山西省忻州市李家坪中學2023年高二物理模擬試卷含解析

山西省忻州市李家坪中學2023年高二物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）原子核A發(fā)生α衰變后變?yōu)樵雍?，原子核B發(fā)生β衰變后變?yōu)樵雍?，已知原子核A和原子核B的中子數(shù)相同，則兩個生成核X和Y的中子數(shù)以及a、b、c、d的關系，下列說法正確的是（

） A．X的中子數(shù)比Y少3

B．X的中子數(shù)比Y少1

C．如果a-d=2，則b-c=3

D．如果a-d=2，則b-c=1參考答案：BC2.通過一根金屬導線的電流為16mA．則10s內通過這根導線橫截面的自由電子數(shù)為（

）A．1.0×1017

B．1.0×1018

C．1.0×1019

D．1.0×1020參考答案：B3.（單選）下列導線周圍的磁場分布正確的是參考答案：C4.（多選題）如圖所示，長木板A放在光滑的水平面上，質量為m＝4kg的小物體B以水平速度v0＝2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示，取g=10m/s2，則下列說法正確的是()A．木板A獲得的動能為2JB．系統(tǒng)損失的機械能為2JC．木板A的最小長度為2mD．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1參考答案：ADA、由圖示圖象可知，木板獲得的速度為，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：，解得：木板A的質量，木板獲得的動能為：，故A正確；B、系統(tǒng)損失的機械能，代入數(shù)據(jù)解得：，故B錯誤；C、由圖得到：0-1s內B的位移為，A的位移為，木板A的最小長度為，故C錯誤；D、由圖示圖象可知，B的加速度：，負號表示加速度的方向，由牛頓第二定律得：，代入解得，故D正確。故選AD。5.（單選）如圖所示，一根用絕緣材料制成的勁度系數(shù)為k的輕彈簧，左端固定，右端與質量為m、帶電荷量為＋q的小球相連，靜止在光滑、絕緣的水平面上．在施加一個場強為E、方向水平向右的勻強電場后，小球開始做簡諧運動．那么(

)A．運動過程中小球的電勢能和彈簧的彈性勢能的總量不變B．小球做簡諧運動的振幅為2Eq/k

C小球到達最右端時，彈簧的形變量為2Eq/kD．運動過程中小球的機械能守恒參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動量變化為________kg·m/s。若小球與地面的作用時間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為________N(取g＝10m/s2)。參考答案：7.一興趣實驗小組進行用感應起電機給電容器充電的研究性學習實驗，實驗時將電容器兩極板和一個靜電計相連，然后給電容器充電，充電時間越長，發(fā)現(xiàn)靜電計指針偏角越大，這說明電容器帶電量越大時，它兩極板間的電勢差就越

。為了定量地研究電容器所帶電量和兩極電勢差之間的關系，該小組用一個能夠給電路提供5mA穩(wěn)恒電流的電源給一個電容器充電，用秒表記錄充電時間，充電后用伏特表測電容器兩極間的電勢差，測出實驗數(shù)據(jù)如下表，由此可知實驗中所用電容器的電容為

μF參考答案：大；5.0×1038.如圖所示，兩段水銀柱將U形管內的空氣分成A、B兩部分，若B氣柱長L=19cm，封閉A氣體的水銀柱上端面跟右管水銀柱液面相平，外界大氣壓p0=76cmHg=1.0×105Pa，則A部分氣體的壓強pA=

Pa．參考答案：1.25×105【考點】封閉氣體壓強．【分析】先分析B部分氣體壓強的大小，在根據(jù)A部分的壓強pA=P﹣h，聯(lián)立求解．【解答】解：設左側水銀柱的長度為h，則B部分氣體的壓強P=P0+h+L，A部分的壓強pA=P﹣h，聯(lián)立得：pA=76+19=95cmHg=1.25×105Pa故答案為：1.25×1059.電子以速度v垂直進入勻強磁場，磁場方向如右圖所示，此時所受洛侖茲力的方向_____（填向上或向下）。郝雙制作參考答案：向下、10.如果在磁場的某一區(qū)域內，磁感應強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場稱為

。參考答案：勻強磁場11.如圖二所示，電源電動勢E=20V，內電阻r=1Ω,R1＝6Ω，R2＝4Ω，R3＝12Ω，電流表電阻不計。開關S1、S2均閉合時電流表示數(shù)為_________A，當開關S1閉合、S2均斷開時S2兩端的電壓為_________V（此空結果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：5，16。12.組成物質的分子是很小的，一種粗測分子大小的方法是

，設一滴油酸體積為V，油酸在水面上延展的最大面積為S，油膜的厚度等于

，油膜的厚度即為分子的直徑。參考答案：單分子油膜法，

13.質子和α粒子的質量比為m1∶m2=1∶4，帶電量之比為q1∶q2=1∶2，當它們從靜止開始由同一勻強電場加速，通過相同的位移，則它們的速度之比v1∶v2=______，動能比Ek1∶Ek2=______參考答案：：1，1:2三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.甲圖中游標卡尺的讀數(shù)是

cm。乙圖中螺旋測微器的讀數(shù)是

mm。

參考答案：10.50

15.為了測定某電池的電動勢（約10V~11V）和內電阻（小于2Ω），需要把一個量程為5V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為15V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以下是該實驗的操作過程：（1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空。

第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端第二步：把電阻箱阻值調到零第三步：閉合電鍵第四步：把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數(shù)為4.5V第五步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數(shù)為

V第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線路，即得量程為15V的電壓表（2）上述實驗可供選擇的器材有：A．某電池（電動勢約10V~11V，內電阻小于2Ω）B．電壓表（量程為5V，內阻約5KΩ）C．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω）D．電阻箱（阻值范圍0~99999Ω）E．滑動變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器（阻值為0~20KΩ，額定電流0.2A）電阻箱應選

，滑動變阻器應選

（用大寫字母表示）。（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U（按原電壓表盤讀的值）和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為

V，內電阻為

Ω。（保留3位有效數(shù)字）。參考答案：（1）1.5（3分）

（2）D

（3分）E（3分）（3）10.5（3分）

1.71

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量m=50kg的運動員（可視為質點），在河岸上A點緊握一根長L=5.0m的不可伸長的輕繩，輕繩另一端系在距離水面高H=10.0m的O點，此時輕繩與豎直方向的夾角為θ=37°，C點是位于O點正下方水面上的一點，距離C點x=4.8m處的D點有一只救生圈，O、A、C、D各點均在同一豎直面內．若運動員抓緊繩端點，從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定初速度v0躍出，當擺到O點正下方的B點時松開手，最終恰能落在救生圈內．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）運動員經過B點時速度的大小vB；（2）運動員從臺階上A點躍出時的動能Ek；（3）若初速度v0不一定，且使運動員最終仍能落在救生圈內，則救生圈離C點距離x將隨運動員離開A點時初速度v0的變化而變化．試在下面坐標系中粗略作出x﹣v0的圖象，并標出圖線與x軸的交點．參考答案：解：（1）運動員從B點到D點做平拋運動H﹣L=gt2①x=VBt

②由①②式代入數(shù)據(jù)解得VB=4.8m/s，所以運動員經過B點時速度的大小為4.8m/s．（2）運動員從A點到B點的過程中，由機械能守恒定律mghAB=mVB2﹣Ek③其中hAB=L（1﹣cosθ）

④由③④式代入數(shù)據(jù)解得Ek=76J，運動員從臺階上A點躍出時的動能Ek大小為76J．（3）設運動員經O點正下方時的速度為VB′，B到水面的距離為h，則m﹣mV02=mg（H﹣Lcos37°﹣h）

⑤x=VB′?⑥由⑤⑥解得：x2﹣V02=20

⑦x﹣V0的圖象如圖所示：【考點】機械能守恒定律；平拋運動；動能定理的應用．【分析】（1）運動員從B點到D點做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可以求得在B點的速度的大??；（2）從A點到B點的過程中人的機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律可以求得人的初動能的大??；（3）人離開B點之后做的是平拋運動，所以水平方向是勻速直線運動，由動能定理可以表示出初速度的大小，從而可以求得x和初速度V0的關系．17.質量為0.5kg的小球從h=2.45m的高空自由下落至水平地面，與地面作用0.2s后，再以5m/s的速度反向彈回，求小球與地面的碰撞過程中對地面的平均作用力．（不計空氣阻力，g=10m/s2）參考答案：解：小球自由下落過程中，由機械能守恒定律可知：mgh=mv12；解得：v1=m/s，同理，回彈過程的速度為5m/s，方向豎直向上，設向下為正，則對碰撞過程由動量定理可知：mgt﹣Ft=﹣mv′﹣mv代入數(shù)據(jù)解得：F=35N由牛頓第三定律小球對地面的平均作用力大小為35N，方向豎直向下答：小球與地面的碰撞過程中對地面的平均作用力為35N．【考點】動量定理．【分析】由機械能守恒定律可求得小球落地和反彈時的速度，再由動量定理可求得地面對小球的平均沖力F，最后由牛頓第三定律說明即可．18.（計算）如圖，在第一象限存在勻強磁場，磁感應強度方向垂直于紙面（xy平面）向外；在第四象限存在勻強電場，方向沿x軸負向．在y軸正半軸上某點以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（d，0）點沿垂直于x軸的方向進人電場．不計重力．若該粒子離開電場時速度方向與y軸負方向的夾角為θ，求：（1）電場強度大小與磁感應強度大小的比值；（2）該粒子在電場中運動的時間．參考答案：（1）電場強度大小