湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)育段學區(qū)育紅中學2021年高二物理模擬試卷含解析

湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)育段學區(qū)育紅中學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.下列說法中正確的是：（

）A、沿著電場線的方向場強一定越來越弱

B、沿著電場線的方向電勢一定越來越低C、勻強電場中，各點的場強一定大小相等，方向相同D、勻強電場中，各點的電勢一定相等參考答案：BC2.下面的各核反應中能產(chǎn)生中子的是A.用光子轟擊，生成物之一為B.用氘核轟擊，生成物之一為C.用粒子轟擊，生成物之一為D.用質子轟擊，生成物之一為參考答案：BC【詳解】根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得：A反應中：12=11+1，A中生成正電子；B反應中生成粒子的質量數(shù)為2+9-10=1，電荷數(shù)4+1-5=0，則B中生成物為中子；C反應中生成粒子的質量數(shù)為4+7-10=1，電荷數(shù)2+3-5=0，則C中生成物為中子；D中生成物的質量數(shù)和電荷數(shù)均為0，為光子，BC正確，AD錯誤；故選BC。3.一個靜止的放射性原子核發(fā)生天然衰變時，在勻強磁場中得到內切圓的兩條徑跡，如圖所示若兩半徑之比為44:1，則①發(fā)生的是衰變②軌跡2是反沖核的徑跡③反沖核是逆時針運動，放射出的粒子是順時針運動④該放射性元素的原子序數(shù)是90A.①④

B.②③

C.①③

D.②④參考答案：D4.如圖所示，圓形線圈垂直放在勻強磁場里，第1秒內磁場方向指向紙里，如圖（b）．若磁感應強度大小隨時間變化的關系如圖（a），那么，下面關于線圈中感應電流的說法正確的是（

）A．在第1秒內感應電流增大，電流方向為逆時針B．在第2秒內感應電流大小不變，電流方向為順時針C．在第3秒內感應電流減小，電流方向為順時針D．在第4秒內感應電流大小不變，電流方向為順時針

參考答案：B5.（單選）如圖所示，兩束單色光a、b分別照射到玻璃三棱鏡AC面上的同一點，且都垂直AB邊射出三棱鏡 A．a(chǎn)光的頻率高 B．b光的波長大 C．a(chǎn)光穿過三棱鏡的時間短 D．b光在棱鏡中的速度大參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在做托里拆利實驗時，因管中進入少量空氣而使玻璃管中水銀柱斷開，如圖所示，圖中A部分為真空，B部分為空氣柱。已知、、、。則此時大氣壓強為。如果彈動玻璃管，使空氣進入A部分，此時管中水銀面高出槽內水銀面。參考答案：7.（8分）有三個質量分別為5M、3M、2M的小球A、B、C，其中B球帶正電q，其余兩球不帶電，用足夠長的不會伸長的絕緣線連接，均置于豎直向下的勻強電場中，場強大小為E，如圖所示，釋放A球，讓三球由靜止落下，下落一小段時間(球不相碰)，此時三球的加速度大小分別為：aA=_______，aB=________，aC=________；此時A、B間線的張力F=_______。參考答案：aA=g＋，aB=g＋，aC=g，F(xiàn)=8.（4分）用萬用表歐姆擋(×100)測試三只晶體二極管，其結果依次如圖①、②、③所示。由圖可知，圖

（填序號①、②或③）中的二極管是好的，該二極管的正極是

（a或b）端。參考答案：②，a9.（2分）如圖所示，質量為m，帶電量為q的微粒，以初速度v0，從A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電場中，微粒通過電場中B點時的速率vB=2v0，方向與電場的方向一致，則A、B兩點的電勢差為

。參考答案：2mv02/q

10.（4分）往清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學中稱為____________現(xiàn)象，是由于分子的____________而產(chǎn)生的。參考答案：擴散

無規(guī)律運動（每空2分）11.（實驗）如圖所示是研究電磁感應現(xiàn)象實驗所需的器材，用實線將帶有鐵芯的線圈A、電、滑動變阻器和開關連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈B連接成副線圈回路。并列舉出在實驗中改變副線圈回路磁通量，使副線圈回路產(chǎn)生感應電流的三種方式：（1）

；（2）

；（3）

。參考答案：（1）合上（或斷開）開關瞬間;（2）將原線圈插入副線圈或從副線圈中取出;（3）將原線圈放到副線圈中，移動滑動變阻器的滑動片。12.在圖（甲）中，將電鍵S閉合以后，電流計指針由中央向左偏轉；當把一個線圈A和這個電流計串聯(lián)起來（圖乙），將一個條形磁鐵B插入或抽出，電路中能產(chǎn)生感應電流．經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，電流計指針從中央向右偏轉，由此可以判斷若磁鐵靠近線圈一端是S極，它正在________線圈，若磁鐵靠近線圈一端是N極，它正在_______線圈。參考答案：

抽出__

_

插入___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.某探究學習小組的同學欲以如圖裝置中的滑塊為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊。當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：(1)你認為還需要的實驗器材有_________、_________。(兩個)(2)實驗時為了保證滑塊（質量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量m應滿足的實驗條件是_________，實驗時首先要做的步驟是________。(3)在(2)的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M。往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m。讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為___________________

（用題中的字母表示）。(4)某同學想用該裝置探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒。他先調節(jié)木板一端高度，讓滑塊在沒有沙桶索引的情況下勻速運動。然后再讓沙桶帶動滑塊在傾斜木板上加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，現(xiàn)在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。如果實驗時滑塊質量為M，沙及沙桶總質量為m，傾斜木板的傾角為α，則能否用此方法來驗證滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒？如果不能，請說明理由；如果能，則最終需驗證的數(shù)學表達式為____________。（用題中的字母表示）(5)現(xiàn)另一位同學用水平氣墊導軌（摩擦可忽略）替代長木板。讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。你認為該同學方案能否探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒？實驗中滑塊質量為M，沙及沙桶總質量為m。如果不能，請說明理由；如果能，則寫出最終需驗證的數(shù)學表達式____________。（用題中的字母表示）參考答案：

(1).刻度尺

(2).天平

(3).m<<M

(4).平衡摩擦力

(5).

(6).不能，因系統(tǒng)有摩擦力一直做負功

(7).解：(1)驗證動能定理需要測量位移和質量，則需要刻度尺和天平．(2)根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度，則繩子的拉力,只有在m<<M時，滑塊(質量為M)受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等．由于存在摩擦，所以實驗前先平衡摩擦力．(3)驗證合力做功與動能變化量是否相等，因為合力做功為mgL，動能變化量為,即驗證熟悉表達式.(4)雖然已經(jīng)平衡了摩擦力，但用的是滑塊的重力分力平衡，而摩擦力始終做負功，即系統(tǒng)除重力做功外還有其它力做功，故系統(tǒng)的機械能不守恒，不能驗證系統(tǒng)的機械能是否守恒.(5)在實驗中，能量轉化是：沙桶和沙子的損失的重力勢能轉化為整個系統(tǒng)的動能，沙桶和沙子的損失的重力勢能為：mgL，整個系統(tǒng)增加的動能：，所以我們需要驗證：.【點睛】解決本題的關鍵掌握每個實驗的原理和表達式以及所需注意的事項．15.某同學用如圖所示的裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗，先將球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復10次，再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處靜止，讓球a仍從原固定點由靜止開始滾下，且與b球相碰，碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復10次．①本實驗必須測量的物理量是

．（填序號字母）A．小球a、b的質量ma、mbB．小球a、b的半徑rC．斜槽軌道末端到水平地面的高度HD．球a的固定釋放點到斜槽軌道末端的高度差hE．小球a、b離開軌道后做平拋運動的飛行時間F．記錄紙上O點到兩小球的平均落點位置A、B、C的距離、、②放上被碰小球，兩球（ma＞mb）相碰后，小球a、b的平均落點位置依次是圖中

點和

點．③利用該實驗測得的物理量，可以驗證兩球（在誤差允許范圍內）碰撞過程中的動量守恒，則需驗證的表達式為：

．④利用該實驗測得的物理量，也可以判斷兩球碰撞過程中機械能是否守恒．判斷的依據(jù)是看與

在誤差允許范圍內是否相等．參考答案：①A、F；②A、C；③；④【考點】驗證動量守恒定律．【分析】（1）要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量兩個小球的質量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運動，速度可以用水平位移代替（2）小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，都做平拋運動，由平拋運動規(guī)律不難判斷出各自做平拋運動的落地點，根據(jù)平拋運動的特點求出碰撞前后兩個小球的速度，根據(jù)動量的公式列出表達式，代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動量是否相等．（3）判斷機械能是否守恒就看碰撞前的動能與碰撞后兩個小球的動能是否相等即可．【解答】解：（1）要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量兩個小球的質量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運動，速度可以用水平位移代替．所以需要測量的量為：小球a、b的質量ma、mb，記錄紙上O點到A、B、C各點的距離、、故選AF（2）a小球和b小球相撞后，b小球的速度增大，a小球的速度減小，所以碰撞后a球的落地點距離O點最近，b小球離O點最遠，中間一個點是未放b球時a的落地點，所以相碰后，小球a、b的平均落點位置依次是圖中A、C點；（3）B為碰前入射小球落點的位置，A為碰后入射小球的位置，C為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度碰撞后入射小球的速度碰撞后被碰小球的速度若mav1=mbv3+mav2則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，帶入數(shù)據(jù)得：ma=ma+mb（4）碰撞前的機械能為：mav12碰撞后ab球的總機械能為：mav22+mbv32要驗證機械能守恒，則需判斷mav12=mav22+mbv32即=故答案為：①A、F；②A、C；③；④四、計算題：本題共3小題，共計47分16.2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術．科學研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內部4個氫核（H）轉化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質子質量mP＝1.0073u，α粒子的質量mα＝4.0015u，電子的質量me＝0.0005u．1u的質量相當于931.MeV的能量．（1）寫出該熱核反應方程；（2）一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV的能量?（結果保留四位有效數(shù)字）參考答案：（1）4H→He＋2e（2）Δm＝4mP－mα－2meΔm＝4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u＝0.0267uΔE＝Δmc2ΔE＝0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV17.如圖所示:質量為m的帶電擺球在勻強電場中恰好能在圖中位置靜止，此時擺線與豎直方向夾角為θ=370，已知擺長為L，擺球可看做質點，當擺球從x軸上的A點（AO=L）無初速度釋放，在通過y軸時擺線突然斷裂。（1）、求擺球再次通過y軸時的速度大小；（2）、擺球從A點開始運動到再次回到y(tǒng)軸全過程中在何處獲得的電勢能最大？（3）、若A處的電勢為0，最大電勢能為多少？參考答案：18.（7分）如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4m，質量為6