河北省张家口市二道渠乡中学2021年高二物理模拟试卷含解析

河北省张家口市二道渠乡中学2021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.（单选）一个单摆,分别在Ⅰ、Ⅱ两个行星上做简谐振动的周期为T1和T2,若这两个行星的质量之比为M1：M2=4：1,半径之比为R1：R2=2：1,则(

)A.T1：T2=1：1

B.T1：T2=2：1

C.T1：T2=4：1

D.T1：T2=2：1参考答案：A2.如图所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则在下列时刻

（

）A．t1时刻N＞G，P有收缩的趋势．B．t2时刻N=G，此时穿过P的磁通量最大．C．t3时刻N=G，此时P中无感应电流．D．t4时刻N＜G，此时穿过P的磁通量最小参考答案：3.如图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是

A．该电场一定是匀强电场B．这四个等势面的电势一定满足

a－b=b－c=c－dC．如果a＞b，则电场强度Ea＞EbD．如果a＜b，则电场方向垂直于等势面由b指向a参考答案：ABD4.下列图中，标出的磁场B的方向、带电粒子运动速度

v的方向、洛仑兹力F的方向，正确的是参考答案：C5.（多选）下列说法中符合实际的是A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C．电磁波谱中最不易发生衍射的是无线电波

D．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，匀强电场中a、b两点的距离为0.4m，两点的连线与电场线成60°角，两点间的电势差为32V，则匀强电场的场强大小为

V/m，把电荷量为10-10C的正电荷从a点移到b点，其电势能将减少

J。参考答案：160V，3.2×10-9J7.如图2-9-10所示的电路中,R1、R2为标准电阻.测定电源电动势和内阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值比真实值________,内阻的测量值比真实值________,测量误差产生的原因是________.

参考答案：没有误差

偏大

电流表有内阻8.（4分）避雷针的避雷原理是

。参考答案：尖端放电9.如图12所示，单匝线圈ABCD在外力作用下，第一次以速度V向右匀速进入匀强磁场；第二次又以速度2V匀速进入同一匀强磁场。则第二次与第一次进入时线圈中电流之比为___________;第二次与第一次进入时通过线圈导线横截面的电荷量之比为________________。参考答案：10.一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈中感应电动势e与时间t的关系图象如图所示,感应电动势的最大值和周期可在图中读出,则磁感应强度B=___

_.在t=T/12时刻,线圈平面与磁感强度的夹角_____

___.参考答案：11.将长0.5m，通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为

T。参考答案：0.1512.如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为

V，

端电势高（填“A”或“B”）。参考答案：13.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为

值；r>r0时，分子势能为

值。如果取r→∞远时为分子势能的零势能点，则r>r0时，分子势能为

值；r<r0时，分子势能可以为

值。（填“正”、“负”或“零”）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用器材有：电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线，要求能测出尽可能多的数据，图示是没有连接完的实物电路。（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根）（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。（2）连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是

。（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向

（填“左”或“右”）端滑动。（4）通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图所示的U-I图线，根据U-I图线提供的信息，可计算出小灯泡额定功率为

W。（5）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是

。参考答案：(1)如图所示（2）c段导线断路或灯泡断路（3）右（4）0.5（5）灯丝的电阻会随温度的升高而增大15.某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，在本实验中：（1）现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干，其中此实验不需要使用的器材是

▲

．（2）若实验中所用重锤的质量m＝0.2kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示。其中，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s2，则从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为

▲

J，打B点时重锤的动能为

▲

J（结果均取两位有效数字）．参考答案：（1）秒表

（2）0.92

0.90四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）人们常说“水滴石穿”，请你根据下面提供的信息，估算出水对石头的平均冲击力的大小。一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0．10m3/s，水的密度kg/m3，水在最高点的速度和落至石头后的速度都认为是零．（落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力，g取10m/s2）参考答案：水从h高处落下可认为是自由落体运动，速度为v，则（2分）m/s

①

（1分）设在很短时间t内有质量为m的水落到石头上，设石头对水的平均作用力为F，取竖直向下为正方向，由动量定理得，

②（2分）而

③

（2分）由①②③式代入数据解得，N（1分）根据牛顿第三定律可知，水对石头的反作用力=N（2分）17.如图所示，导体杆质量为，电阻为，放在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为，电源的内阻不计,重力加速度为。求：(1).若导体光滑时,电源的电动势为多大能使导体杆静止在导轨上？(2).若导体杆与导轨间的动摩擦因数为，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆在导轨上匀速下滑，电源的电动势应为多大？

参考答案：解：（1）杆受力如图所示，由平衡条件有

：

F－Nsinθ=0,Ncosθ－mg=0,而F=BId=Bd联立得：E=.（2）导体杆匀速下滑，四个力平衡，正交分解摩擦力沿斜面向上.由平衡条件和正交分解有：F2cosθ+μ（mgcosθ+F2sinθ）－mgsinθ=0F2=Bd,得：E2=18.如图15所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部20Ω的电阻R相接．求电键S合上后：（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式．（2）电压表和电流表示数；电阻R上所消耗的电功率．（3）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功．（4）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量．参考答案：）解：（1）感应电动势最大值

Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50V=50V

（2分）故交变电动势瞬时值的表达式为e=Emcosωt=50cos50tV

（2分）（2）感应电动势有效值E==50V.

（1分）电键S合上后，由闭合电路欧姆定律I=A=2.0A，

（1分）U=IR=2×20V=40V

（1分