湖南省郴州市土地中学2022年高二物理模拟试卷含解析

湖南省郴州市土地中学2022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.（单选）如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30°角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为(

)

A.

B.

C．

D.参考答案：D2.关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有

A．是α衰变

B．是β衰变C．是轻核聚变

D．是重核裂变参考答案：AC3.（多选）对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是；（

）A合运动的速度一定大于两个分运动的速度B合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度C合运动的方向就是物体实际运动的方向D由两个分速度的大小方向就可以确定合速度的大小和方向参考答案：CD4.光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是AC

A．a是光密介质，b是光疏介质

B．光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度

C．光的入射角必须大于或等于临界角

D．光的入射角必须小于临界角参考答案：AC5.如图所示是一交变电流的i-t图像，则该交流电电流的有效值为A.A B.A C.2A D.4A参考答案：B设交流电电流的有效值为I，电阻为R．周期为T=3×10-2s，则，解得

I=A；故选A。点睛：此题要根据有效值的定义求解，即取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为_________.参考答案：nL27.两个氘核（）聚变成氦核（）的核反应方程为

。已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，氦核质量为3.0150u，1u相当于931MeV，则上述核反应中释放的核能为

MeV（保留三位有效数字）。

参考答案：；3.26MeV8.将一个水平方向的弹簧振子从它的平衡位置向旁边拉开5cm，然后无初速释放，假如这振子振动的频率为5Hz，则振子的周期为

，振子在0.8s内一共通过的路为

。参考答案：0.2s

80cm9.（4分）1mol某种物质的质量是Mkg，若用NA表示阿伏加德罗常数，则这种物质每个分子的质量是__________kg。参考答案：M/NA10.电阻为R的矩形线框abcd，边长ab=L，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是__

_____．（不考虑空气阻力）参考答案：2mgh11.两个输入端均为1时，输出才为1的门电路是

门，两个输入端中只要有一个输入端为1，输出端就为1的门电路是

门。参考答案：与

或12.如图所示是洛伦兹力演示仪，甲图为没有磁场时电子束的径迹，乙图为施加垂直于纸面的磁场后，电子束运动的径迹，则在乙图中所加磁场的方向是

．（填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）参考答案：垂直纸面向外试题分析：粒子带负电，粒子向上偏转，故根据左手定则可得，故所加磁场为垂直纸面向外考点：考查了左手定则的应用点评：本题需要注意粒子带负电，四指指向粒子反向方向13.红光在真空中的传播速度为c,波长为λ,当它从真空中射入折射率为n的介质中后,速度为

,波长为

.

参考答案：c/n,λ/n(每空2分)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．15.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，质量为M=2Kg的四分之一曲面体静置于水平地面上，质量为m=3Kg的小球以10m/s的速度向曲面体运动，并滑上斜面体，假设忽略一切摩擦且曲面体的半径足够大（即小球不能从斜面体的上端飞出），g取10m/s2，求：(1)小球与曲面体保持相对静止瞬间的速度；(2)小球离地面的最大高度；(3)小球的最终速度。参考答案：（1）2m(2)2m/s17.（15分）图中a为一固定放置的半径为R的均匀带电球体，O为其球心．己知取无限远处的电势为零时，球表面处的电势为U=1000V．在离球心O很远的O′点附近有一质子b，它以Ek＝2000eV的动能沿与O￠O平行的方向射向a．以l表示b与O￠O线之间的垂直距离，要使质子b能够与带电球体a的表面相碰，试求l的最大值．把质子换成电子，再求l的最大值．

参考答案：解析：令表示质子的质量，和分别表示质子的初速度和到达a球球面处的速度，表示元电荷，由能量守恒可知

（1）因为a不动，可取其球心为原点，由于质子所受的a球对它的静电库仑力总是通过a球的球心，所以此力对原点的力矩始终为零，质子对点的角动量守恒。所求的最大值对应于质子到达a球表面处时其速度方向刚好与该处球面相切（见图）。以表示的最大值，由角动量守恒有

（2）由式（1）、（2）可得

（3）代入数据，可得

（4）若把质子换成电子，则如图所示，此时式（1）中改为。同理可求得

（5）评分标准：本题15分式（1）、（2）各4分，式（4）2分，式（5）5分。18.（20分）如图所示，一块长为的光滑平板PQ固定在轻质弹簧上端，弹簧的下端与地面固定连接。平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间（图中未画出竖直导轨），从而只能地竖直方向运动。平板与弹簧构成的振动系统的振动周期。一小球B放在光滑的水平台面上，台面的右侧边缘正好在平板P端的正上方，到P端的距离为。平板静止在其平衡位置。水球B与平板PQ的质量相等。现给小球一水平向右的速度，使它从水平台面抛出。已知小球B与平板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，且碰撞过程中重力可以忽略不计。要使小球与平板PQ发生一次碰撞而且只发生一次碰撞，的值应在什么范围内？取参考答案：解析：如果小球的水平速度比较大，它与平板的第一次碰撞正好发生在平板的边缘Q处，这时的值便是满足题中条件的最大值；如果小球的水平速度较小，在它与平板发生第一次碰撞后再次接近平板时，刚好从平板的边缘Q处越过而不与平板接触，这时的值便是满足题中条件的最小值．设小球从台面水平抛出到与平板发生第一次碰撞经历的时间为，有

（1）若碰撞正好发生在Q处，则有

（2）从（1）、（2）两式解得的值便是满足题中条件的最大值，即

（3）代入有关数据得

（4）如果，小球与平板的碰撞处将不在Q点．设小球第一次刚要与平板碰撞时在竖直方向的速度为，则有

（5）以、分别表示碰撞结束时刻小球和平板沿竖直方向的速度，由于碰撞时间极短，在碰撞过程中，小球和平板在竖直方向的动量守恒．设小球和平板的质量都是m，则有

（6）因为碰撞是弹性的，且平板是光滑的，由能量守恒可得

（7）解（6）、（7）两式，得

（8）

（9）碰撞后，平板从其平衡位置以为初速度开始作简谐振动．取固定坐标，其原点O与平板处于平衡位置时板的上表面中点重合，x轴的方向竖直向下，若以小球和平板发生碰撞的时刻作为，则平板在t时刻离开平衡位置的位移

（10）式中

（11）A和是两个待定的常量，利用参考圆方法，在t时刻平板振动的速度

（12）因时，．，由（9）、（11）、（12）式可求得

（13）

（14）把（13）、（14）式代入（10）式，得

（15）碰撞后，小球开始作平抛运动．如果第一次碰撞后，小球再经过时间与平板发生第二次碰撞且发生在Q处，则在发生第二次碰撞时，小球的x座标为

（16）平板的x座标为

（17）在碰撞时，有

（18）由（16）、（17）、（18）式，代入有关数据得

（19）这便是满足的方程式，通过数值计算法求解方程可得（参见数值列表）

（20）如果第二次碰撞正好发生在平板的边缘Q处，则有

（21）由（1）、（20）和（21）式得

（22）而满足题中要求的的最小值应大于（22）式给出的值．综合以上讨论，的取值范围是