广东省广州市桥城中学2021-2022学年高二物理模拟试卷含解析

广东省广州市桥城中学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.下列物理量中与检验电荷有关的是(

)A．电场强度E

B．电势

C．电势能

D．电势差U参考答案：C2.（单选）如图4－1－21所示，在匀强磁场中的U形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，以相同的速度v匀速向右滑动．为使ab中有感应电流产生，对开关S来说()A．打开和闭合都可以B．应打开C．打开和闭合都不行D．应闭合参考答案：D3.下列哪种力是洛伦兹力A．电荷间的相互作用力

B．电场对电荷的作用力C．磁铁对小磁针的作用力

D．磁场对运动电荷的作用力参考答案：D4.(单选)如图，在x轴上的0、M两点固定着两个电荷量分别为q1和q2的点电荷，两电荷连线上各点电势φ随x的变化关系如图所示，其中A、B两点的电势均为零，BD段中的C点离x轴最远，则

(

)A.q1为负电荷、q2为正电荷B. BD段中C点场强最大且沿x轴正方向C. A点场强小于C点场强D.将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功参考答案：D5.（单选）设月球绕地球运动的周期为27天，则月球中心到地球中心的距离R1与地球的同步卫星(同步卫星的周期与地球自转周期相同)到地球中心的距离R2之比即R1∶R2为

(

)A．3∶1B．9∶1C．27∶1D．18∶1参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图12所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为

V，通过电阻R0的电流为

A。参考答案：80

27.如图所示，L是直流电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计。当开关S处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方。当开关S断开时，____表的指针缓慢地回到零点，_____表的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点。（填“G1或G2”）参考答案：_G2__

___G1___

8.实现受控核聚变需要108K以上的高温。其中两个重要的聚变反应式是：（1）上面两个反应式中的A是__________，B是_________（2）设质子质量为mp，中子质量为mn，已知mpc2=938.27MeV，mnc2=939.57MeV，则：参考答案：1）____________，___________，

（2）___－0.54_____9.（4分）某汽车在平直路面上紧急刹车时，加速度的大小是6m／s2，如果必须在2s内停下来，车的行驶速度最高不能超过

m／s，这种情况下刹车后汽车通过的距离是

m。参考答案：12；1210.（4分）电子以4×106m/s的速率垂直射入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的磁场力为

N，如果电子射入磁场时的速度v与B的方向间的夹角是180°，则电子所受的磁场力为

N。参考答案：

3.2×10-13

011.穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示，由图可知：0-5s内线圈中感应电动势大小为

，12.5s时线圈中感应电动势大小为

。参考答案：1V，2V12.重力为400N的物块放置在水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数为0.25。当用80N的水平推力推物块时，物块受到的摩擦力的大小为

N；当用160N的水平推力推物块时，物块受到的摩擦力大小为

N。参考答案：80

10013.（4分）一个质量为m，带电量为q的油滴从空中自由下落时间t1后，进入水平放置的带电极板间，再经过时间t2速度为零，则电场力是重力的______倍。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一游标卡尺，主尺的最小分度是lmm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量-球的直径，如图9甲所示的读数是______mm，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图12乙所示的读数是_____mm。参考答案：12甲所示的读数是

10.50

mm，12乙所示的读数是

1.733

mm．15.（10分）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图甲所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹.（1）根据实验装置知，②、③、④依次是

、

、

；（2）某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图乙所示，此时螺旋测微器的读数为

mm.转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数.若实验测得4条亮纹中心间的距离为△x=0.960mm，已知双缝间距为d=1.5mm，双缝到屏的距离为L=1.00m，则对应的光波波长λ应为多少？

参考答案：（1）滤光片、单缝、双缝．（每空1分，共3分）；（2）螺旋测微器的读数为1.179mm~1.181mm．（3分）；（3）相邻两条亮（暗）纹间的距离：

（2分）

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.假期中小芳乘坐火车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，

她用身边的器材测出火车的加速度．小芳的测量过程如下：她一边看着窗外每隔100m

的路标，一边用手表记录着时间．她观测到她所在车厢从经过第一根路标到经过第二根路标的时间间隔为12s，从经过第一根路标到经过第三根路标的时间间隔为22s．请你根据她的测量情况，求：（1）火车的加速度大小（2）火车经过第三根路标时的速度大小参考答案：（1）（6分）0.152m/s2（2（5分））10.8m/s（1）火车从第一根路标到第二根路标的过程，位移为s1=100m，时间为t1=12s，中间时刻速度，火车经过第二根路标到经过第三根路标的过程，位移为s2=100m，时间为t2=10s，中间时刻速度，则，解得a=0.152m/s2（2）由运动学公式得，火车经过第三根路标时速度，解得v3=10.8m/s17.如图，线圈的面积是0.05m2，共100匝，线圈总电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T，线圈以5r/s的转速匀速旋转．求：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势e随时间t变化的关系式．（2）电路中电流表的示数是多大？（3）线圈从图示位置开始，经过0.1s时间，电阻R上产生的焦耳热Q是多少？参考答案：解：（1）从中性面开始计时，则e=Emsinωtω=2πn=10π由以上式子得（2）设电动势的有效值为E，通过电阻的电流的有效值为I，则电流表的示数是5A．（3）设线圈转动产生的交流的周期为T，则st=所以，Q=I2Rt=22.5J答：（1）线圈中感应电动势e随时间t变化的关系式：（2）电路中电流表的示数为5A（3）线圈从图示位置开始，经过0.1s时间，电阻R上产生的焦耳热Q是22.5J18.（20分）一个质量为m1的废弃人造地球卫星在离地面h=800km高空作圆周运动，在某处和一个质量为m2＝的太空碎片发生迎头正碰，碰撞时间极短，碰后二者结合成一个物体并作椭圆运动。碰撞前太空碎片作椭圆运动，椭圆轨道的半长轴为7500km，其轨道和卫星轨道在同一平面内。已知质量为m的物体绕地球作椭圆运动时，其总能量即动能与引力势能之和，式中G是引力常量，M是地球的质量，a为椭圆轨道的半长轴．设地球是半径R=6371km的质量均匀分布的球体，不计空气阻力。（i）试定量论证碰后二者结合成的物体会不会落到地球上。（ii）如果此事件是发生在北级上空（地心和北极的连线方向上），碰后二者结合成的物体与地球相碰处的纬度是多少？参考答案：解析：（i）图1为卫星和碎片运行轨道的示意图。以v1表示碰撞前卫星作圆周运动的速度，以M表示地球E的质量，根据万有引力定律和牛顿定律有

（1）式中G是引力常量．由（l）式得

（2）以v2表示刚要碰撞时太空碎片的速度，因为与卫星发生碰撞时，碎片到地心的距离等于卫星到地心的距离，根据题意，太空碎片作椭圆运动的总能量

（3）式中a为椭圆轨道的半长轴．由（3）式得

（4）卫星和碎片碰撞过程中动量守恒，有

m1v1－m2v2=(m1+m2)v

（5）这里v是碰后二者结合成的物体（简称结合物）的速度．由（5）式得

（6）由（2）、（4）、（6）三式并代人有关数据得

（7）结合物能否撞上地球，要看其轨道（椭圆）的近地点到地心的距离rmin，如果rmin<R，则结合物就撞上地球．为此我们先来求结合物轨道的半长轴a'。结合物的总能量

（8）代人有关数据得

a'=5259km

（9）结合物轨道的近地点到地心的距离rmin=2a'－（R+h）=3347km<R

（10）据此可以判断，结合物最后要撞上地球。（ii）解法一在极坐标中讨论，取极坐标，坐标原点在地心处，极轴由北极指向南极，如图2所示。碰撞点在北极上空，是椭圆轨道的远地点，结合物轨道的椭圆方程

（11）式中e是偏心率，p是椭圆的半正焦弦，远地点到地心的距离

rmax=R+h

（12）由解析几何有

（13）在轨道的近地点，r=rmin，θ=0，由（11）式得

p=rmin(1+e)(=4563km)

（14）或有

p=rmax(1－e)

（15）在结合物撞击地球处；r=R，由（11）式有

（16）或

（17）代人有关数据可得

cosθ=－0.7807

（18）

θ=141.320

（19）这是在北纬51.320。评分标准：本题20分。第（i）小题12分．（1）或（2）、（3）或（4）、（5）或（6）式各2分，（8）式3分，（10）式3分。第（ii）小题8分。（11）、（12）、（13）、（14）或（15）、（16）或（17）式各l分，（19）式2分（答案在1410到1420之间的都给2分），正确指出纬度给l分。解法二在直角坐标中讨论．取直角坐标系，以椭圆的对称中心为坐标原点O，x轴通过近地点和远地点并由远地点指向近地点，如图3所示。结合物轨道的椭圆方程是

（20）式中a＇、b＇分别为结合物椭圆轨道的半长轴和半短轴。远地点到地心的距离

rmax=R+h

（21）根据解析几何，若c为地心与坐标原点间的距离，

c=rmax－a＇(=1912km)

（22）而

（23）注意到a＇由（9）式给出，得

b＇=4899km

（24）结合物撞击地面处是结合物的椭圆轨道与地面的交点，设该处的坐标为xp和yp，则有

xp=Rcosθ+c

（25）

yp=Rsinθ

（26）式中θ为从地心指向撞击点的矢经与x方向的夹角．因撞击点在结合物的轨道上，将（24）、（25）式代入轨道方程（20）式，经整理得

（27）引人以下符号并代人有关数据得