2021年湖南省郴州市安仁县实验学校高二物理模拟试题含解析

2021年湖南省郴州市安仁县实验学校高二物理模拟试题含解析一、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.我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带．这是因为（）A．系好安全带可以减小惯性B．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响参考答案：B【考点】惯性．【分析】物体总保持原来运动状态不变的特性叫做惯性，质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态和所处的位置无关．力是改变物体运动状态的原因．【解答】解：A、质量是物体惯性大小的唯一的量度，系好安全带不可以改变人的惯性，故A错误；BCD、安全带系在人的身上，对人有一定的作用力，可以改变人的运动状态，所以系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，故CD错误，B正确．故选：B．2.（单选）位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则

（

）A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点，电场力做正功C.负电荷从a点移到c点，电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能不改变参考答案：C3.（多选）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．气缸壁和隔板均绝热．初始时隔板静止，左右两边气体温度相等．现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源．当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（）A．右边气体温度升高，左边气体温度不变B．左右两边气体温度都升高C．左边气体压强增大D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量参考答案：解：A、B、当电热丝通电后，右侧的气体温度升高气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，又因左侧气体为绝热过程，由热力学第一定律知内能增加，气体的温度升高．故A错误，B正确；C、利用为一常数知，左边的气体压强增大．故C正确．D、电热丝放出的热量等于右边气体内能的增加量与对外做功之差，所以右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功，故D错误．故选BC．4.(单选)如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a，b两点的电势分别为φa＝3V、φb＝9V，则下列叙述正确的是

()．A．该电场在c点处的电势一定为6VB．a点处的场强Ea一定小于b点处的场强EbC．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大参考答案：C5.（单选）关于静电场，下列结论普遍成立的是A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为m，电量为q带正电荷的小物块从半径为R的光滑圆槽顶点由静止下滑，整个装置处于电场强度为E，磁感应强度为B的区域内如图所示，则小物块滑到底端时对轨道的压力为________．参考答案：小物块滑到底端时对轨道的压力为3mg－2qE＋qB7.在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害．身长50cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达U=

V．参考答案：50008.用a粒子（）轰击氮核（），结果生成氧核（）和＿＿＿＿，生成的氧核中有＿＿个中子。参考答案：质子，99.（2分）将万用表的选择开关置于欧姆档，电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用手电筒光照射Rg，表针将向______（填“左”或“右”）转动。参考答案：右10.一个200匝、面积为20cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成30°角，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，则初状态穿过线圈的磁通量是

Wb，在0.05s内穿过线圈的磁通量的变化量是

wb，线圈中平均感应电动势的大小是

V。参考答案：10-4，4×10-4，1.611.如图所示为电容器C与电压为U的电源连接成的电路，当电键K与1接通时，电容器A板带负电，B板带正电，这一过程称电容器的充电过程.电路稳定后，两板间的电势差为________．当K与2接通时，流过导体acb的电流方向为________，这就是电容器的放电过程．参考答案：U

b→c→a12.质量为m的小球，在竖直平面内的圆形光滑轨道内侧运动，两次通过最高点时，对轨道的压力分别为3mg和8mg，则小球前后两次通过最高点时，所受合外力之比为 ，两次通过最高点时的线速度之比为 参考答案：4:9，2:313.（4分）通过观察宇宙中的其他星系，按外形大致分为：__________星系、__________星系和不规则星系。参考答案：旋涡；椭圆三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻．提供的器材有，电压表（0～3V；）、电流表（0～0.6A）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）各一只．（1）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I图线，由图可求出该电源电动势E=1.46V；内阻r=1.78Ω．（保留三位有效数字）（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．（3）电动势测量值=真实值，内电阻测量值＞真实值．（填＜，＞，=）参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）由闭合电路欧姆定律分析U﹣I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．（2）对照电路图，按顺序连接电路．（3）本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻；则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；解答：解：（1）由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir得知，当I=0时，U=E，U﹣I图象斜率的绝对值等于电源的内阻，纵截距即为电动势E=1.46Vr==1.78Ω．（2）对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示．（3）图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的；而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量的内阻大于真实值；故答案为：①1.46；1.78；②如图所示；③=；＞点评：本题中误差分析采用图象法，关键在于明确电表内阻对测量结果的影响；注意极限法的应用从而正确得出图象．15.（1）用螺旋测微器测量一根细长而均匀的金属丝的横截面的直径示数如图所示，金属管丝的直径为_________mm（2）某研究性学习小组为测量某电阻Rx的阻值，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．A．待测电阻Rx（阻值约为10Ω）B．电流表（量程0～0.6A，内阻1.0Ω）

C．电压表（量程0～3V，内阻约5kΩ）D．电压表（量程0～6V，内阻约15kΩ）

E．滑线变阻器（最大阻值50Ω）F．滑线变阻器（最大阻值1kΩ）

G．直流电源（电动势6V，内阻可忽略）H．开关一个，导线若干实验中要求Rx两端电压从0开始变化，尽可能多的测量几组数据和小的误差．①请在后面的空格内填上所需实验实验仪器

（写上所需仪器的字母序号即可）②请在答卷的虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．参考答案：（1）0.680mm(2)

22.5Ω，

a

；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示,丝线与竖直方向成37o角，（重力加速度为g），求:

(1)该静止小球带何种电；

(2)匀强电场的电场强度的大小；参考答案：

(1)由平衡条件可判断小球带正电。——（2分）

（2）小球静止在电场中受力如图：

由平衡条件得：————（2分）故—————————————（2分）

17.（17分）2007年3月1日，国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收。作为核聚变研究的实验设备，EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一个核聚变反应堆，届时从1升海水中提取氢的同位素氘，在这里和氚发生完全的核聚变反应，释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量，这就相当于人类为自己制造了一个小太阳，可以得到无穷尽的清洁能源。作为核聚变研究的实验设备，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料。如图所示为EAST部分装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域，围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束。设离子质量为m，电荷量为q，环形磁场的内半径为R1，

外半径R2=（1+）R1。（1）将下列核反应方程补充完整，指出哪个属于核聚变方程。并求出聚变过程中释放的核能E0。已知H的质量为m2，H的质量为m3，α粒子的质量为mα，的质量为mn，质子质量为mP，电子质量为me，光速为c。A．（

）

B．(

)C．(

)

D．(

)（2）若要使从a区域沿任何方向，速率为v的离子射入磁场时都不能越出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度B至少为多大?（3）若b区域内磁场的磁感应强度为B，离子从a区域中心O点沿半径OM方向以某一速度射入b区，恰好不越出磁场的外边界。请画出在该情况下离子在a、b区域内运动一个周期的轨迹，并求出周期T。

参考答案：解析：（1）A属于聚变方程（1分）

，2，，（全对得1分）E=[m2＋m3－(mα＋mn)]c2

（1分）（2）如图1所示，当离子的速度沿与内边界圆相切的方向射入磁场，且轨道与磁场外圆相切时所需磁场的磁感应强度B1，即为要求的值。设轨迹圆的半径为r1，则r1＝（1分）由：qvB1＝m（1分）解之得：B1=（2分）（3）如图2所示（2分）。要使沿OM方向运动的离子不能穿越磁场，则其在环形磁场内的运动轨迹圆中最大值与磁场外边界圆相切。设这时轨迹圆的半径为r2，速度为v2，则：r22+R12＝（R2一r2）2（1分）

解之得：r2＝R1（1分）由qv2B＝m解之得：v2=

（1分）离子在b区域中做匀速圆周运动的周期T1=

（1分）离子在b区域中一次运动的时间t1=

（1分）离子在a区域中由O到M点的运动时间t2=

（1分）离子在a、b区域内运动的周期T=4t1+8t2=（2分）18.如图所示，y轴上A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点