2021-2022學(xué)年黑龍江省哈爾濱市黑龍宮中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.某水電站，用總電阻為5Ω的輸電線輸電給940km外的用戶，其輸出電功率是3×106kW．現(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是（）A．輸電線上輸送的電流大小為l×105AB．輸電線上損失電壓為30kVC．該輸電系統(tǒng)的輸電效率為95%D．若改用10kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為4.5×108kW參考答案：B【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電．【分析】根據(jù)P=UI求出輸電線上的電流，根據(jù)△U=IR求出輸電線上損失的電壓，根據(jù)求出輸電線上損失的功率．【解答】解：A、輸電線上的電流I=．故A錯(cuò)誤．B、輸電線上損失的電壓△U=IR=6000×5V=30000V．故B正確．C、輸電線上損耗的功率W，則輸電效率η=．故C錯(cuò)誤．D、改用10kV的電壓輸電，則輸電線上的電流I=，則輸電線上損耗的功率W．故D錯(cuò)誤．故選：B．2.如圖，左側(cè)的水平臺(tái)面上固定著條形磁鐵，右側(cè)固定著一螺線管。下列判斷正確的是A．螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向向左，磁鐵受到的斥力向左B．螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向向左，磁鐵受到的斥力向右C．螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向向右，磁鐵受到的斥力向左D．螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向向右，磁鐵受到的斥力向右參考答案：A3.（單選）紙面內(nèi)兩個(gè)半徑均為R的圓相切于O點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時(shí)間變化．一長(zhǎng)為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為ω，t=0時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示．若選取從O指向A的電動(dòng)勢(shì)為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是（）A．B．C．D．參考答案：解：由右手定則可判，開始時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正，故D錯(cuò)誤；設(shè)經(jīng)時(shí)間t導(dǎo)體桿轉(zhuǎn)過的角度為α，則α=ωt，導(dǎo)體桿有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2Rsinωt．由可知，E=2BR2ωsin2ωt，B、R、ω不變，切割的有效長(zhǎng)度隨時(shí)間先增大后減小，且做非線性、非正弦的變化，經(jīng)半個(gè)周期后，電動(dòng)勢(shì)的方向反向，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C4.（多選題）如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m裝有光滑弧形槽的小車，質(zhì)量為m的小球以水平速度v沿槽向車上滑去，到達(dá)某一高度后，小球又返回車右端，則（）A．小球以后將做自由落體運(yùn)動(dòng)B．小球以后將向右做平拋運(yùn)動(dòng)C．小球在弧形槽上升的最大高度為D．小球在弧形槽上升的最大高度為參考答案：AD【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】選取小球與小車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)整個(gè)過程水平方向動(dòng)量守恒，豎直方向動(dòng)量不守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，所以相當(dāng)于彈性碰撞！小球回到小車右端時(shí)，小球的速度為0，小車具有向左的速度．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時(shí)，小球弧形槽上升到最大高度．【解答】解：A、系統(tǒng)整個(gè)過程水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)小球離開小車時(shí)，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個(gè)過程中動(dòng)量守恒，得：mv0=mv1+mv2①由動(dòng)能守恒得：mv02=mv12+mv22②聯(lián)立①②，解得：v1=0，v2=v0，即小球與小車分離后二者交換速度；所以小球與小車分離后做自由落體運(yùn)動(dòng)．故A正確，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)小球與小車的水平速度相等時(shí)，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該高度為h，則：mv0=2m?v

③mv02=2mv2+mgh

④聯(lián)立③④解得：h=．故C錯(cuò)誤，D正確．故選：AD5.（單選）一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子垂直射入自左向右逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)中，由于周圍氣體的阻礙作用使帶電粒子速率減小，但粒子質(zhì)量和電量不變，其運(yùn)動(dòng)軌跡恰為一段圓弧，則從下圖所示中可以判斷（

）A．粒子從A點(diǎn)射入，粒子帶正電

B．粒子從A點(diǎn)射入，粒子帶負(fù)電C．粒子從B點(diǎn)射入，粒子帶正電

D．粒子從B點(diǎn)射入，粒子帶負(fù)電參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的電場(chǎng)中，將2C的正電荷分別由A、C兩點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功分別是30J、-6J，如果取B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別是A＝____________V，C＝______________V，AC間的電勢(shì)差UAC＝____________________V．參考答案：15V

-3V

18V

7.參考答案：8.（8分）圖示為某一圓形水池的示意圖（豎直截面）。AB為池中水面的直徑，MN為水池底面的直徑，O為圓形池底的圓心。已知ON為11.4m，AM、BN為斜坡，池中水深5.00m，水的折射率為。水的透明度極好，不考慮水的吸收。圖中a、b、c、d為四個(gè)發(fā)光點(diǎn)，天空是藍(lán)色的，水面是平的．在池底中心處有一凹槽，一潛水員仰臥其中，他的眼睛位于O處，仰視水面的最大范圍的直徑為AB。（1）潛水員仰視時(shí)所看到的藍(lán)天圖象對(duì)他的眼睛所張的視角為

。（2）四個(gè)發(fā)光點(diǎn)a、b、c、d中，其發(fā)出的光能通過全反射到達(dá)潛水員眼睛的是

。參考答案：（1）97.20(4分）（2）c、d（兩個(gè)都對(duì)得4分，只填一個(gè)且正確得2分，有填錯(cuò)的得0分）9.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

▲

種；其中最長(zhǎng)波長(zhǎng)為

▲

nm(已知普朗克常量h＝6.63×10-34J·s)。參考答案：10.陰極K用極限波長(zhǎng)λ0=0.66μm的金屬制成的裝置如圖所示．若閉合開關(guān)S，現(xiàn)用λ=3000A的紫外線照射陰極，調(diào)整兩個(gè)極板電壓，使飽和光電流的值（當(dāng)陰極K發(fā)射的電子全部到達(dá)陽極A時(shí)，電路中的電流達(dá)到最大值，稱為飽和光電流）I=0.64μA．（1）求每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)；（2）求光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能．（3）如果將照射陰極的綠光的光強(qiáng)增大為原來的2倍，求每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能．參考答案：解：（1）陰極每秒發(fā)射的光電子數(shù)：n=個(gè)．（2）根據(jù)光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動(dòng)能為：Ekm=hv﹣W0=，代入數(shù)據(jù)解得最大初動(dòng)能為：J．（3）如圖照射光的頻率不變，光強(qiáng)加倍，則每秒內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)也加倍，飽和光電流也增大為原來的2倍，根據(jù)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律可得陰極每秒鐘發(fā)射的光電子個(gè)數(shù)：n′=2n=8.0×1012個(gè)．光電子的最大初動(dòng)能仍然為：J．答：（1）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)為4.0×1012個(gè)；（2）光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能為2.95×10﹣19J；（3）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)為8.0×1012個(gè)，光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能為2.95×10﹣19J．11.如圖所示，兩平行金屬板帶等量異種電荷，板間電壓為U，場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，金屬板下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑為R，不計(jì)粒子的重力．粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度的大小為

；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

．參考答案：，．【考點(diǎn)】質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理．【分析】根據(jù)動(dòng)能定理列式，即可求解粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度的大?。辉俑鶕?jù)洛倫茲力提供向心力列式，即可求解磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．【解答】解：粒子在電場(chǎng)中，只受電場(chǎng)力作用，由靜止加速到速度v后射出電場(chǎng)，由動(dòng)能定理可知：qU=mv2；解得：v=粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，則：qvB=m解得：B=將第一問的速度代入，得：B=故答案為：，．12.有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為3V。現(xiàn)使它的電荷量減少3×10—4C，于是電容器兩板間的電壓降為原來的。則電容器的電容為

μF。參考答案：150μF13.小明家有一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20Ω，額定電壓為220V，額定功率為66W，將它接上220V的電源后，發(fā)現(xiàn)因扇葉被東西卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電風(fēng)扇消耗的電功率為

W。小明將卡住的東西拿走后電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電風(fēng)扇消耗的電功率為

W。參考答案：2420，66三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm，擺球直徑為2.0cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為99.9s．則:①該擺擺長(zhǎng)為_______cm，周期為

s②由此求得重力加速度g=

（保留兩們有效數(shù)字）③如果他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是

A.測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過緊

B.擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了

C．開始計(jì)時(shí)，秒表過遲按下D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次④利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，如果偏角小于50，但測(cè)出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能原因是

A.振幅較小B.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，只量出擺線的長(zhǎng)度，沒有從懸掛點(diǎn)量到擺球中心C.數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，少計(jì)了一次D.數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，多計(jì)了一次E.擺球做圓錐擺參考答案：15.在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路．（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到

．（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是

．（選填“1”或“2”）方案編號(hào)電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=

，內(nèi)阻r=

．（用k、b和R0表示）參考答案：（1）最大值；（2）2；（3），．【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證開始時(shí)的電流最小，可以保證電路安全，由閉合電路歐姆定律可知應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器；（2）為了實(shí)驗(yàn)更精確應(yīng)使數(shù)據(jù)間差值較大，并且能多測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)兩組方案的特點(diǎn)可知應(yīng)選取哪一方案；（3）由題意及閉合電路歐姆定律可得出的關(guān)系，結(jié)合圖象可知其斜率及截距的含義，從而可以得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．【解答】解：（1）電路為限流接法，開始時(shí)應(yīng)讓電流最小，然后再逐漸增大，故開始時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)達(dá)到最大值處；（2）對(duì)比兩方案可知，方案1中電阻箱電阻較大，而R0的阻值只有10Ω，故在調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，電流的變化不明確，誤差較大；而方案2中電阻箱的阻值與R0相差不大，可以測(cè)出相差較大的多組數(shù)據(jù)，故方案2更合理；

（3）由閉合電路歐姆定律可得：U==++；由函數(shù)知識(shí)可知：圖象的斜率k=；故E=；圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)b=+；r=；故答案為：（1）最大值；（2）2；（3），．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）如圖所示，相距2L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中PT上方的電場(chǎng)E1的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，PT下方的電場(chǎng)E0的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，在電場(chǎng)左邊界AB上寬為L(zhǎng)的PQ區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子.從某時(shí)刻起由Q到P點(diǎn)間的帶電粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)E0中，若從Q點(diǎn)射入的粒子，通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E1后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出，其軌跡如圖，若MT兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng)/2.不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用.試求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E0與E1；（2）在PQ間還有許多水平射入電場(chǎng)的粒子通過電場(chǎng)后也能垂直CD邊水平射出，這些入射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離有什么規(guī)律？參考答案：

PF間的距離為（n=1，2，3，……）（1）設(shè)粒子經(jīng)PT直線上的點(diǎn)R由E0電場(chǎng)進(jìn)入E1電場(chǎng)，由Q到R及R到M點(diǎn)的時(shí)間分別為t1與t2，到達(dá)R時(shí)豎直速度為vy，依題意得：

①

②①②聯(lián)立解得：又由解得：,,（2）設(shè)滿足條件的粒子局P點(diǎn)為x，則在E1電場(chǎng)中到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)沿場(chǎng)強(qiáng)方向位移為，用時(shí)分別為t3、t4則有（3）（4）要滿足條件則水平方向要有（n＝1、2、3、……）

⑤

聯(lián)立③④⑤及（1）的結(jié)果解得：

（n＝1、2、3、……）即PF間的距離為（n=1，2，3，……）17.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)l＝0.5m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T?，F(xiàn)在在導(dǎo)體棒ab上施加一個(gè)水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：⑴ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？⑵ab中電流的方向如何？⑶若定值電阻R＝3.0Ω，導(dǎo)體棒的電阻r＝1.0Ω，多大？參考答案：18.某火電站通過燃燒煤來發(fā)電．每秒燒煤400kg,已知每燃燒1kg煤放熱500J，熱能發(fā)電效率為0.6．電站通過升壓器、輸電線和降壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明組成的用戶，若發(fā)電機(jī)輸出電壓是240V，升壓器原副線圈的匝數(shù)之比為1：25，輸電線的總電阻為10Ω，用戶需要電壓為220V．求：

(1)輸電線上損失