2022年上海市西郊学校高二物理模拟试卷含解析

2022年上海市西郊学校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.A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插人水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是（）A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同参考答案：B【考点】功能关系；重力势能．【分析】分析两管中水银大气压强的做功情况，同时由两管的结构可知在水银上升中重力做功的情况，则由能量守恒关系可知水银内能的变化关系．【解答】解：两种情况下气体对水银做功相同，但A中水银克服重力做的功多，所以增加的内能少，B中水银克服重力做功少，所以增加的内能多．故选B．2.(双选)如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°．则A．滑块可能受到三个力作用B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于参考答案：AD3.如图是单色光的双缝干涉的示意图,其中S为单缝、S1、S2为双缝，且三条缝互相平行，缝S到S1、S2的距离相等，下列说法中正确的是：（

）

Ａ．单缝S的作用是为了增加光的强度Ｂ．双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源Ｃ．当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长1.5倍时,产生第二条亮条纹Ｄ．当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为一个波长时,产生中央亮条纹

参考答案：B4.处于第2激发态的大量氢原子向低能级跃迁辐射多种频率的光子，已知普朗克常量为h，氢原子能级公式为E=，不同轨道半径为rn=n2r1，E1为基态能量，r1为第Ⅰ轨道半径，n=1，2，3…．则下列说法中错误的是（

）A.共产生3种频率的光子B.电子由第2激发态跃迁到基态时，电势能减小，动能增加，总能量减小C.处于第2激发态和处于基态电子做圆周运动线速度大小之比为1:3D.产生光子最大波长为λm=参考答案：D【详解】A、大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，能产生3种不同频率的光子，故A正确；B、当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时，速率增大，动能增加，电势能减小，而总能量，因向外辐射光子，而减小，故B正确；C、依据库仑引力提供向心力，即为m，及rn＝n2r1，则有第2激发态，即n＝3和处于基态，即n＝1，电子做圆周运动速度之比为：1：3，故C正确；D、产生的光子的最小频率为γ小，依据λ，对应波长最大，即为λm，故D错误。5.（单选题）如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是（）A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同参考答案：CA、男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；B、小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动能不守恒，故B错误；C、男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零，系统动量守恒，故C正确；D、木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同，方向相反，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同，故D错误。故选C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在光滑的水平面上有六个滑块排成一条直线，第一至五的五个相同滑块质量均为m，第六个滑块质量M=3m。当用第一个滑块与第二个滑块发生碰撞，使各个滑块依次碰撞下去，设每次碰撞是对心正碰且没有机械能损失。当各滑块不再发生碰撞时，第一个滑块的速率与最后一个滑块的速率之比V1:V6＝

。参考答案：1：1

7.（6分）一物体做简谐振动，振幅是10cm，振动频率为2Hz，这个物体的振动周期为_____s，从平衡位置开始计时，2s内物体通过的路程为_________cm，2s时物体的位移大小为________m。参考答案：0.5；160；08.参考答案：9.如图所示，真空室中速度v0＝1.6×107m/s的电子束，连续地沿两水平金属板中心线OO′射入，已知极板长l＝4cm，板间距离d＝1cm，板右端距离荧光屏PQ为L＝18cm.电子电荷量q＝1.6×10－19C，质量m＝0.91×10－30kg.若在电极ab上加u＝220sin100πtV的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴y上能观测到

cm线段？(设极板间的电场是均匀的、两板外无电场、荧光屏足够大)参考答案：10cm10.太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，1u的质量相当于931.5MeV的能量则：（1）完成核反应方程：H+H→

+n．（2）求核反应中释放的核能．（3）在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．参考答案：（1）He；（2）核反应中释放的核能为3.26MeV；（3）中子的动能为2.97MeV，氦核的动能为0.99MeV．【考点】爱因斯坦质能方程；动量守恒定律．【分析】（1）根据质量数守恒与核电荷数守恒，写出核反应方程式．（2）求出核反应过程中的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．（3）两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解．【解答】解：（1）由核电荷数守恒可知，新核的核电荷数是2，因此新核是He，由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式是：H+H→He+n；（2）反应过程中质量减少了：△m=2×2.0136u﹣1.0087u﹣3.0150u=0.0035u，反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV（3）设n核和He的动量分别为P1和P2，由动量守恒定律得：O=P1+P2，由此得P1和P2大小相等，由动能和动量关系E=及n和He的质量关系得：中子的动能En是He核动能EHe的3倍，即En：EHe=3：1，由能量守恒定律得：EHe+En=△E+2EK，解得：中子的动能En=2.97MeV，He的动能：EHe=0.99MeV，故答案为：（1）He；（2）核反应中释放的核能为3.26MeV；（3）中子的动能为2.97MeV，氦核的动能为0.99MeV．11.1820年，丹麦物理学家

用实验展示了电与磁的联系，说明了通电导线周围存在着磁场，这个现象叫做电流的

（填“热”或者“磁”）效应。参考答案：奥斯特，磁12.如图所示的A、B、C、D四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是

组和

组（A、B两组实验中小球的手柄均为绝缘手柄，D组实验中虚线框表示金属网罩）。参考答案：AC13.100℃的水的分子平均动能＿＿＿100℃的水蒸气的分子平均动能，100℃的水的内能＿＿＿100℃相同质量的水蒸气的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：等于、小于三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（5分）如图是研究电磁感应现象的实验装置图，结合图片，请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)

；(2)

；(3)

。参考答案：(1)

闭合开关瞬间；(2)断开开关瞬间；(3)

闭合开关，移动滑动变阻器滑片。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.太阳的能量来自下述反应：四个质子聚变成一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子.若太阳辐射能量的总功率为P，质子、氦核、正电子的质量分别为、、，真空中的光速为c.则：（1）写出上述核反应方程；（2）求核反应所释放的能量ΔE；（3）求在t时间内参与上述核反应的质子数目.参考答案：解(1)核反应方程式为：

(2)质量亏损：

核反应释放的能量为

(3)t时间内参与上述核反应的质子数目为N

17.（14分）如图所示，在y小于0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度从O点射入磁场，入射速度方向为xy平面内，与x轴正向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求(1)该粒子电量与质量之比；(2)该粒子在磁场中运动的时间。参考答案：解：（1）设从A点射出磁场，O、A间的距离为L，射出时速度的大小仍为v，射出方向与x轴的夹角仍为θ，由洛伦兹力公式和牛顿定律可得：qv0B=

圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得：=Rsinθ

联解两式，得：

（2）因为T==所以粒子在磁场中运动的时间，t＝=18.如图所示，长木板C质量为mc＝0.5kg，长度为l＝2m，静止在光滑的水平地面上，木板两端分别固定有竖直弹性挡板D、E（厚度不计），P为木板C的中点，一个质量为mB＝480g的小物块B静止在P点。现有一质量为mA＝20g的子弹A，以v0＝100m/s的水平速度射入物块B并留在其中（射入时间极短），已知重力加速度g取10m/s2（1）求子弹A射入物块B后的瞬间，二者的共同速度；（2）A射入B之后，若与挡板D恰好未发生碰撞，求B与C间的动摩擦因数μ1；（3）若B与C间的动摩擦因数μ2＝0.05，B能与挡板碰撞几次？最终停在何处？参考答案：(1)4m/s；(2)0.4；(3)4，停在P点【详解】（1）子弹射入