河北省張家口市二道渠鄉中學2021年高二物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）一個單擺,分別在Ⅰ、Ⅱ兩個行星上做簡諧振動的周期為T1和T2,若這兩個行星的質量之比為M1：M2=4：1,半徑之比為R1：R2=2：1,則(

)A.T1：T2=1：1

B.T1：T2=2：1

C.T1：T2=4：1

D.T1：T2=2：1參考答案：A2.如圖所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流i，電流隨時間變化的規律如圖b所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為N，則在下列時刻

（

）A．t1時刻N＞G，P有收縮的趨勢．B．t2時刻N=G，此時穿過P的磁通量最大．C．t3時刻N=G，此時P中無感應電流．D．t4時刻N＜G，此時穿過P的磁通量最小參考答案：3.如圖所示，a、b、c、d是某電場中的四個等勢面，它們是互相平行的平面，并且間距相等，下列判斷中正確的是

A．該電場一定是勻強電場B．這四個等勢面的電勢一定滿足

a－b=b－c=c－dC．如果a＞b，則電場強度Ea＞EbD．如果a＜b，則電場方向垂直于等勢面由b指向a參考答案：ABD4.下列圖中，標出的磁場B的方向、帶電粒子運動速度

v的方向、洛侖茲力F的方向，正確的是參考答案：C5.（多選）下列說法中符合實際的是A．X射線穿透物質的本領比γ射線更強B．醫院里常用紫外線對病房和手術室消毒C．電磁波譜中最不易發生衍射的是無線電波

D．在人造衛星上對地球進行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，勻強電場中a、b兩點的距離為0.4m，兩點的連線與電場線成60°角，兩點間的電勢差為32V，則勻強電場的場強大小為

V/m，把電荷量為10-10C的正電荷從a點移到b點，其電勢能將減少

J。參考答案：160V，3.2×10-9J7.如圖2-9-10所示的電路中,R1、R2為標準電阻.測定電源電動勢和內阻時,如果偶然誤差可以忽略不計,則電動勢的測量值比真實值________,內阻的測量值比真實值________,測量誤差產生的原因是________.

參考答案：沒有誤差

偏大

電流表有內阻8.（4分）避雷針的避雷原理是

。參考答案：尖端放電9.如圖12所示，單匝線圈ABCD在外力作用下，第一次以速度V向右勻速進入勻強磁場；第二次又以速度2V勻速進入同一勻強磁場。則第二次與第一次進入時線圈中電流之比為___________;第二次與第一次進入時通過線圈導線橫截面的電荷量之比為________________。參考答案：10.一個面積為S的矩形線圈在勻強磁場中以其一條邊為軸做勻速轉動,磁場方向與轉軸垂直,線圈中感應電動勢e與時間t的關系圖象如圖所示,感應電動勢的最大值和周期可在圖中讀出,則磁感應強度B=___

_.在t=T/12時刻,線圈平面與磁感強度的夾角_____

___.參考答案：11.將長0.5m，通過4A電流的通電導線放在勻強磁場中,當導線和磁場方向垂直時,通電導線所受磁場力為0.3N,則勻強磁場的磁療感應強度B大小為

T。參考答案：0.1512.如圖所示，當航天飛機在環繞地球的軌道上飛行時，從中釋放一顆衛星，衛星與航天飛機保持相對靜止，兩者用導電纜繩相連，這種衛星稱為繩系衛星，利用它可以進行多種科學實驗。現有一顆繩系衛星在地球赤道上空由東往西方向運行。衛星位于航天飛機正上方，它與航天飛機間的距離約20km，衛星所在位置的地磁場沿水平方向由南往北約5×10-5T。如果航天飛機和衛星的運行速度約8km/s，則纜繩中的感應電動勢大小為

V，

端電勢高（填“A”或“B”）。參考答案：13.如果取分子間距離r=r0(r0=10-10m)時為分子勢能的零勢能點，則r<r0時，分子勢能為

值；r>r0時，分子勢能為

值。如果取r→∞遠時為分子勢能的零勢能點，則r>r0時，分子勢能為

值；r<r0時，分子勢能可以為

值。（填“正”、“負”或“零”）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗時，所用器材有：電動勢為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電流表、電壓表、開關和導線，要求能測出盡可能多的數據，圖示是沒有連接完的實物電路。（已連接好的導線有a、b、c、d、e、f六根）（1）請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整。（2）連好電路，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，但電壓表有示數，電流表幾乎不偏轉，則故障的原因可能是

。（3）排除故障后閉合開關，移動滑片P到某處，電壓表的示數為2.2V，若要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向

（填“左”或“右”）端滑動。（4）通過移動滑片P，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成了如圖所示的U-I圖線，根據U-I圖線提供的信息，可計算出小燈泡額定功率為

W。（5）圖線是曲線而不是過原點的直線，原因是

。參考答案：(1)如圖所示（2）c段導線斷路或燈泡斷路（3）右（4）0.5（5）燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大15.某同學利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗，在本實驗中：（1）現有器材：打點計時器、學生電源、鐵架臺（包括鐵夾）、紙帶、附夾子的重錘、刻度尺、秒表、導線若干，其中此實驗不需要使用的器材是

▲

．（2）若實驗中所用重錘的質量m＝0.2kg，打點計時器所用電源的頻率為50Hz，正確操作得到的紙帶如圖乙所示。其中，O點對應重錘開始下落的時刻，另選連續的三個計時點A、B、C作為測量的點，圖中的數據分別為計數點A、B、C到起始點O的距離，取重力加速度g=9.8m/s2，則從初始位置O到打下計數點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量為

▲

J，打B點時重錘的動能為

▲

J（結果均取兩位有效數字）．參考答案：（1）秒表

（2）0.92

0.90四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）人們常說“水滴石穿”，請你根據下面提供的信息，估算出水對石頭的平均沖擊力的大小。一瀑布落差為h=20m，水流量為Q=0．10m3/s，水的密度kg/m3，水在最高點的速度和落至石頭后的速度都認為是零．（落在石頭上的水立即流走，在討論石頭對水的作用時可以不考慮水的重力，g取10m/s2）參考答案：水從h高處落下可認為是自由落體運動，速度為v，則（2分）m/s

①

（1分）設在很短時間t內有質量為m的水落到石頭上，設石頭對水的平均作用力為F，取豎直向下為正方向，由動量定理得，

②（2分）而

③

（2分）由①②③式代入數據解得，N（1分）根據牛頓第三定律可知，水對石頭的反作用力=N（2分）17.如圖所示，導體桿質量為，電阻為，放在與水平面夾角為的傾斜金屬導軌上，導軌間距為，電阻不計，系統處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為，電源的內阻不計,重力加速度為。求：(1).若導體光滑時,電源的電動勢為多大能使導體桿靜止在導軌上？(2).若導體桿與導軌間的動摩擦因數為，且不通電時導體桿不能靜止在導軌上，要使桿在導軌上勻速下滑，電源的電動勢應為多大？

參考答案：解：（1）桿受力如圖所示，由平衡條件有

：

F－Nsinθ=0,Ncosθ－mg=0,而F=BId=Bd聯立得：E=.（2）導體桿勻速下滑，四個力平衡，正交分解摩擦力沿斜面向上.由平衡條件和正交分解有：F2cosθ+μ（mgcosθ+F2sinθ）－mgsinθ=0F2=Bd,得：E2=18.如圖15所示為交流發電機示意圖，匝數為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為10cm和20cm，內阻為5Ω，在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以50rad/s的角速度勻速轉動，轉動開始時線圈平面與磁場方向平行，線圈通過電刷和外部20Ω的電阻R相接．求電鍵S合上后：（1）寫出線圈內產生的交變電動勢瞬時值的表達式．（2）電壓表和電流表示數；電阻R上所消耗的電功率．（3）如保持轉子勻速轉動，外力每分鐘需要對轉子所做的功．（4）從計時開始，線圈轉過的過程中，通過外電阻R的電量．參考答案：）解：（1）感應電動勢最大值

Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50V=50V

（2分）故交變電動勢瞬時值的表達式為e=Emcosωt=50cos50tV

（2分）（2）感應電動勢有效值E==50V.

（1分）電鍵S合上后，由閉合電路歐姆定律I=A=2.0A，

（1分）U=IR=2×20V=40V

（1分