山西省忻州市李家坪中学2023年高二物理模拟试卷含解析

山西省忻州市李家坪中学2023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）原子核A发生α衰变后变为原子核，原子核B发生β衰变后变为原子核，已知原子核A和原子核B的中子数相同，则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关系，下列说法正确的是（

） A．X的中子数比Y少3

B．X的中子数比Y少1

C．如果a-d=2，则b-c=3

D．如果a-d=2，则b-c=1参考答案：BC2.通过一根金属导线的电流为16mA．则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为（

）A．1.0×1017

B．1.0×1018

C．1.0×1019

D．1.0×1020参考答案：B3.（单选）下列导线周围的磁场分布正确的是参考答案：C4.（多选题）如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝4kg的小物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是()A．木板A获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为2mD．A、B间的动摩擦因数为0.1参考答案：ADA、由图示图象可知，木板获得的速度为，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得：木板A的质量，木板获得的动能为：，故A正确；B、系统损失的机械能，代入数据解得：，故B错误；C、由图得到：0-1s内B的位移为，A的位移为，木板A的最小长度为，故C错误；D、由图示图象可知，B的加速度：，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得：，代入解得，故D正确。故选AD。5.（单选）如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电荷量为＋q的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上．在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动．那么(

)A．运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变B．小球做简谐运动的振幅为2Eq/k

C小球到达最右端时，弹簧的形变量为2Eq/kD．运动过程中小球的机械能守恒参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2)。参考答案：7.一兴趣实验小组进行用感应起电机给电容器充电的研究性学习实验，实验时将电容器两极板和一个静电计相连，然后给电容器充电，充电时间越长，发现静电计指针偏角越大，这说明电容器带电量越大时，它两极板间的电势差就越

。为了定量地研究电容器所带电量和两极电势差之间的关系，该小组用一个能够给电路提供5mA稳恒电流的电源给一个电容器充电，用秒表记录充电时间，充电后用伏特表测电容器两极间的电势差，测出实验数据如下表，由此可知实验中所用电容器的电容为

μF参考答案：大；5.0×1038.如图所示，两段水银柱将U形管内的空气分成A、B两部分，若B气柱长L=19cm，封闭A气体的水银柱上端面跟右管水银柱液面相平，外界大气压p0=76cmHg=1.0×105Pa，则A部分气体的压强pA=

Pa．参考答案：1.25×105【考点】封闭气体压强．【分析】先分析B部分气体压强的大小，在根据A部分的压强pA=P﹣h，联立求解．【解答】解：设左侧水银柱的长度为h，则B部分气体的压强P=P0+h+L，A部分的压强pA=P﹣h，联立得：pA=76+19=95cmHg=1.25×105Pa故答案为：1.25×1059.电子以速度v垂直进入匀强磁场，磁场方向如右图所示，此时所受洛仑兹力的方向_____（填向上或向下）。郝双制作参考答案：向下、10.如果在磁场的某一区域内，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场称为

。参考答案：匀强磁场11.如图二所示，电源电动势E=20V，内电阻r=1Ω,R1＝6Ω，R2＝4Ω，R3＝12Ω，电流表电阻不计。开关S1、S2均闭合时电流表示数为_________A，当开关S1闭合、S2均断开时S2两端的电压为_________V（此空结果保留三位有效数字）。参考答案：5，16。12.组成物质的分子是很小的，一种粗测分子大小的方法是

，设一滴油酸体积为V，油酸在水面上延展的最大面积为S，油膜的厚度等于

，油膜的厚度即为分子的直径。参考答案：单分子油膜法，

13.质子和α粒子的质量比为m1∶m2=1∶4，带电量之比为q1∶q2=1∶2，当它们从静止开始由同一匀强电场加速，通过相同的位移，则它们的速度之比v1∶v2=______，动能比Ek1∶Ek2=______参考答案：：1，1:2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.甲图中游标卡尺的读数是

cm。乙图中螺旋测微器的读数是

mm。

参考答案：10.50

15.为了测定某电池的电动势（约10V~11V）和内电阻（小于2Ω），需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端第二步：把电阻箱阻值调到零第三步：闭合电键第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为4.5V第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为

V第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表（2）上述实验可供选择的器材有：A．某电池（电动势约10V~11V，内电阻小于2Ω）B．电压表（量程为5V，内阻约5KΩ）C．电阻箱（阻值范围0~9999Ω）D．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）E．滑动变阻器（阻值为0~20Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器（阻值为0~20KΩ，额定电流0.2A）电阻箱应选

，滑动变阻器应选

（用大写字母表示）。（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U（按原电压表盘读的值）和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为

V，内电阻为

Ω。（保留3位有效数字）。参考答案：（1）1.5（3分）

（2）D

（3分）E（3分）（3）10.5（3分）

1.71

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m=50kg的运动员（可视为质点），在河岸上A点紧握一根长L=5.0m的不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在距离水面高H=10.0m的O点，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°，C点是位于O点正下方水面上的一点，距离C点x=4.8m处的D点有一只救生圈，O、A、C、D各点均在同一竖直面内．若运动员抓紧绳端点，从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定初速度v0跃出，当摆到O点正下方的B点时松开手，最终恰能落在救生圈内．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）运动员经过B点时速度的大小vB；（2）运动员从台阶上A点跃出时的动能Ek；（3）若初速度v0不一定，且使运动员最终仍能落在救生圈内，则救生圈离C点距离x将随运动员离开A点时初速度v0的变化而变化．试在下面坐标系中粗略作出x﹣v0的图象，并标出图线与x轴的交点．参考答案：解：（1）运动员从B点到D点做平抛运动H﹣L=gt2①x=VBt

②由①②式代入数据解得VB=4.8m/s，所以运动员经过B点时速度的大小为4.8m/s．（2）运动员从A点到B点的过程中，由机械能守恒定律mghAB=mVB2﹣Ek③其中hAB=L（1﹣cosθ）

④由③④式代入数据解得Ek=76J，运动员从台阶上A点跃出时的动能Ek大小为76J．（3）设运动员经O点正下方时的速度为VB′，B到水面的距离为h，则m﹣mV02=mg（H﹣Lcos37°﹣h）

⑤x=VB′?⑥由⑤⑥解得：x2﹣V02=20

⑦x﹣V0的图象如图所示：【考点】机械能守恒定律；平抛运动；动能定理的应用．【分析】（1）运动员从B点到D点做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得在B点的速度的大小；（2）从A点到B点的过程中人的机械能守恒，根据机械能守恒定律可以求得人的初动能的大小；（3）人离开B点之后做的是平抛运动，所以水平方向是匀速直线运动，由动能定理可以表示出初速度的大小，从而可以求得x和初速度V0的关系．17.质量为0.5kg的小球从h=2.45m的高空自由下落至水平地面，与地面作用0.2s后，再以5m/s的速度反向弹回，求小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力．（不计空气阻力，g=10m/s2）参考答案：解：小球自由下落过程中，由机械能守恒定律可知：mgh=mv12；解得：v1=m/s，同理，回弹过程的速度为5m/s，方向竖直向上，设向下为正，则对碰撞过程由动量定理可知：mgt﹣Ft=﹣mv′﹣mv代入数据解得：F=35N由牛顿第三定律小球对地面的平均作用力大小为35N，方向竖直向下答：小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力为35N．【考点】动量定理．【分析】由机械能守恒定律可求得小球落地和反弹时的速度，再由动量定理可求得地面对小球的平均冲力F，最后由牛顿第三定律说明即可．18.（计算）如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向．在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进人电场．不计重力．若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：（1）电场强度大小与磁感应强度大小的比值；（2）该粒子在电场中运动的时间．参考答案：（1）电场强度大小