山西省临汾市水堤中学2022-2023学年高二物理模拟试题含解析

山西省临汾市水堤中学2022-2023学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.在一根轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿住绳上端的小球站在三层楼的阳台上，放手让小球自由下落，两球落地时间差为，如果站在四楼阳台上，重复上述实验，则两球落地时间差为，则

A．=

B．>

C．<

D．由于具体变量不知，无法比较参考答案：C2.(单选)如图所示，A、B为两个固定的等量同号正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷，下列说法中正确的是()

A．加速度始终增大

B．加速度先增大后减小 C．速度先增大后减小

D．速度先减小后增大参考答案：D3.下列说法中正确的是：

（

）A．根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零C.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大参考答案：D4.如图6-15所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中不正确的是A．这列波的波长是4mB．这列波的传播速度是10m/sC．质点Q（x=9m）经过0.5s才第一次到达波峰D．M点以后各质点开始振动时的方向都是向下参考答案：C5.（单选题）两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为(

)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.在某次冰壶比赛中，运动员将一冰壶甲以3m/s速度推出，与正前方另一静止的相同质量的冰壶乙发生对心正碰，碰撞后冰壶乙以2m/s速度向前滑行，方向与冰壶甲碰前运动方向相同，则碰后瞬间冰壶甲的速度大小为

▲，该碰撞是

▲

（选填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”）。参考答案：1m/s（1分）非弹性碰撞7.将一带电量为2×10-8Ｃ的检验电荷放入点电荷Ｑ的电场中的ｐ点时，受到的电场力为2×10-2Ｎ，则ｐ点的电场强度为N/C，如果移走检验电荷，则ｐ点的电场强度为N/C。参考答案：根据场强公式：N/C;场强是电场本身的固有属性，由场源自身决定，与有无试探电荷无关，所以移走检验电荷，场强大小也不会变。8.（4分）示波器可以视为加速电场与偏转电场的组合，若已知前者的电压为，后者的电压为，极板长为，板间距离为，且电子加速前初速度可以忽略不计。示波器的灵敏度被定义为偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量，即。则示波器的灵敏度与加速电场的电压和偏转电场的电压的关系是：

越大，灵敏度越小；灵敏度与

无关。(填“”或“”)参考答案：，9.如图所示，为一列沿水平方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，右图是这列波中质点p的振动图线，那么：(1)该波的传播速度为________m/s；(2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”)；(3)图中Q点(坐标为x＝2.25m处的点)的振动方程为：y＝____________________cm.参考答案：(1)0.5m/s（2分）(2)向左（2分）(3)y＝0.2cosπt

cm（2分）10.如图所示，矩形线圈abcd的一半放在B＝0.1T的匀强磁场中，ab边长10cm，bc边长20cm，若线圈绕ab边以角速度?＝100???rad/s匀速旋转，由图示位置转过90°的时刻，线圈中瞬时感应电动势大小为

，线圈转过90°过程中平均感应电动势大小为

。参考答案：由图示位置转过90°的时刻，cd边线速度的大小v＝?lad，方向垂直于磁感线方向，产生的瞬时感应电动势大小e＝Blcdv＝0.1×0.1×100?×0.2＝0.628（V）；线圈转过90°过程中磁通量的变化量Δ?＝B，所用时间Δt＝，产生的平均感应电动势大小＝＝＝＝0.2V。11.有一个称为“千人震”的趣味物理小实验如图1，实验是用一节电动势为1.5V的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是

；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间

，因为

．参考答案：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．【考点】自感现象和自感系数．【分析】只有当闭合电路断开时，导致电路中的电流变化，镇流器出现自感现象，产生瞬间高压，给同学们都有触电感觉．【解答】解：当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小．当断开时，镇流器电流发生变小，从而产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉．故答案为：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．12.如图所示，设车厢长度为l，质量为M，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的物体以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为_______，方向________.

参考答案：

水平向右13.一个量程为0～300μA的电流表，内阻为1000Ω，再给它串联一个99000Ω的电阻，将它改装成电压表，改装后电压表的量程为___V，用它来测量一段电路两端的电压时，表盘指针如图，这段电路两端的电压是

V参考答案：改装后电压表的量程为

30

V，这段电路两端的电压是23.0

V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图表所示，用单摆测重力加速度，其中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的数据。根据上表这些数据可以（1）算出当地的重力加速度g＝____________；（2）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为

（

） A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台 B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台 C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台 D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是

（

） A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时，秒表过迟按下 D．实验中误将n-1次全振动数为n次参考答案：（1）

（2）B

（3）B15.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为________mm.(2)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为________mm.

(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为________Ω.

(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A1(量程0～4mA，内阻约50Ω)

电流表A2(量程0～10mA，内阻约30Ω)

电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ)

电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)

直流电源E(电动势4V，内阻不计)

滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A)

滑动变阻器R2(阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A)

开关S，导线若干。

为使实验误差较小，电流表应选

，电压表应选

，滑动变阻器应选

（填器材的代号）。

（5）要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100KW，向远处输电用的输电线总电阻为8Ω。为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%，且用户端刚好能得到220V交变电压，试求供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的原、副线圈匝数比。参考答案：17.(7分)一把弹簧枪可以射出质量为、速度为的水平飞行的铅弹。现用它对准质量为、以的速度沿光滑桌面迎面滑来的软木块发射一颗铅弹，如图所示，铅弹射入木块后未穿出，木块沿原速度方向继续向前运动，但速度变为求：(1)铅弹和软木块的质量之比？(2)如果想让木块停下来，总共至少应向木块射入多少颗铅弹？假设每颗铅弹的形状、质量、速度都相同且射入木块后都不穿出。参考答案：取水平向左为正方向（1）子弹射入木块至两者具有共同速度的过程，动量守恒；……（2分）代入数据，有……（1分）故……（1分）（2）设射入颗子弹后木块静止

……（2分）得……（1分）18.（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＇(=191