湖南省湘潭市湘乡育段学区育红中学2021年高二物理模拟试卷含解析

湖南省湘潭市湘乡育段学区育红中学2021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.下列说法中正确的是：（

）A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱

B、沿着电场线的方向电势一定越来越低C、匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同D、匀强电场中，各点的电势一定相等参考答案：BC2.下面的各核反应中能产生中子的是A.用光子轰击，生成物之一为B.用氘核轰击，生成物之一为C.用粒子轰击，生成物之一为D.用质子轰击，生成物之一为参考答案：BC【详解】根据质量数和电荷数守恒可得：A反应中：12=11+1，A中生成正电子；B反应中生成粒子的质量数为2+9-10=1，电荷数4+1-5=0，则B中生成物为中子；C反应中生成粒子的质量数为4+7-10=1，电荷数2+3-5=0，则C中生成物为中子；D中生成物的质量数和电荷数均为0，为光子，BC正确，AD错误；故选BC。3.一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条径迹，如图所示若两半径之比为44:1，则①发生的是衰变②轨迹2是反冲核的径迹③反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动④该放射性元素的原子序数是90A.①④

B.②③

C.①③

D.②④参考答案：D4.如图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图（b）．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是（

）A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针

参考答案：B5.（单选）如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点，且都垂直AB边射出三棱镜 A．a光的频率高 B．b光的波长大 C．a光穿过三棱镜的时间短 D．b光在棱镜中的速度大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在做托里拆利实验时，因管中进入少量空气而使玻璃管中水银柱断开，如图所示，图中A部分为真空，B部分为空气柱。已知、、、。则此时大气压强为。如果弹动玻璃管，使空气进入A部分，此时管中水银面高出槽内水银面。参考答案：7.（8分）有三个质量分别为5M、3M、2M的小球A、B、C，其中B球带正电q，其余两球不带电，用足够长的不会伸长的绝缘线连接，均置于竖直向下的匀强电场中，场强大小为E，如图所示，释放A球，让三球由静止落下，下落一小段时间(球不相碰)，此时三球的加速度大小分别为：aA=_______，aB=________，aC=________；此时A、B间线的张力F=_______。参考答案：aA=g＋，aB=g＋，aC=g，F=8.（4分）用万用表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管，其结果依次如图①、②、③所示。由图可知，图

（填序号①、②或③）中的二极管是好的，该二极管的正极是

（a或b）端。参考答案：②，a9.（2分）如图所示，质量为m，带电量为q的微粒，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，微粒通过电场中B点时的速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为

。参考答案：2mv02/q

10.（4分）往清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为____________现象，是由于分子的____________而产生的。参考答案：扩散

无规律运动（每空2分）11.（实验）如图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材，用实线将带有铁芯的线圈A、电、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路。并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：（1）

；（2）

；（3）

。参考答案：（1）合上（或断开）开关瞬间;（2）将原线圈插入副线圈或从副线圈中取出;（3）将原线圈放到副线圈中，移动滑动变阻器的滑动片。12.在图（甲）中，将电键S闭合以后，电流计指针由中央向左偏转；当把一个线圈A和这个电流计串联起来（图乙），将一个条形磁铁B插入或抽出，电路中能产生感应电流．经观察发现，电流计指针从中央向右偏转，由此可以判断若磁铁靠近线圈一端是S极，它正在________线圈，若磁铁靠近线圈一端是N极，它正在_______线圈。参考答案：

抽出__

_

插入___13.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为

值；r>r0时，分子势能为

值。如果取r→∞远时为分子势能的零势能点，则r>r0时，分子势能为

值；r<r0时，分子势能可以为

值。（填“正”、“负”或“零”）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：(1)你认为还需要的实验器材有_________、_________。(两个)(2)实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是_________，实验时首先要做的步骤是________。(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为___________________

（用题中的字母表示）。(4)某同学想用该装置探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒。他先调节木板一端高度，让滑块在没有沙桶索引的情况下匀速运动。然后再让沙桶带动滑块在倾斜木板上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，现在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。如果实验时滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，倾斜木板的倾角为α，则能否用此方法来验证滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒？如果不能，请说明理由；如果能，则最终需验证的数学表达式为____________。（用题中的字母表示）(5)现另一位同学用水平气垫导轨（摩擦可忽略）替代长木板。让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。你认为该同学方案能否探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒？实验中滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m。如果不能，请说明理由；如果能，则写出最终需验证的数学表达式____________。（用题中的字母表示）参考答案：

(1).刻度尺

(2).天平

(3).m<<M

(4).平衡摩擦力

(5).

(6).不能，因系统有摩擦力一直做负功

(7).解：(1)验证动能定理需要测量位移和质量，则需要刻度尺和天平．(2)根据牛顿第二定律得整体的加速度，则绳子的拉力,只有在m<<M时，滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等．由于存在摩擦，所以实验前先平衡摩擦力．(3)验证合力做功与动能变化量是否相等，因为合力做功为mgL，动能变化量为,即验证熟悉表达式.(4)虽然已经平衡了摩擦力，但用的是滑块的重力分力平衡，而摩擦力始终做负功，即系统除重力做功外还有其它力做功，故系统的机械能不守恒，不能验证系统的机械能是否守恒.(5)在实验中，能量转化是：沙桶和沙子的损失的重力势能转化为整个系统的动能，沙桶和沙子的损失的重力势能为：mgL，整个系统增加的动能：，所以我们需要验证：.【点睛】解决本题的关键掌握每个实验的原理和表达式以及所需注意的事项．15.某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与b球相碰，碰后两球分别落在记录纸上的不同位置，重复10次．①本实验必须测量的物理量是

．（填序号字母）A．小球a、b的质量ma、mbB．小球a、b的半径rC．斜槽轨道末端到水平地面的高度HD．球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差hE．小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间F．记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离、、②放上被碰小球，两球（ma＞mb）相碰后，小球a、b的平均落点位置依次是图中

点和

点．③利用该实验测得的物理量，可以验证两球（在误差允许范围内）碰撞过程中的动量守恒，则需验证的表达式为：

．④利用该实验测得的物理量，也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒．判断的依据是看与

在误差允许范围内是否相等．参考答案：①A、F；②A、C；③；④【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，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的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出各自做平抛运动的落地点，根据平抛运动的特点求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等．（3）判断机械能是否守恒就看碰撞前的动能与碰撞后两个小球的动能是否相等即可．【解答】解：（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替．所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、故选AF（2）a小球和b小球相撞后，b小球的速度增大，a小球的速度减小，所以碰撞后a球的落地点距离O点最近，b小球离O点最远，中间一个点是未放b球时a的落地点，所以相碰后，小球a、b的平均落点位置依次是图中A、C点；（3）B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为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则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得：ma=ma+mb（4）碰撞前的机械能为：mav12碰撞后ab球的总机械能为：mav22+mbv32要验证机械能守恒，则需判断mav12=mav22+mbv32即=故答案为：①A、F；②A、C；③；④四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP＝1.0073u，α粒子的质量mα＝4.0015u，电子的质量me＝0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．（1）写出该热核反应方程；（2）一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：（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.如图所示:质量为m的带电摆球在匀强电场中恰好能在图中位置静止，此时摆线与竖直方向夹角为θ=370，已知摆长为L，摆球可看做质点，当摆球从x轴上的A点（AO=L）无初速度释放，在通过y轴时摆线突然断裂。（1）、求摆球再次通过y轴时的速度大小；（2）、摆球从A点开始运动到再次回到y轴全过程中在何处获得的电势能最大？（3）、若A处的电势为0，最大电势能为多少？参考答案：18.（7分）如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m，质量为6