2021年江西省赣州市于都第五中学高二物理模拟试题含解析

2021年江西省赣州市于都第五中学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1.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是(

)A.在0～6s内，物体离出发点最远为30m

B.在0～6s内，物体经过的路程为40m

C.在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD.5s～6s内，物体所受的合外力做负功

参考答案：BC2.坐在行驶的公共汽车座位上的乘客认为自己是静止的，他所选择的参考系可以为（）A．地面 B．坐在他身边的乘客C．公路边的树木 D．公路边的房屋参考答案：B【考点】参考系和坐标系．【分析】研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论，明确参考系的概念，理解物体运动相对性．【解答】解：乘客相对于公共汽车上的座位或身边的乘客均是静止的，故他选择的参考系是坐在他身边的乘客或座位；而他相对于地面、树木房屋等都是运动的；故选：B．3.（多选）对于一定质量的某物体而言，下列说法中正确的是

▲

A．物体动量改变，其速度大小一定改变B．物体的速度方向改变，其动量一定改变C．物体的动能不变，其动量可能改变

D．物体的运动状态改变，其动量可能不变参考答案：BC4.如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流．下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】楞次定律．【分析】由楞次定律：感应电流磁场总是阻碍线圈原磁通量的变化，结合是N极还是S极的运动，从而可以判断出感应电流的方向．【解答】解：A、由图示可知，在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误；B、由图示可知，在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流顺时针方向，故B错误；C、同时，在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误；D、由图示可知，在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流逆时针方向，故D正确；故选：D．5.美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为0.36m的方形物体，它距离地度仅有16km，理论和实践都表明：卫星离地面越近，它的分辨率就越高，那么分辨率越高的卫星

A．向心加速度一定越大

B．角速度一定越小C．周期一定越大

D．速度一定越小参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.静止在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离是．参考答案：【考点】动量守恒定律．【分析】不计水的阻力，人和小船组成的系统水平方向不受外力，系统的动量守恒，根据动量守恒定律求出船移动的位移大小．【解答】解：船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向后退，规定人的速度方向为正方向，由动量守恒定律有：mv﹣MV=0．人从船头走到船尾，设船后退的距离为x，则人相对于地面的距离为L﹣x．则有：m=M解得：x=故答案为：．7.目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小为__________和电极__________(填M或N)的电势高。参考答案： 8.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

1009.验钞机上发出的___

能使钞票上的荧光物质发光；电视机的遥控器发出的__________可控制电视机；光的__________现象说明光是一种横波；用激光垂直照射一个不透光的小圆板时，光屏上影的中心会出现一个亮斑，这是光的__________现象。参考答案：10.历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的，生成两个动能均为8.9MeV的He。（1MeV=1.6×10-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：11.（4分）用频率为ν1的光照射某金属时，逸出的光电子最大初动能为E1，用频率为ν2（ν2＞ν1）的光照射该金属时，逸出光电子的最大初动能为_______________，该金属发生光电效应的极限频率为_____________。（普朗克常量为h）参考答案：；12.地面上一无线电波发射站发射频率为9×107Hz的无线电波，该波的波长为＿＿＿＿m。假设地球与月球的距离是3.9×108m，那么该无线电波到达月球所需的时间t=＿＿＿＿＿＿s。参考答案：3.3，1.313.如图，A为电源的U—I图线，B为电阻R的U—I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率为

，电源的效率为

，电源内阻消耗的功率为

，外电阻和内阻之比为

。参考答案：

4W

、

67%

、

2W

、

2：1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.4715.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，电源的电动势E=18V，电阻R1=8Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是32W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是8W，求：

（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。参考答案：解析：（1）设S2断开时R1消耗的功率为P1，则

，代入数据可以解得r=1Ω（2）设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2，则

解得U=8V由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir，代入数据，得I=10A流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，A而I1+I2=I，所以I2=9A由

代入数据得W17.（16分）在竖直平面内放置一长为L、内壁光滑的薄壁玻璃管，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为－q、质量为m．玻璃管右边的空间存在着匀强磁场与匀强电场．匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度为B；匀强电场方向竖直向下，电场强度大小为mg/q．如图所示，场的左边界与玻璃管平行，右边界足够远．玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界进入场中向右运动，由于水平外力F的作用，玻璃管进入场中速度保持不变，一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在竖直平面内运动，最后从左边界飞离电磁场．运动过程中小球的电荷量保持不变，不计空气阻力。

（1）试分析小球在玻璃管中的运动情况；

（2）试求小球从玻璃管b端滑出时的速度大小；

（3）试求小球离开场时的运动方向与左边界的夹角。参考答案：（1）小球在玻璃管中沿水平方向做匀速直线运动（2分）竖直方向做初速为零的匀加速直线运动（2分）

或小球做类平抛运动（4分）（2）由得，即重力与电场力平衡（1分）所以小球在管中运动的加速度为：

（2分）设小球运动至b端时的y方向速度分量为vy，则：（1分）所以小球运动至b端时速度大小为（2分）（3）设小球在管中运动的时间为t，小球在磁场中做圆周运动的半径为R，运动轨迹如图所示，t时间内玻璃管的运动距离（1分）由牛顿第二定律得：（1分）由几何关系得：（1分）

因为，所以（1分）

可得（1分）

故，即小球飞离磁场时速度方向垂直于磁场边界向左

（1分）18.（21分）嫦娥1号奔月卫星与长征3号火箭分离后，进入绕地运行的椭圆轨道，近地点离地面高，远地点离地面高，周期约为16小时，称为16小时轨道（如图中曲线1所示）。随后，为了使卫星离地越来越远，星载发动机先在远地点点火，使卫星进入新轨道（如图中曲线2所示），以抬高近地点。后来又连续三次在抬高以后的近地点点火，使卫星加速和变轨，抬高远地点，相继进入24小时轨道、48小时轨道和地月转移轨道（分别如图中曲线3、4、5所示）。已知卫星质量，地球半径，地面重力加速度，月球半径。1．试计算16小时轨道的半长轴a和半短轴b的长度，以及椭圆偏心率。2．在16小时轨道的远地点点火时，假设卫星所受推力的方向与卫星速度方向相同，而且点火时间很短，可以认为椭圆轨道长轴方向不变。设推力大小，要把近地点抬高到600，问点火时间应持续多长？3．试根据题给数据计算卫星在16小时轨道的实际运行周期。4．卫星最后进入绕月圆形轨道，距月面高度约为200，周期分钟，试据此估算月球质量与地球质量之比值。参考答案：解析：1.椭圆半长轴a等于近地点和远地点之间距离的一半，亦即近地点与远地点矢径长度（皆指卫星到地心的距离）与的算术平均值，即有

(1)

代入数据得

km

(2)

椭圆半短轴b等于近地点与远地点矢径长度的几何平均值，即有

(3)

代入数据得

(4)

椭圆的偏心率

(5)代入数据即得

(6)2.当卫星在16小时轨道上运行时，以和分别表示它在近地点和远地点的速度，根据能量守恒，卫星在近地点和远地点能量相等，有

(7)式中是地球质量，是万有引力常量.因卫星在近地点和远地点的速度都与卫星到地心的连线垂直，根据角动量守恒，有

(8)

注意到

(9)

由(7)、(8)、(9)式可得

(10)

(11)当卫星沿16小时轨道运行时，根据题给的数据有

由(11)式并代入有关数据得km/s

(12)依题意，在远地点星载发动机点火，对卫星作短时间加速，加速度的方向与卫星速度方向相同，加速后长轴方向没有改变，故加速结束时，卫星的速度与新轨道的长轴垂直，卫星所在处将是新轨道的远地点.所以新轨道远地点高度km，但新轨道近地点高度km.由(11)式，可求得卫星在新轨道远地点处的速度为

km/s

(13)卫星动量的增加量等于卫星所受推力F的冲量，设发动机点火时间为?t，有

(14)由(12)、(13)、(14)式并代入有关数据得

t=

(约2.5分)

(15)这比运行周期小得多.3.当卫星沿椭圆轨道运行时，以r表示它所在处矢径的大小，v表示其速度的大小，表示矢径与速度的夹角，则卫星的角动量的大小

(16)

其中

（17）是卫星矢径在单位时间内扫过的面积，即卫星的面积速度.由于角动量是守恒的，故是恒量.利用远地点处的角动量，得

(18)又因为卫星运行一周扫过的椭圆的面积为

(19)所以卫星沿轨道运动的周期