河北省保定市河北祖冲之中学高二物理模拟试卷含解析

河北省保定市河北祖冲之中学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.关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是A．只适用于天体，不适用于地面物体B．只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体C．只适用于地面物体，不适用于天体D．适用于自然界中任意两个物体之间参考答案：D2.如图所示的两种电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计.电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分别为I1、I2、I3和I4.下列关系式中正确的是（

）A.I1＝I3

B.I1＜I4

C.I2＝2I1

D.I2＜I3＋I4参考答案：BD3.如图所示，小车AB静止于水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥.小车AB质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩.开始时小车AB与木块C都处于静止状态，CB距离为L现烧断细线，弹簧被释放，使木块离开弹簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起.所有摩擦均不计，对整个过程，以下说法正确的是

(

)A．整个系统机械能守恒B．整个系统动量守恒C．当木块的速度最大时，小车的速度也最大D．小车AB相对于地面向左运动的最大位移等于参考答案：BC4.（多选）如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线电阻R均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大参考答案：CD5.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程（

）A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动,甲、乙物体的速度大小分别为3和1,碰撞后甲、乙两物体反向运动,速度大小均为2,则甲、乙两物体质量之比为__________.

参考答案：C试题分析：碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律即可求解．由动量守恒定律得：P初=P末，根据得：，解得：，故选：C。考点：动量守恒定律．点评：本题是动量守恒定律的简单应用，难度不大，属于基础题．7.质点在O点附近做简谐运动，由O点开始计时，质点第一次到达O点附近的M点需时6s，又经过4s再一次通过M点，则质点第三次通过M点还要经过

s。参考答案：8.丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围存在磁场，即“电生磁”。英国物理学家法拉第受到“电生磁”的启发后，把“磁生电”作为自己研究的方向。法拉第从“电生磁”想到“磁生电”的思维方法是

(填“分析推理”或“联想类比”)。参考答案：联想类比9.．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：10.一个量程为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

V11.如图所示是洛伦兹力演示仪，甲图为没有磁场时电子束的径迹，乙图为施加垂直于纸面的磁场后，电子束运动的径迹，则在乙图中所加磁场的方向是

．（填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）参考答案：垂直纸面向外试题分析：粒子带负电，粒子向上偏转，故根据左手定则可得，故所加磁场为垂直纸面向外考点：考查了左手定则的应用点评：本题需要注意粒子带负电，四指指向粒子反向方向12.酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测．它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如下图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻．这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系U越大，表示C

（越大、越小），C与U

（成正例、不成正比）。参考答案：越大

不成正比13.（4分）如图是某区域的电场线图。A、B是电场中的两个点，由图可知电场强度EA

EB（填“＞”或“＜”）。将一个正点电荷先后放在A、B两点，它所受的电场力FA

FB（填“＞”或“＜”）

参考答案：>，>三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.（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.(15分)如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=2N/C．在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在y>h=0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场．一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ=45O），并从原点O进入第一象限．已知重力加速度g=10m/s2，问：（1）油滴的电性；（2）油滴在P点得到的初速度大小；（3）油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值。

参考答案：解析：(1)油滴负电荷

（2分）

(2)油滴受三个力作用(见下图)，从Ｐ到Ｏ沿直线运动必为匀速运动，设油滴质量为m：

由平衡条件有

（1分）

得

（2分）(3)进入第一象限，电场力和重力相等，知油滴先作匀速直线运动，进入y≥h的区域后作匀速圆周运动，路径如图,最后从x轴上的Ｎ点离开第一象限．（2分）由Ｏ→Ａ匀速运动位移为知运动时间：

（1分）由几何关系和圆周运动的周期关系式知由Ａ→Ｃ的圆周运动时间为

（1分）由对称性知从Ｃ→Ｎ的时间在第一象限运动的总时间

（2分）由在磁场中的匀速圆周运动，有

解得得到轨道半径

（1分）图中的

（2分）即离开第一象限处（Ｎ点）的坐标为（4.0m,0）

（1分）17.如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为n1：n2=1：4，降压变压器的匝数比为n3：n4=4：1，输电线总电阻为R线=4Ω，全校有22间教室，每间教室安装“220V

40W”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求：（1）输电线上损耗的电功率P损多大？（2）发电机的电动势E多大？参考答案：解：（1）所有电灯正常发光时消耗的功率为

P灯=40×22×6W=5280W=P4

由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压U4=220V，所以降压变压器原线圈两端电压

=解得：U4=V=880V

两变压器之间输电线上的电流为

I线=A=6A

输电线上损失的功率

P损=I线2R=62×4W=144W

（2）升压变压器副线圈两端电压

U2=U3+U损=V=904V

升压变压器原线圈两端电压

U1=U2=V=226V

升压变压器原线圈中的电流

I1=I线=A=24A

发电机内阻上的电压

Ur=I1r=24V

发电机的电动势

E=U1+Ur=226V+24V=250V【考点】远距离输电．【分析】通过理想升压变压器T1将电送到用户附近，然后用理想降压变压器T2向远处用户供电家中．提升电压的目的是降低线路的功率损失，从而提高用户得到的功率．由教室获得的功率与正常发光的电压可求得，线路上的损失电压．再功率可算出输电上的电阻．由理想变压器的变压比与变流比可求出发电机的电动势．18.（12分）如图所示，在范围足够大方向水平向左、电场强度E＝10N/C的匀强电场中，光滑绝缘水平桌面上有两个原先静止的小球A和B，B在桌边缘，两球均可视为质点，质量均为m＝0.2kg，A球带正电，电荷量q＝0.1C，B是不带电的绝缘球，桌面离地面的高h＝0.05m。开始时两球相距l＝0.1m。在电场力作用下，A开始向左运动，并与B球发生正碰，碰撞中两球系统无能量损失、无电荷转移。已知两球发生无能量损失的正碰时，碰撞前后两球交换速度。求：

（1）A球碰撞前、后的速度?（2）A、B落地过程中两者间的最大距离?

参考答案：（1）A在电场力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，经过时间t与B发生第一次碰撞，则qE＝ma，解得：a＝5m/s2，t＝0.2s。设碰撞前A球的速度为vAl，B球的速度为vBl。碰撞后A球的速度为vA2，B球的速度为vB