山西省长治市碾张中学2021-2022学年高二物理模拟试卷含解析

山西省长治市碾张中学2021-2022学年高二物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.两个等量点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线（方向未标出）如图所示，下列说法中正确的是（

）A．P、Q是两个等量正电荷

B．P、Q是两个等量负电荷C．P、Q是两个等量异种电荷

D．P、Q产生的是匀强电场参考答案：C2.一个质点做简谐运动的图像如图所示，下述正确的是（

）A．质点振动频率为4HzB．t=4s时，质点的速度最大，回复力最大C．在1.5s～6.5s时间内，质点经过的路程为10cmD．在t=1s到t=2s的时间内，质点的速度增大，方向与加速度相同参考答案：D3.参考答案：AC4.将一正电荷从无穷远处移向电场中M点，电场力做功为6.0×10-9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10-9J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系（）A.M＜N＜0

B.N＞M＞0C.N＜M＜0

D.M＞N＞0参考答案：C试题分析：正电荷从无穷处移向电场中M点，电场力做功为W1=6×10-9J，电荷的电势能减小，由电势能公式Ep=qφ，知M点的电势小于无穷远的电势，即φM＜0．负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功W2=7×10-9J，电势能减小，电势升高，则N点的电势小于无穷远的电势，即φN＜0．由于两电荷电量相等，从无限远处移入电场中N点电场力做功较大，N点与无穷远间的电势差较大，则N点的电势低于M点的电势，即得到φN＜φM＜0．故选C．考点：电场力的功与电势差的关系5.世界上第一个发现电磁感应现象的科学家是（）A．法拉第 B．麦克斯韦 C．奥斯特 D．安培参考答案：A【考点】物理学史．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解答】解：A、法拉第在1831年首先发现了电磁感应现象，故A正确；B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，故B错误；C、奥斯特首先发现了通电直导线周围存在磁场；故C错误；D、安培总结出了电流周围的磁场方向和电流方向的关系定则，故D错误；故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，两条电阻忽略不计的光滑平行金属导轨、置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离L=0.6m.电阻r=0.1金属杆MN在水平向右的拉力作用下沿两条导轨向右匀速滑动，速度=10m/s，产生的感应电动势为3V，电阻R=0.9.由此可知，磁场的磁感应强度B=______T，MN受到的水平拉力F=

N.参考答案：0.5T，0.9N7.研究地球的公转时，________(选填“可以”或“不可以”)把地球看做质点；研究地球的自转时，________(选填“可以”或“不可以”)把地球看做质点．参考答案：可以；不可以8.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg可无摩擦滑动的滑块，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N（取g=10m/s2）．（1）若某次测量时，传感器a的示数为16N、b的示数为4.0N，则汽车做

运动（填“加速”或“减速”），加速度大小为m/s2．（2）若某次测量时，传感器a的示数为零，则汽车做

运动（填“加速”或“减速”），加速度大小为m/s2．参考答案：解：（1）对滑块在水平方向上受力分析，如右图所示，根据牛顿第二定律得

Fa﹣Fb=ma1，得a1===6m/s2，方向水平向右．则汽车做加速运动．（2）汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N，则当左侧弹簧弹力Fa′=0时，右侧弹簧的弹力Fb′=20N，根据牛顿第二定律，Fb′=ma2代入数据得：a2===10m/s2，方向水平向左．则汽车做减速运动．故答案为：（1）加速；6；

（2）减速；10．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）滑块在水平方向上受到两个力：a、b两个弹簧施加的弹力，这两个弹力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律列式求解．（2）a传感器的读数为零，即a侧弹簧的弹力为零，因两弹簧相同，a弹簧伸长多少，b弹簧就缩短多少．所以b弹簧的弹力变为20N，也就是滑块所受的合力为20N，由牛顿第二定律列方程求解．9.一闭合线圈有50匝，总电阻R＝2.0Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，则线圈中的感应电动势E＝

，线圈中的电流强度I＝

。参考答案：

2V

1A

10.“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1=15g，原来静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x﹣t图象如图，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．由此得出结论碰撞过程中动量守恒．参考答案：解：（1）由图1所示图象可知，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，碰撞前系统总动量p=m1v1=0.015kg?m/s，碰撞后系统总动量p′=m1v′1+m2v′2=0.015kg?m/s，p′=p，由此可知：碰撞过程中动量守恒；故答案为：0.0075kg?m/s；0.015kg?m/s；0.075kg?m/s；碰撞过程中动量守恒11.（4分）一质量为m，电荷量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场，经过t时间，带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同。则此匀强电场的强度为________，带电粒子在电场中所通过的路程为________。参考答案：，12.振动方向与传播方向垂直的是

波（填“横”或“纵”）。参考答案：横13.金属棒bc在两光滑的水平放置的平行金属导轨上运动时，闭合回路AbcD中有感应电流．这时bc棒将受到向______的磁场力；为使bc棒向右运动，必须对bc施加方向向______的力，这个力克服______力做功；在这个过程中______能转化成了______能。参考答案：左、右、安培力、机械能、电三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）在图中，半径为的圆柱形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面指向纸外，磁感应强度随时间均匀变化，变化率(为一正值常量)，圆柱形区外空间没有磁场，沿图中弦的方向画一直线，并向外延长，弦与半径的夹角。直线上有一任意点，设该点与点的距离为，求从沿直线到该点的电动势的大小。参考答案：解析：由于圆柱形区域内存在变化磁场，在圆柱形区域内外空间中将产生涡旋电场，电场线为圆，圆心在圆柱轴线上，圆面与轴线垂直，如图中虚点线所示．在这样的电场中，沿任意半径方向移动电荷时，由于电场力与移动方向垂直，涡旋电场力做功为零，因此沿半径方向任意一段路径上的电动势均为零．1．任意点在磁场区域内：令为任意点（见图），在图中连直线与。取闭合回路，可得回路电动势，式中，，分别为从到、从到、从到的电动势。由前面的分析可知，，故

（1）令的面积为，此面积上磁通量，由电磁感应定律，回路的电动势大小为根据题给的条件有

（2）由图可知

（3）由（1）、（2）、（3）式可得沿线段的电动势大小为

（4）2．任意点在磁场区域外：令为任意点（见图），。在图中连、。取闭合回路，设回路中电动势为，根据类似上面的讨论有

（5）对于回路，回路中磁通量等于回路所包围的磁场区的面积的磁通量，此面积为，通过它的磁通量。根据电磁感应定律可知回路中电动势的大小

（6）在图中连，令，则，于是当时，，中有

于是得

（7）由（5）、（6）、（7）式可得沿线的电动势的大小为

（8）17.如图，将电荷量为q=3.0×10-9C的点电荷从匀强电场中的B点移动到A点，AB=2cm，电场力做的功为-6×10-7J，求：（1）A、B两点的电势差UAB；（2）匀强电场的场强E。参考答案：（1）200V（2）10000V/m【详解】（1）把电荷从B点移动到A点电场力做负功，则把电荷从A点移动到B点做正功，所以A、B两点的电势差为：；（2）匀强电场的场强为：。18.核聚变能量种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.