河北省唐山市第二高级中学2020年高二物理模拟试卷含解析

河北省唐山市第二高级中学2020年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. （多选题）下面关于磁场的一些说法中正确的是( )
A．所有的磁场都是由于电荷的运动而产生的，即都是由电流产生的
B．所有的磁场的磁感线都是闭合曲线，或者伸向无穷远
C．磁场中某点的磁感线的切线方向就是磁感应强度的方向，即小磁针N极在该点的受力方向D．某小段通电导线不受磁场力的作用，说明该点的磁感应强度为零
参考答案：
BC
试题分析：磁场与静电场不同，所有的磁场的磁感线都是闭合曲线，但对于条形磁铁而言，通过其中心轴线的磁感线是一条直线，它两端都伸向无穷远(也可以说这条磁感线是在无穷远处闭合)，因此B选项正确．C选项就是磁感应强度的方向定义．
错误分析：有人错选A，这是对“磁现象的电本质”的错误理解，其实磁场有两种，一种是由于电荷的运动产生的，另一种则是由于电场的变化产生的，在麦克斯韦理论中我们会学到．
有人错选D，是因为他们没有想到磁场对电流的作用与电流方向有关，当电流方向与磁场方向在同一直线上时，电流就不受磁场力．在这点上，与电场对电荷的作用不一样，如果电荷在某点不受电场力，则该点的电场强度为零．
2. 一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点，在这两秒钟内，质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（）
A．3s，6cm B．4s，6cm C．4s，9cm D．2s，8cm
参考答案：
B
3. 在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中正确的是（）参考答案：
CD
4. 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
参考答案：
C
5. 在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒（）
A．汽车在水平面上匀速运动
B．抛出的手榴弹或标枪在空中的运动（不计空气阻力）
C．拉着物体沿光滑斜面匀速上升
D．如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来
参考答案：
ABD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）如图所示是某同学在科技活动中自制的电子秤原理图利用电压表的示数刻度指示物体的质量。

托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。

滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零。

设变阻器总电阻为R
，总长
度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其他阻力。

求出电压表示数Ｕx与所称物体质量m的关系式为Ｕx＝
参考答案：
Ｕ
x
＝
7. 如图所示为“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，以下操作中可能出现的情况是：
A．将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将向____（填“左”或“右”）偏一下； B．A线圈插入B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____（填“左”或“右”）偏一下。

参考答案：
（1）连图：（2分）
（2）A. 右 .（1分）
B. 左 .（1分）8. 如图所示，长为，质量为的小船停在静水中，一个质量为的人站在船头，若不计水的阻
力，在人从船头走到船尾的过程中，小船对地的位移是。

参考答案：
9. 如图所示，为一个多用表的刻度盘，当多用表选择开关置于“0.6A”档位时，指针如图中①位置所示，测出的电流强度为 A；当选择开关置于“3V”档位时，
指针如图中②位置所示，测出的电压为 V.
参考答案：
10. 真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为+4.0×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10-5N，方向向右，则P点的场强为________N／C；把检验电荷电量减小为+2.0×10-9C，则该电荷在P点受到的电场力为__________N，P点电场方向
参考答案：
11. 发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则输电线上的功率损失为_______
参考答案：
12. （4分）原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c 能级状态时将要________（填“吸收”或“辐射”）波长为_________的光子。

参考答案：
吸收；
13. 如下图，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，线圈先后两次转速之比为；两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝。

参考答案：
3∶2 ； 9∶4
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。

下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。

①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。

②在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。

③若对人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的。

④电路上有规格为10A的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R的功率是1500W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。

参考答案：
（1）40
（2）
（3）潮湿
（4）0．15A
15. （10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B
球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．
【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．
【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．
(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.
(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？
参考答案：
（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s, B球的速度却增加了8m/s ,所以猜想1是错的。

（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了
,所以猜想2也是错的；（2分）
（2）计算：B球动量的增加量Δp B =0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量
Δp A=0.3×8－0.3×5=0.9 kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 单色细光束射到折射率n=的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角i=45°，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图所示（图上已画出入射光和出射光）．
（1）在图上大致画出光线在球内的路径和方向．
（2）求入射光与出射光之间的夹角α
（3）如果入射光是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问哪种颜色光的α角最大，哪种颜色光的α角最小？参考答案：
解：（1）光线从入射到出射的光路如下图所示．入射光线AB经玻璃折射后，折射光线为BC，又经球内壁反射后，反射光线为CD，再经折射后，折射出的光线为DE．OB、OD为球的半球，即为法线．
（2）由折射定律=n，得sinr===
∴r=30°
由几何关系及对称性，有=r﹣（i﹣r）=2r﹣i
∴α=4r﹣2i，把r=30°，i=45°代入得α=30°
（3）由（2）问解答可知，i=45°，n越小，sinr越大，r角越大，同时α=2r﹣i．
∴红光的α最大，紫光的α最小．
答：
（1）如图所示．
（2）入射光与出射光之间的夹角α为30°；
（3）红光的α最大，紫光的α最小．
【考点】光的折射定律．
【分析】（1）光线从入射到出射的光路如下图所示．入射光线AB经玻璃折射后，折射光线为BC，又经球内壁反射后，反射光线为CD，再经折射后，折射出的光线为DE．OB、OD为球的半球，即为法线．作出光路图．
（2）由折射定律求出折射角r，根据几何知识和对称性求出α．
（3）根据上题的结论，分析α与折射率n的关系，抓住紫光的折射率大于红光的折射率进行分析．17. （10分）如图所示为安全门上的观察孔，直径ab为2cm，门的厚度ac为
3.464()cm。

为了扩大向外观察的范围，将孔中完全嵌入折射率为的玻璃。

求：
（1）嵌入玻璃后向外观察视野的最大张角θ（即图中2θ1）；
（2）要视野扩大到180°，嵌入玻璃时的折射率多大？
参考答案：
解析：
（1）如图所示：根据折射定律：得：
而：（即：）
所以：
最大张角：
（2）由折射定律
得：
18. （14分）如图所示，空间存在着电场强度、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量m=0.5kg、电荷量的小球。

现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，小球向上运动，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取。

求：（1）小球运动到圆周最高点的速度；
（2）细线能承受的最大拉力值；
（3）当细线断后，小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距离O点的高度。

参考答案：
解：（1）由小球向上运动，知小球带正电，设小球到达圆周最高点速度为v 从水平位置到圆周最高点过程，由动能定理：
Ks5u
（2）在圆周最高点，设细线最大承受力为 F
m
对小球：
（3）细线断裂后，小球在竖直方向的加速度为a
小球在水平方向做匀速直线运动，水平位移为：
竖直方向做匀加速运动，竖直位移
为：
解得y=0.125m
此时小球距离O点的高度H=0.625m。