河南省安阳市洹北中学2022-2023学年高二物理模拟试卷含解析

河南省安阳市洹北中学2022-2023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.（多选题）光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强等，因此在现代生活中被广泛应用。在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆锥形状。现把一段长为L的光纤简化为细长的圆锥体的一部分，其顶角很小，两端截面的半径分别为R1、R2，（且R1>R2）。若使光以一定的入射角从大截面射入后能从小截面射出，则下列说法不正确的是（

）A．光在此光纤中反射次数多于在同长度合格光纤中的反射次数B．光纤外套的折射率要小于内芯的折射率C．一定能量的光束从入口射入后，从出口射出的能量不变D．光在此光纤内运行的全反射临界角变大参考答案：CD解：

A、由于圆锥体母线不平行，光线经过一个锥体母线反射后射到另一个相对的母线时，入射角比合格光纤的小，由几何关系可知光在此光纤中反射次数多于在同长度合格光纤中的反射次数．故A正确．B、光线要在光纤内发生全反射，由全反射的条件可知光纤外套的折射率要小于内芯的折射率．故B正确．C、由于光线在圆锥体的母线入射角不断减小，可能使入射角小于临界角，从而光不发生全反射而从光纤射出，所以一定能量的光束从入口射入后，从出口射出的能量会减少．故C不正确．D、根据全反射临界角公式sinC=，n不变，则临界角不变，故D不正确．本题选不正确的，故选：CD．2.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同

速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示．则()A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的电势能一个增加一个减小参考答案：C3.如图所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是

A．闭合K1，有电子从枕型导体流向地

B．闭合K2，有电子从枕型导体流向地

C．闭合K1，有电子从地流向枕型导体

D．闭合K2，没有电子通过K2参考答案：C4.（多选题）如图所示是甲、乙两个单摆在同一地点做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（）A．甲、乙两摆的振幅之比为2：1B．甲、乙两摆的摆长之比为4：1C．甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等D．t=2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零参考答案：AD【考点】简谐运动的振动图象．【分析】根据图象直接得到两个单摆的振幅和周期，然后结合单摆周期公式求摆长之比．根据机械能守恒定律和向心加速度公式列式研究摆球在最低点时向心加速度关系．根据摆球的位置分析重力势能和动能．【解答】解：A、由图知，甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm，则振幅之比为2：1，故A正确；B、甲、乙两摆的周期分别为4s、8s，周期之比为1：2．根据由单摆的周期公式T=2π得：甲、乙两摆的摆长之比为1：4，故B错误；C、设摆角为θ，则摆球从最高点摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得

mgL（1﹣cosθ）=摆球在最低点时向心加速度a==g（1﹣cosθ），根据振幅和摆长关系，可知甲摆摆球的最大偏角比乙摆摆球的最大偏角大，所以甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定不等，故C错误；D、t=2s时，甲摆通过平衡位置，重力势能最小．乙摆经过最大位移处，动能为零，故D正确．故选：AD5.（多选题）如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6J，若M大于m，那么此过程产生的内能不可能为（）A．4J B．6J C．10J D．14J参考答案：ABC【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】子弹射入木块过程中，系统所受合外力，动量守恒，由动量守恒定律和功能关系求出木块增加的动能范围，再进行选择．【解答】解：设子弹的初速度为V，射入木块后子弹与木块共同的速度为v，木块的质量为M，子弹的质量为m．以子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：mV=（M+m）v，得：v=，木块获得的动能为：△Ek=Mv2==?=6J，已知：M＞m，则：△Ek=Mv2==?＞×，已知：△Ek=Mv2=6J，则：＞12J，系统产生的内能为：Q=mV2﹣（M+m）v2=＞12J，产生的内能大于12J，不可能为：4J、6J、10J，故ABC不可能，D可能．本题选不可能的，故选：ABC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为电容器C与电压为U的电源连接成的电路，当电键K与1接通时，电容器A板带负电，B板带正电，这一过程称电容器的充电过程.电路稳定后，两板间的电势差为________．当K与2接通时，流过导体acb的电流方向为________，这就是电容器的放电过程．参考答案：U

b→c→a7.如图10所示，在一匀强电场中，将的负电荷由A点移至B点，需克服电场力做功，已知AB连线长为，AB连线与电场线间的夹角，则A、B两点间的电势差___________V，场强E=____________V/m。

参考答案：

5×10-10

F

，

80V8.光纤通过所用的原理是光的_______,光缆有内外两层，设光缆的内芯材料的折射率为n1，光缆的外套材料的折射率为n2，则n1______n2.(填“大于”、“等于”或“小于”)参考答案：全反射；大于9.（4分）两块带电的平行金属板相距10㎝，两板之间的电势差为U=9.0×103V。在两板之间与两板等距离处有一带电的尘埃，带有q=－1.6×10-7C的电荷，这颗尘埃受到的电场力为

；这颗尘埃在电场力的作用下运动到带正电的金属板上，电场力所做的功为

。参考答案：1.44×10-2N

；7.2×10-4J10.（4分）根据某次实验记录数据画出U-I图象，由此可知电源的电动势E=________伏，内阻r=___________欧。参考答案：3.0

111.在用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻时，根据实验测得的一系列数据，画出了如图所示的U－I图，则被测干电池的电动势为______V，内阻为______Ω。参考答案：1.5V

0.5Ω12.（2分）某同学在家中测算电冰箱的月耗电量，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转蕊的转动情况，测得冰箱致冷时，转盘每12s转一转；冰箱保温时，转盘每120s转一转，电能表上标明“2000r／(kW·h)”。该同学还测得冰箱每小时致冷10min，保温50min，每月按30d(天)计（冰箱一直工作），则该冰箱月耗电为_________________(kW·h)(度)。参考答案：2713.有一个电压表的量程为3V，内阻为900Ω，由于没有电流表，需要将其改装成一个量程为0.6A的电流表，则应该

联一个阻值为

Ω的电阻。参考答案：并

5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图17所示，水平放置的两根平行金属导轨相距0.2m，上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势为6V、内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，要在金属棒所在位置施加一个磁场才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零.求：(1)磁场的方向

(2)磁场的大小[U7]

参考答案：：水平向左由题意可知ab中的电流大小为I==2A，欲使ab对轨道压力恰为零则mg=BIL.得B==1T方向17.竖直放置的平行金属板M、N相距d=0.2m，板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，极板按如图所示的方式接入电路。足够长的、间距为L=1m的光滑平行金属导轨CD、EF水平放置，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B。电阻为r=1的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好。已知滑动变阻器的总阻值为R=4，滑片P的位置位于变阻器的中点。有一个质量为m=1.0×10kg、电荷量为q=+2.0×10C的带电粒子，从两板中间左端沿中心线水平射入场区。不计粒子重力。

（1）若金属棒ab静止，求粒子初速度v0多大时，可以垂直打在金属板上？

（2）当金属棒ab以速度v匀速运动时，让粒子仍以相同初速度v0射入，而从两板间沿直线穿过，求金属棒ab运动速度v的大小和方向。

参考答案：（1）金属棒ab静止时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为，则

①垂直打在金属板上，则

②解得

③代入数据得

100m/s

（2）当金属棒ab匀速运动时，感应电动势

④ks5u板间电压：

⑤）粒子沿直线穿过板间，则粒子受电场力、洛仑兹力平衡，做匀速直线运动

⑥

解得：

⑦

代入数据得

50m/s

（1分）由左手定则知，粒子所受洛仑兹力方向垂直M板，故粒子所受电场力应该垂直于N板，由右手定则知，ab棒应水平向右运动。18.（15分）一质量为的平顶小车，以速度沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为。1.

若要求物块不会从车顶后缘掉下，则该车顶最少要多长？2.

若车顶长度符合1问中的要求，整个过程中摩擦力共做了多少功？参考答案：解析：1.物块放到小车上以后，由于摩擦力的作用，当以地面为参考系时，物块将从静止开始加速运动，而小车将做减速运动，若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度，则物块就刚好不脱落。令表示此时的速度，在这个过程中，若以物块和小车为系统，因为水平方向未受外力，所以此方向上动量守恒，即

（1）从能量来看，在上述过程中，物块动能的增量等于摩擦力对物块所做的功，即

（2）其中为物块移动的距离。小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功，即

（3）其中为小车移动的距离。用表示车顶的