線運(yùn)動，進(jìn)入y≥h的區(qū)域后作勻速圓周運(yùn)動，路徑如圖,最后從x軸上的Ｎ點(diǎn)離開第一象限．（2分）由Ｏ→Ａ勻速運(yùn)動位移為知運(yùn)動時(shí)間：

（1分）由幾何關(guān)系和圓周運(yùn)動的周期關(guān)系式知由Ａ→Ｃ的圓周運(yùn)動時(shí)間為

（1分）由對稱性知從Ｃ→Ｎ的時(shí)間在第一象限運(yùn)動的總時(shí)間

（2分）由在磁場中的勻速圓周運(yùn)動，有

解得得到軌道半徑

（1分）圖中的

（2分）即離開第一象限處（Ｎ點(diǎn)）的坐標(biāo)為（4.0m,0）

（1分）17.如圖所示，學(xué)校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r=1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為n1：n2=1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為n3：n4=4：1，輸電線總電阻為R線=4Ω，全校有22間教室，每間教室安裝“220V

40W”的電燈6盞，要求所有的電燈都正常發(fā)光，求：（1）輸電線上損耗的電功率P損多大？（2）發(fā)電機(jī)的電動勢E多大？參考答案：解：（1）所有電燈正常發(fā)光時(shí)消耗的功率為

P燈=40×22×6W=5280W=P4

由于燈正常發(fā)光時(shí)，降壓變壓器副線圈兩端電壓U4=220V，所以降壓變壓器原線圈兩端電壓

=解得：U4=V=880V

兩變壓器之間輸電線上的電流為

I線=A=6A

輸電線上損失的功率

P損=I線2R=62×4W=144W

（2）升壓變壓器副線圈兩端電壓

U2=U3+U損=V=904V

升壓變壓器原線圈兩端電壓

U1=U2=V=226V

升壓變壓器原線圈中的電流

I1=I線=A=24A

發(fā)電機(jī)內(nèi)阻上的電壓

Ur=I1r=24V

發(fā)電機(jī)的電動勢

E=U1+Ur=226V+24V=250V【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電．【分析】通過理想升壓變壓器T1將電送到用戶附近，然后用理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電家中．提升電壓的目的是降低線路的功率損失，從而提高用戶得到的功率．由教室獲得的功率與正常發(fā)光的電壓可求得，線路上的損失電壓．再功率可算出輸電上的電阻．由理想變壓器的變壓比與變流比可求出發(fā)電機(jī)的電動勢．18.（12分）如圖所示，在范圍足夠大方向水平向左、電場強(qiáng)度E＝10N/C的勻強(qiáng)電場中，光滑絕緣水平桌面上有兩個(gè)原先靜止的小球A和B，B在桌邊緣，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為m＝0.2kg，A球帶正電，電荷量q＝0.1C，B是不帶電的絕緣球，桌面離地面的高h(yuǎn)＝0.05m。開始時(shí)兩球相距l(xiāng)＝0.1m。在電場力作用下，A開始向左運(yùn)動，并與B球發(fā)生正碰，碰撞中兩球系統(tǒng)無能量損失、無電荷轉(zhuǎn)移。已知兩球發(fā)生無能量損失的正碰時(shí)，碰撞前后兩球交換速度。求：

（1）A球碰撞前、后的速度?（2）A、B落地過程中兩者間的最大距離?

參考答案：（1）A在電場力作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，設(shè)加速度大小為a，經(jīng)過時(shí)間t與B發(fā)生第一次碰撞，則qE＝ma，解得：a＝5m/s2，t＝0.2s。設(shè)碰撞前A球的速度為vAl，B球的速度為vBl。碰撞后A球的速度為vA2，B球的速度為vB