2021届江西省景德镇市高考物理二模试卷(含答案解析)

2021届江西省景德镇市高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.下列说法正确的是（）

A.原子核的结合能越大，原子核越稳定

B.哥27九衰变为老Bi要经过5次a衰变和3次口衰变

C.绪Rn的半衰期3.8天，8个蕾Rn原子核经过7.6天后剩下2个会Rn原子核

D.不管是轻核聚变还是重核裂变，都要满足质量守恒和电荷量守恒

2.某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为a,变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小

了△后,在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为（）

AEkcEkccE-AE

rrk

A，Ek-AEB.Ek-t^EC.E.-.JD.AEI

3.如图甲所示，矩形线圈abed在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生的交流电如图乙所示，

设沿abeda方向为电流正方向，则（）

A.乙图中0a时间段对应甲图中4至B图的过程

B.乙图中c时刻对应甲图中的C图

C.若乙图中d等于0.02s,则1s内电流的方向改变了50次

D.若乙图中b等于0.02s,则交流电的频率为50Hz

4.在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.一个不

计重力的带电粒子从坐标原点。处以速度"进入磁场，粒子进入磁场时的

速度方向垂直于磁场且与％轴正方向成120。角，若粒子从x轴上的P点射

出磁场，已知P点与。点的距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的正负

是（）

A.亨，正电荷B.苏，正电荷C.亨，负电荷D.苏，负电荷

5.1844年，德国天文学家贝塞尔根据天狼星的移动路径出现的波浪图形，推断天狼星是双星系统

中的一颗星，因为该星在附近空间中沿一条呈波形的轨迹运动。天狼星及其伴星都在各自轨道

上互相绕转，绕转的周期是49.9年，平均距离约为日地距离的20倍。如果由天文观察测得某双

星系统4、B做匀速圆周运动，已知运动周期为T,两星体之间的距离为r,绕行中心为0,引力

常量为6.则（）

A.可求出双星系统的平均密度

B.可求出双星系统中任一星体的质量

C.可求出双星系统的总质量

D.双星系统中质量大的星体离绕行中心。远

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.某足球运动员罚点球直接射门，球恰好从横梁下边缘4点踢进，球经过4点时的速度为也4点离

地面的高度为％,球的质量为小，运动员对球做的功为以1，球从踢飞到4点过程中克服空气阻力

做的功为明，选地面为零势能面，下列说法正确的是（）

2

A.运动员对球做的功叫=IV2+^mv+mgh

B.从球静止到4点的过程中，球的机械能变化量为名-伍

C.球刚离开运动员脚面的瞬间，球的动能为

D.从球刚离开运动员脚面的瞬间到4点的过程中，球的动能变化量为伍-山。八

7.一白炽灯泡标"220V40W",那么为了使它正常发光，所使用的正弦交流电应是（）

A.电压最大值为220V,电流最大值约为0.184

B.电压最大值为311V,电流最大值约为0.264

C.电压有效值为220U,电流有效值约为0.184

D.电压有效值为311V,电流有效值约为0.264

8.在如图甲所示的电路中，场是半导体热敏电阻，其电阻场随温度T变化的关系图象如图乙所示，

当Rr所在处温度升高时，下列关于通过理想电流表的电流/,ab间电压U和电容器电量q的说法

正确的是（）

Rr

A./变大，U变大B./变大，U变小

C.U变小，q变小D.U变大，q变大

9.下列说法正确的是（）

A.相同质量0冤的水的分子势能比0冤的冰的分子势能大

B.大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体

C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因

D.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温

度都有关

E.气体在等压膨胀过程中温度一定不变

10.一列横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形曲线如图所示。已知这列波的质点P从t=0时

A.这列波的频率为1.25Hz

B.这列波的波长为5m

C.这列波的传播速度为6.25zn/s

D.当=0.8s时，质点P的位移x=0

E.质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.如甲图所示，一根水平金属丝置于匀强磁场8中，与竖直放置的导轨有良好的接触，不计金属丝

与导轨间的摩擦.可变电源可以提供任一方向的电流.金属丝由质量不计的棉线与弹簧秤连接，

可以沿竖直方向上下滑动.弹簧秤在没有任何负载时，读数恰好为零.现测得多组实验数据，

并作出如图乙所示的图象.

(1)在甲图中，当弹簧秤的读数为零时，流过水平金属丝的电流为4,方向为(填顺时

针或逆时针)；

(2)在乙图中，作出磁场的磁感应强度变为原来的1倍时的图线.

<

N

.

纪

水f金属曾

c慧

T

M

et

40mm

xXXXXx06

可变电源一电表电商A)

图乙

图甲

12.(1)图甲为测定干电池电动势和内阻“的实验采用的电路图，连接多用电表的导线c端应接在图

中1m“a”或"b”)接线柱；多用电表的选择开关位置正确的是图乙中的

(填“4"，”B”或”C")

(2)正确连线后，闭合开关前，图甲中变阻器滑片应位于(填"左"”右”)端，缓慢移动滑片

至某一位置时两表指针如图丙所示，此时电流表的示数为,多用电表读数为。

四、计算题(本大题共4小题，共52.0分)

13.如图所示，在水平面上有一电动小车，车上固定一个小铁钩，总质量m=0.50kg,在0点悬挂

一条不可伸长的细绳，绳长L=2.0m,下端C点结有一质量可忽略的小轻环，过细绳中点作一水

平线4B,在这条水平线上钉一钉子，然后让小车从距离C点s=2.0m处，以恒定功率P=5.0w开

始启动，小车受到地面恒定阻力/=0.50N,运动时间t=2.0s后，小车电动机自动关闭，继续

运动到C点，车上铁钩刚好插入绳下端的轻环，并紧扣在一起，所有碰撞忽略能量损失。

0

(1)小车铁钩插入轻环后的瞬间，细绳的拉力多大？

(2)细绳碰到钉子之后，小车将绕着钉子做圆周运动，若能通过最高点，求钉子离竖直线。。的距离心

的取值范围。

(3)将细绳换成劲度系数k=10N/m的弹性细橡皮筋，橡皮筋原长也是L=2.0m,且下端同样结上轻

环，要使小车刚要离开地面时，橡皮筋恰好碰到钉子，求钉子离竖直线0C的距离四.9取10m/s2,

结果保留两位有效数字)

14.(10分)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的4BCD区域

内，存在两个大小均为E的匀强电场/和〃，两电场的边界均是边长为L的正方形.在该区域48边

的中点处由静止释放电子(已知电子电量为e,质量为不计电子所受重力)，求:

k—LL-

(1)电子进入电场〃时的速度？

(2)电子离开力BCD区域的位置？

(3)电子从释放开始到离开电场〃过程中所经历的时间？

15.如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内

有两个质量均为m的相同活塞4和B；在4与B之间、B与容器底面之间分别封有一定A匕二之立:二:

量的同样的理想气体，平衡时体积均为匕已知容器内气体温度始终不变，重力加速B勿勿切,

度大小为g，外界大气压强为Po,现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。求

活塞a移动的距离。

16.如图所示，扇形408为透明柱状介质的横截面，圆心角乙40B=60°.

一束平行于角平分线的单色光由。4射入介质，经04折射的光线

恰平行于08.

(1)求介质的折射率.

(2)试分析折射光线中恰好射到M点的光线能否发生全反射.

参考答案及解析

I.答案：B

解析：解：4、原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能，

而平均结合能是结合能及核子数的比值，原子核的平均结合能越大，原子核越稳定，故A错误。

B、根据质量守恒定律及核电荷数守恒，有第2771T曷2加+5：He+3e,故鬲27Tl衰变为老Bi要

经过5次a衰变和3次£衰变，故B正确。

C、半衰期是大量放射性元素的统计规律，对于个别放射性元素没有意义，故C错误。

D.不管是轻核聚变还是重核裂变，都要满足质量数守恒和电荷量守恒，由于质量亏损，质量并不

守恒，故。错误.

故选：B.

原子核的平均结合能越大，原子核越稳定；根据质量守恒定律及核电荷数守恒判断；半衰期是大量

放射性元素的统计规律，对于个别元素并不适应；注意由于质量亏损，质量并不守恒，而质量数是

守恒的。

本题考查了结合能、半衰期、裂变反应和聚变反应等知识点。易错点：确定衰变次数，因为衰变对

质量数无影响，先由质量数的改变确定a衰变的次数，然后再根据£衰变规律确定0衰变的次数。

2.答案:A

解析：解：对任一卫星，根据万有引力等于向心力，得：G^=m-,

rzr

解得：V=

2

卫星动能的表达式为：Ek=|mv=

则得：Ek=学,&*=翳

联立解得：r'=F%r，故A正确.

故选：A

根据动能的计算公式a=:巾/,和万有引力提供圆周运动向心力求得卫星的动能与轨道半径的关

系，即可解答.

此题的关键要结合动能的表达式，由万有引力提供圆周运动向心力分析求解线速度与半径的关系，

由动能关系得出半径与动能的关系.

3.答案：A

解析：解：从线圈转过中性面的位置开始计时，所以电流在开始时为0；线圈在匀强磁场中绕轴逆时

针匀速转动时，切割磁感线，产生电流，根据右手定则可以判定；

A、乙图中。4感应电流为正方向，且大小在增大，根据楞次定律，则有：感应电流方向abcda,根

据法拉第电磁感应定律，则有：感应电流的大小在增大，所以对应甲图中4至B图的过程，故A正确；

8、乙图中C时刻，感应电流最大，则磁通量的变化率最大，即磁通量最小，而C图的磁通量最大，

故B错误；

C、若乙图中。等于0.02s,则周期为0.02s,则交流电的频率为50Hz,而一个周期内电流方向改变两

次，所以1s内电流的方向改变了100次；故C错误：

。、若b为0.02s,则周期为0.04s,交流电的频率为25Hz；故。错误；

故选：Ao

该位置的磁通量最大，感应电流为0,是中性面.矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时，在线圈中

产生正弦交流电.

该题考查交流电的产生、中性面与交流电的图象，要明确线圈的转动图象与交流电的瞬时电动势的

图象之间的关系.

4.答案：C

解析：

根据带电粒子的运动情况，画出粒子的运动的轨迹，由左手定则判断电性，再根据粒子运动轨迹的

几何关系和半径的公式可以求得该粒子的比荷。

本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，

几何关系就比较明显了。

由左手定则判断知，粒子带负电。

由几何关系知，运动轨迹所夹的圆心角为240。，由题意：R+Rsin30°=a,又&=竺，解

qB

得：色=3_,故C正确。

m2aB

故选Co

5.答案：C

解析：解：AC,根据巴詈=7nmM=m2r2警联立解得小】+m2=需，因为双星的体积未知，

无法求出双星系统的平均密度，故A错误，C正确；

BD、根据7711「1等=m2r2等可得爪1「1=7712r2可知，质量大的星体离。点较近，但6和上的大小不知

道，无法求解双星系统中任一星体的质量，故8。错误。

故选：Co

双星具有相同的角速度和周期，靠相互间的万有引力提供向心力，根据向心力相等求出做圆周运动

轨道半径和质量的关系。

解决本题的关键知道双星系统的特点，结合万有引力提供向心力进行求解，知道双星系统距离相同

的角速度。

6.答案：AB

2

解析：解：4、球从踢飞到4点过程，根据动能定理得：Wr-W2-mgh=|mv,则得运动员对足

球做的功为-=W2+17nl/+mgh,故A正确；

8、机械能的变化量等于除重力以外的力做功之和，故从球静止到4点的过程中，机械能的增加量为

名-明，故8正确；

C、从球刚离开运动员脚面的瞬间到4点的过程中，由动能定理得—也—&o.可得，

运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为“=肌+69%+如小，故C错误；

D、从球刚离开运动员脚面的瞬间到4点的过程中，球的动能变化量为-勿2-巾9%，故。错误。

故选：AB.

根据动能定理：合外力做的功等于动能的变化量，求运动员对球做的功。机械能的变化量等于除重

力以外的力做功之和。运动员踢球过程中只有运动员对球做功，由动能定理得出踢完瞬间足球的动

能。从球刚离开运动员脚面的瞬间到4点的过程中，根据动能定理求动能的变化量.

本题考查了动能定理、重力势能的变化与重力做功的关系以及功能关系的直接应用，要掌握各种功

与能的关系，并能熟练运用。

7.答案：BC

解析：解:白炽灯泡上标“220U40W”，灯泡额定电压为220W,额定电压指的是有效值，

正常工作时通过它的电流/=《=黑。0.18A,即电流有效值约为0.184

根据正弦交流电有效值跟最大值的关系得

电压最大值为220xa笈311V,电流最大值约为0.18x近20,264故错误，8C正确；

故选BC.

已知电动机的额定电压和额定功率，根据公式P=U/可求正常工作时通过它的电流.

根据有效值跟最大值的关系可求最大值.

本题主要考查了电动机铭牌上的标识的含义以及最大值和有效值之间的关系，难度不大，属于基础

题.

8.答案：BC

解析：解：当场所在处温度升高时，耳变小，心与/?2并联的电阻变小，外电路总电阻变小，则干路

电流/于变大，路端电压U变小.

R］与内电压变大，则必与/?2并联的电压变小，电容器板间电压变小，由。=。〃知：电容器的带电量

q变小.

砰与并联的电压变小，通过氏2的电流变小，而干路电流变大，则通过电流表的电流/变大.故4。

错误，BC正确.

故选：BC.

当场所在处温度升高时，其电阻变小，分析总电阻的变化，判断干路电流的变化和路端电压的变化，

确定U的变化.根据并联部分的电压变化，判断电容器带电量的变化.

本题是电路中动态变化分析问题，采用这样的程序进行分析：“局部—整体―局部”.

9.答案:ACD

解析：解：4、0汽的水与0式的冰的分子平均动能相同，冰熔化成水时需要从外界吸收热量，从而改

变分子势能的大小，故A正确。

B、大颗粒的盐磨成了细盐由多晶体变成单晶体，而不是变成非晶体，故B错误。

C、自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因，故C正确。

。、气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度

都有关，故。正确。

E、气体在等压膨胀过程中分子数密度减小，故分子平均动能应该增大，故温度升高。

故选：ACDo

冰熔化成水时需要从外界吸收热量，从而改变分子势能的大小；大颗粒的盐磨成了细盐由多晶体变

成单晶体，而不是变成非晶体；自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相

互排斥的原因；气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数

和气体温度都有关；气体在等压膨胀过程中分子数密度减小，故分子平均动能应该增大，故温度升

高.

本题考车分子动理论、内能的概念、气体压强的微观解释等内容，难度不大，但要理解透彻

10.答案：ADE

解析：解：A、波沿x轴正方向传播，由传播方向与振动方向的关系可知t=0时刻P振动的方向向下，

则P质点经过山=0.6s第一次到达波峰，所以可知周期为0.8s,波的频率为：/=；=*=1.25Hz,

故A正确

B、从波形图象可知此波的波长是4m,故B错误；

C、波速为：v=^=^-=5m/s,故C错误；

。、在t=0时刻P在平衡位置，经0.8S即一个周期回到原位置，故。正确；

E、P、Q两质点相距6根，即|个波长，P、Q两质点振动步调相反，故E正确

故选：ADE.

由图得到波长，根据质点P的运动得到周期，即可求得波速；根据两质点平衡位置间的距离和波长的

关系得到振动关系；根据波的传播得到质点Q第一次到达波峰的时间。

机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和

波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

11.答案：一3.5；顺时针

解析：解：（1）当弹簧秤示数为零时，知安培力与重力平衡，根据左手定则知安培力方向向上，则电

流方向为顺时针方向.根据图象当弹簧秤示数为零时，则电流的大小为-3.54

(2)根据平衡得,F=mg+B/L,通过图象知，图线的斜率等于BL,即BL=亨=10,即F=35+10/,

当磁感应强度变为原来的;倍，则斜率等于5,图线的表达式为F=5/+35.图；

2C

象如图所示.:

B

故答案为：(1)-3.54顺时针方向.

(2)如图所示.

(1)当弹簧秤示数为零时，重力与安培力平衡，则左手定则判断电流的方向，根据图象得出F=0时，

电流的大小.

(2)根据共点力平衡得出弹簧弹力、重力和安培力的关系，得出表达式，当磁感应强度变为原来的:倍，

再次根据平衡得出表达式，从而作出对应的图线.

解决本题的关键通过共点力平衡得出F与/的表达式，以及掌握左手定则判断安培力的方向.

12.答案：bB左0.20/11.05V

解析：解：(1)由于干电池内阻较小与电流表内阻相差不多，因此应采用相对电源的外接法进行测量，

故导线c应接在b端；同时多用电表应作为电压表使用，故应为B；

(2)电流表量程为0.64故最小分度为0.024因此读数为0.204；电压表量程为2.5U,故最小分度为

0.057,则读数为1.05V；

故答案为：⑴b；8；(2)0.2041.05乙

(1)明确利用伏安法测量电动势和内电阻的实验电路，明确电流表的正接法，从而明确电路图；

(2)根据电表的量程进行分析，明确最小分度从而确定读数。

本题考查电动势和内电阻的测量以及多用电表的使用，要注意明确多电表内部结构，知道伏安法测

量电动势和内电阻一般采用相对电源的外接法。

13.答案：解：(1)设小车在C点的速度为外小车在水平面上运动，只有外力和阻力做功，所以，运

用动能定理，可得：-0=Pt-fs,

因为细绳不可伸长，所以，小球到达C点后将做圆周运动，设小车铁钩插入轻环后的瞬间，细绳的拉

力为T,则有：T-mg=中,

所以，T=mg+^=mg+纱：区=0.50x10+(%=14/V；

(2)细绳碰到钉子之后，小车将绕着钉子做圆周运动，若能通过最高点，设小车在最高点处的速度为

V,

则小车做圆周运动的半径R=L—j(1)2+df=2-6飞>0.所以，mg<--.

在C点之后，小车运动过程中只有重力做功，所以，由动能定理可得：-R)="/-加吟

所以，mgR<mv'2—mv2—mg(L+2R),

所以，R工；(—―L)=所以，0v2—+d]<4，

3mg15v15

所以，l.lzn<dt<1.7m；

(3)当小车到达C点右端汽瓶处时，橡皮筋的弹力7=依也不记-2),其在竖直方向上的分量加=

=2k(1

所以，x越大，7\越大；当加=巾9时，小车将要离开地面，此时％=2dz；

所以，2k(1一启)=叫所以，=9徵=0,88机。

答：(1)小车铁钩插入轻环后的瞬间，细绳的拉力为14N；

(2)细绳碰到钉子之后，小车将绕着钉子做圆周运动，若能通过最高点，则钉子离竖直线0C的距离四

的取值范围为[1.1m,1.7m)。

(3)将细绳换成劲度系数k=10N/m的弹性细橡皮筋，橡皮筋原长也是L=2.0m,且下端同样结上轻

环，要使小车刚要离开地面时，橡皮筋恰好碰到钉子，则钉子离竖直线0C的距离d2为0.88m。

解析：(1)应用动能定理求得小车在C点的速度，再由牛顿第二定律求得拉力；

(2)由几何关系求得最高点高度与刈的关系式，再由动能定理求得在最高点的速度，然后利用牛顿第

二定律即可求解；

(3)小车要离开地面时，地面对小车的支持力为零，对小车进行受力分析，小车受力平衡，再利用胡

克定律即可求解。

在物体运动问题中，常用动能定理求解物体初、末速度或某力在这一过程中所做的功。

14.答案：解：(1)设电子的质量为rn,电量为e,电子在电场/中做匀加速直线运动，出区域/时的为孙，

中间匀速，所以进入进入电场〃时的速度也为孙

根据动能定理有：=；制诏

(2)此后电子在电场〃中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速

直线运动.假设电子从CO边射出,出射点纵坐标为y,根据匀变速直线运动公式有:

1借2一力)2=犷24m3L

£L

解得：，=彳，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为(一23±)

(3)设