河南省郑州市第一百中学2021年高二物理模拟试题含解析

河南省郑州市第一百中学2021年高二物理模拟试题含解析一、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.如图所示，在一个正点电荷产生的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把+q和－q的两个检验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是（

）A.放上+q时，它们的电势能EPA＞EPB＞EPCB.放上+q时，它们的电势能EPA＜EPB＜EPCC.放上－q时，它们的电势能EPA＞EPB＞EPCD.放上－q时，它们的电势能EPA＜EPB＜EPC参考答案：AD解：AB、放上+q时，沿着电场线运动电场力做正功，所以电势能减小，故EPA＞EPB＞EPC，A对；B错；CD、放上－q时，沿着电场线运动电场力做负功，电势能增加，所以EPA＜EPB＜EPC，故C错；D对；综上所述本题答案是：AD2.如图所示，在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg，速率分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动（）A．它们碰撞前的总动量是18kg?m/s，方向水平向右B．它们碰撞后的总动量是18kg?m/s，方向水平向左C．它们碰撞前的总动量是2kg?m/s，方向水平向右D．它们碰撞后的总动量是2kg?m/s，方向水平向左参考答案：C【考点】动量守恒定律．【分析】两球碰撞过程，系统动量守恒，先选取正方向，再根据动量守恒定律列方程，求解即可．【解答】解：取水平向右方向为正方向，设碰撞后总动量为P．则碰撞前，A、B的速度分别为：vA=5m/s、vB=﹣2m/s．根据动量守恒定律得：P=mAvA+mBvB=2×5+4×（﹣2）=2（kg?m/s），P＞0，说明碰撞后总动量方向水平向右．则碰撞前总动量方向也水平向右．故选：C．3.正电荷Q周围的电场线如图所示，由图可知，下列判断正确的是（）A．Ea＞Eb B．Ea=Eb C．Ea＜Eb D．无法确定参考答案：A【考点】点电荷的场强；电场强度．【分析】根据电场线从正电荷出发到无穷远终止或从无穷远出发到负电荷终止判断该电荷是正电荷还是负电荷．根据点电荷产生的电场场强计算公式E=k判断电场强度与距离的关系．【解答】解：根据公式E=k可知，E与r的平方成反比，则距点电荷越近处电场强度越大．故A正确，BCD错误．故选：A．4.（单选）关于电场强度E的说法正确的是（

）A．一个正电荷激发的电场就是匀强电场；B．根据E=F/q可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比；C．E是矢量，电场中某点E的方向与正电荷在该点所受的电场力的方向一致；D.若电场中P点没有试探电荷，则P点场强为零参考答案：C5.

电磁波在空中的波长为λ．北京交通广播电台的频率为f，该电台所发射电磁波的波速为为A．λ/f

B．f/λ

C．λf

D．λ+f参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.．图为“研究电磁感应现象”的实验装置．

（1）将图中所缺的导线补接完整．

（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：

a．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向

偏一下．

b．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向偏一下．（a、b两空选填“左”或“右”）参考答案：7.如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平内转动，若A匀速转动，B中________感应电流（填“有”、“无”）；若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中__________感应电流（填“有”、“无”）。参考答案：无

有

8.19世纪60年代，英国物理学家

▲

在总结前人研究电磁感应现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论，他的理论的两个要点是（1）

▲

；（2）

▲

。参考答案：．麦克斯韦

、

变化的磁场产生电场

、

变化的电场产生磁场

；9.（4分）如图所示：红光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，经折射后从球面射出，若红光在玻璃中传播时间为t红，紫光在玻璃中传播时间为t紫，则a是

光，t红

t紫（填＞、＜或=）参考答案：红；＜10.某物体做直线运动，物体的速度—时间图像如图所示，若初速度大小为v0，末速度大小为vt，则在时间t1秒内物体的平均速度v_________．(填<、>或=)参考答案：＞11.（8分）如图所示，MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．则该带电粒子在a点的加速度一定____于在b点的加速度．带电粒子在a点时的电势能一定____于在b点时的电势能。参考答案：小，大12.如下图所示是定性研究平行板电容器电容的影响因素的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地．指出图甲、乙所示的情况下，静电计指针的偏转角度变化情况：(1)正对面积增大时，静电计指针的偏转角度________________；(2)板间距离减小时，静电计指针的偏转角度________________．参考答案：13.如图所示，在均匀导电的碳纸上压着两根长方形的银条A1A2、B1B2，两根银条上的A0、B0点接电动势为6V内阻不计的电池，一理想电压表负端接A0，而正端接探针P.(1)当P接于B1时，电压表的读数为_______,将P沿B1B2移动时电压表读数将________。(2)现将P沿A0B0移动，并将所记录的电压表读数U、探针与A0的距离x绘成图线（如图乙所示），点x处的电场强度E=________v/m，其方向_________。参考答案：（1）6V，

不变。

（2）75

，由x垂直指向A1A2方向。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W起

的作用。②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，

。改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图(b)的图线．则电池的电动势E=

，内阻r=

。（结果保留两位有效数字）参考答案：①防止短路，电流过大，烧坏电源

②读取电压表的示数，10V

，46±2Ω.（漏写单位，没分）15.（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）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长度为L=0.1m，两板间距离为d=0.4cm．有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下极板上．当微粒落到下极板上时，所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上．设前一微粒落到下极板上时，后一微粒才能开始射入两极板间．已知微粒质量为m=2×10﹣6kg，电荷量为q=1×10﹣8C，电容器电容为C=10﹣6F．取g=10m/s2．试求：（1）为使第一个微粒能落在下极板中点，微粒的入射速度．（2）以（1）问所求速度入射的带电粒子，最多能落到下极板上的个数．参考答案：解：（1）第一个粒子在极板间做平抛运动，即水平位移：x=v0t…①竖直位移：=at2，…②由①、②解得：x=v0；为使第一粒子能落在下板中点，x=L，代入数据解得：v0=2.5m/s；（2）设以上述速度入射的带电粒子，最多能有n个落到下极板上．则第（n+1）个粒子的加速度为a，由牛顿运动定律得：mg﹣qE=ma…③其中E===…④由③、④得：a=g﹣…⑤第（n+1）粒子做匀变速曲线运动：x=v0t=L，y=at2，y=（g﹣）2（）2，第（n+1）粒子不落到极板上，则y≤，即：（g﹣）2（）2≤，解得：n=600；答：（1）为使第一个粒子能落在下板中点O，粒子入射速度v0应为2.5m/s；（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有600个落到下极板上．17.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=37o角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m=0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为=0.25。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）求：⑴金属棒沿导轨由静止开始下滑时加速度a的大小；⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求此时金属棒速度v的大小；⑶在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度B的大小和方向。（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）参考答案：(1)根据牛顿第二定律mgsinθ－f=ma

……①

(1分)

f=μN

……②

(1分)

N=mgcosθ

…………③

(1分)联立①②③得a=g(sinθ-μcosθ)

………④

代入已知条件得a=10×(0.6-0.25×0.8)a=4m/s2

…………(1分)(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡mg（sinθ-μcosθ）-F=0………⑤

(1分)此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率P=Fv

……………………⑥

(1分)

由⑤⑥两式解得

…………⑦（1分）

将已知数据代入上式得=10m/s

…………(1分)（用其它方法算出正确答案同样给分）

(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为L，磁场的磁感应强度为B

E=BLv

……………⑧(1分)

……………⑨(1分)

P＝I2R

……………⑩(1分)