1、20212021 届江苏地区高考物理模拟试卷届江苏地区高考物理模拟试卷 一、单选题一、单选题 1.下列说法正确的是( ) A.比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核要释放核能 B.重核发生裂变时需要吸收能量 C.核力是核子间的万有引力和库仑力的合力 D.中子与中子之间的核力一定大于中子与质子间的核力 2.如图所示，设水车转轮的半径为 R，转轴离地面的高度为2R，转轮以某一较大的角速度做匀 速圆周运动，轮缘上最高点和最低点分别有质量相同的水滴AB、同时被甩出，最终都落到水平地 面上，假设水滴被甩出瞬间速度大小与其在轮上运动时的速度相等，速度方向沿转轮的切线方向， 不计空气阻力，重力加速度为
2、g。下列判断正确的是( ) A.两水滴落到水平地面上时的速度大小相等 B.两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等 C.两水滴在空中飞行的时间差为2 R g D.两水滴落地点间的距离为 2 (13) R R g 3.如图所示,一定质量的理想气体用质量为 M的活塞封闭在容器中,活塞与容器间光滑接触,在图中三 种稳定状态下的温度分别为 123 TTT、 、,体积分别为 123 VVV、 且 123 VVV,则 123 TTT、 、 的大小关 系为( ) A. 123 TTT B. 123 TTT C. 123 TTT D. 123 TTT 4.一质点沿 x 轴从坐标原点 O 出发，以运动过程中的某时刻
3、为时间零点，运动的vt图象如图所示， 14 s末质点回到坐标原点，下列说法正确的是( ) A.开始计时时，质点到坐标原点的距离为 2 m B.02 s和 46 s 内的加速度大小相同 C.质点在第 4 s 时和第 8 s时经过同一位置 D.68 s 和 814 s内的平均速度大小相同 5.如图所示，abc、 、为同一水平直线上的三点，ab bc。两根长直导线垂直于纸面分别放置在 ab、和bc、连线的中点，并分别通入大小为3I、方向垂直纸面向外和大小为 I、方向垂直纸面向 里的电流。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的距离 成反比，与导线中的电流大小成正比，则(
4、 ) A.ab、两点的磁场方向相同 B.bc、两点的磁场方向相反 C.b点的磁感应强度大小是 a点的 1.5倍 D.c 点的磁感应强度大小与 b点的相等 6.如图所示，在真空中光滑绝缘的水平面上有三个相同的不带电的小球，小球之间由三根完全相同 的轻弹簧连接构成等边三角形，弹簧处于原长 0 l ，若让每个小球带上相同的电荷量 q，小球可沿 所在角的角平分线运动，当三角形的面积增大到原来的 4 倍时小球的加速度均为零，弹簧是绝缘体 且劲度系数相同，真空中的静电力常量为 k，则弹簧的劲度系数为( ) A. 2 3 0 kq l B. 2 3 0 2 kq l C. 2 2 0 4 kq l D. 2
5、 3 0 4 kq l 7.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OPOQ、边与轴线的夹角 切磨在 12 的范围内， 才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射 到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是( ) A.若 2 ，光线一定在OP边发生全反射 B.若 2 ，光线会从OQ边射出 C.若 1 ，光线会从OP边射出 D.若 1 ，光线会在OP边发生全反射 8.在某毫秒脉冲星 A 与其伴星 B组成的双星系统中，脉冲星正以 400 r/s 的转速在自转。初始时 其伴星质量为 1 个太阳质量，运动周期为 1天；足够长时间后，伴星质量变
6、为 0.8个太阳质量， 运动周期变为 2 小时。由于伴星不断损失质量，假设损失的质量全部被脉冲星吸收，引力常量及太 阳质量已知，根据上述信息，以下说法正确的是( ) A.A 星运行轨道半径增大 B.能求出中两星间的距离之比 C.能求出中 A 星的运行速度之比 D.能求出 A星的初始质量 9.质量为 m的篮球以水平速度大小 v 撞击竖直篮板后，以水平速度大小 v 被弹回，已知vv ，篮 球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是( ) A.撞击时篮球受到的冲量大小为 ()m vv B.撞击时篮板受到的冲量为零 C.撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒 D.撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒
7、 10.磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于零。如图所示，为一金属球壳 的俯视图，CD过球心OAB，不过球心，在球心 O 的右侧放置一小磁针，以磁感线穿入球壳为正 方向，则下列说法正确的是( ) A.CD、点的磁感应强度方向相反 B.AB左侧球壳处的平均磁感应强度小于AB右侧球壳的 C.若磁针沿DC运动，球壳上有感应电流 D.AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等 11.如图所示，ABCD、 、 、为一矩形的四个顶点，它们恰好处于同一个圆的圆周上，该平面存在 一匀强电场。其中AC为圆的一条直径，已知ABC、 、三点的电势分别为 6.5 V、2 V、10 V,AC长 为 5 cm
8、，37ACB（sin370.6,cos370.8）。下列说法正确的是( ) A.D点的电势为 5.5 V B.电场强度的大小为 3 V/cm C.圆周上 D点电势最高 D.电子在 D 点的电势能比在 B 点的电势能低 13 eV 二、实验题二、实验题 12.如图 1所示,用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记 录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。 (1)打点计时器使用的电源是_(选填选项前的字母）。 A.直流电源 B.交流电源 (2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是_(选填选项前的字母）。 A.把长木板右端垫高 B
9、.改变小车的质量 在不挂重物且_(选填选项前的字母）的情况下,轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀速运动, 表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。 A.计时器不打点 B.计时器打点 (3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为 O。在纸带上依次 取 A、B、C若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为 T。测得 A、B、C各点到 O 点 的距离为 123 xxx、 、,如图 2 所示。实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大 小为mg。从打 O 点到打 B点的过程中,拉力对小车做的功 W=_,打 B 点时小车的速度 v=_. (4)以 2 v为纵坐标
10、,W为横坐标,利用实验数据作出如图 3所示的 2 vW图象。由此图象可得 2 v随 W 变化的表达式为_。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含 2 v这个因子;分析实验结果的 单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_. (5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理 论上分析,图 4中正确反映 2 vW关系的是( ) A. B. C. D. 13.光敏电阻在自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，图示电路为其模拟 电路，其中干电池的内阻可忽略不计，A 处接电磁继电器，B 为三极管（当 0.2 V eb 时，c e、 间的电阻 R可
11、忽略不计，当 0.2 V eb 时，R可视为无穷大），b点的电势由 1 R与 2 R的比值决 定， 1 R、 2 R中有一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，阻值随光照强度增强而减小，C为电磁继 电器，D为路灯。为了达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果，请回答下列问题： （1） 1 R是_（选填“光敏电阻”或“定值电阻”）； （2）请用笔画线代替导线，将实物连接成正确的电路。 三、计算题三、计算题 14.如图甲所示是研究光电效应规律的光电管.用波长为 0.50m 的绿光照射阴极 K，实验测得流 过电流表 G的电流 I与 A、K之间的电势差 AK U满足如图乙所示的规律，取 34 6.63 10J sh
12、 .结果 保留两位有效数字，求： （1）每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极 K时的最大的初动能. （2）该阴极材料的极限波长（能使该金属产生光电效应的光的最大波长）. 15.如图所示，半径为 R 的 1 4 光滑固定圆弧槽与水平面上一平板 1 P靠在一起但不粘连，质量为2m 且可看成质点的物块 P 从圆弧槽最高点滑下，滑上 1 P，P运动到 1 P最右端时，P和 1 P的速度恰好相 等，此时 1 P与静止的另一平板 2 P发生碰撞，碰撞后 1 P与 2 P粘连在一起。水平面光滑，平板质量均 为 m, 2 P的右端固定一轻质弹簧，左端 A与弹簧的自由端 B 相距 L。P压缩弹簧后被弹回并刚
13、好不 从 2 P的最左端 A 点滑出（弹簧始终在弹性限度内），P 与 2 P之间的动摩擦因数为 。重力加速度为 g。求： （1）P运动到 1 P最右端时，P 与 1 P的速度大小； （2）此过程中弹簧的最大压缩量 x和相应的弹性势能 p E 。 16.如图所示，间距为 d的两足够长光滑倾斜平行导轨固定放置，与水平面间的夹角为 ，导轨顶端 接有阻值为 R 的电阻，质量 m、阻值也为 R 的导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于磁感应强度 大小为 B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。现给导体棒一个沿导轨平面向上的初速度 v，当 导体棒速度刚好为零时，通过导体棒横截面的电荷量为 q，重力加速度为 g
14、，导轨电阻不计。 （1）求导体棒刚开始向上运动时的加速度大小； （2）求导体棒向上运动到最高点的过程中，电阻 R上产生的焦耳热； （3）导体棒运动到最高点开始下滑，下滑过程中，导体棒从经过初始位置到速度再次达到 v 时所 在位置通过导体棒横截面的电荷量为 q ，试计算导体棒从开始运动到速度再次为 v的过程运动的 总时间。 参考答案参考答案 1.答案：A 比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时，总结合能增加，因此要释放核能，选项 A 正 确；重核裂变时有质量亏损，释放能量，选项 B 错误；核力是核子间的强相互作用力，选项 C 错 误；核力是短程力，与核子间的距离有关，由于距离未知，则中子与
15、中子之间的核力不一定大于 中子与质子间的核力，选项 D 错误。 2.答案：D 由平抛运动规律可知，两水滴落到水平地面上时竖直方向的分速度分别为6,2 AyBy vgR vgR， 水平分速度相等，选项 A 错误；两水滴在空中飞行过程中重力做的功分别为 3, AB WmgR WmgR ， 选项 B错误；A 在空中飞行的时间 6 A R t g ，B在空中飞行的时间 2 B R t g ，两水滴在空中飞行 的时间差 ( 62) R t g ，选项 C 错误；两水滴飞行的水平位移大小分别为 6 AA R xvtR g ， 2 BB R xvtR g ，两水滴落地点间的距离 2 (13) R xR g
16、，选项 D 正确。 3.答案：B 设三种稳定状态下气体的压强分别为 123 ppp、 、,以活塞为研究对象,三种稳定状态下分别有 0102 ,Mgp Sp S p SMgp S, 03 p SMgmgp S ，可以得出 123 ppp;根据理想气体的状态 方程 331 122 123 p VpVp V TTT ，由 12 VV 得 12 TT;由 23 VV 得 23 TT,即 123 TTT,故选项 B 正确。 4.答案：C 由图可知，当速度减到零后，质点开始沿反方向运动，14 s末回到坐标原点，根据vt图象与坐标 轴所围图形的面积表示位移大小可知，6 s 末质点到达最远点，46 s内和 6
17、8 s 内质点的位移大小 相同，则质点在第 4 s 时和第 8 s时经过同一位置，选项 C 正确；质点运动到的最远点到 O点的距 离为 52(35)2 mm 22 s (24)3 m22 m 2 ，计时点到最远点的距离为 0 (15)2(24)5 mm21m 22 s ，则开始计时时质点到坐标原点的距离为 1 m，选项 A 错误； 根据v t图象的斜率表示加速度可知 46 s内的加速度大小大于 02 s内的，选项 B错误；68 s内 的平均速度大小为 1 525 m/sm/s 222 v ，814 s 内的平均速度大小为 2 225 m/s2.8 m/s 6 v ，选 项 D 错误。 5.答案
18、：C 根据题意可知，通电长直导线在距导线 R处产生的磁场的磁感应强度 I Bk R ，令2abr，结合安 培定则可知，ab、连线中点的通电长直导线在 a点产生的磁场方向竖直向下，大小为 1 3 a I Bk r ， 在 b点产生的磁场方向竖直向上，大小为 1 3 b I Bk r ，在 c点产生的磁场方向竖直向上，大小为 1c I Bk r ；同理可得bc、连线中点的通电长直导线在 a 点产生的磁场方向竖直向上，大小为 2 3 a I Bk r ，在 b 点产生的磁场方向竖直向上，大小为 2b I Bk r ，在 c 点产生的磁场方向竖直向下， 大小为 2c I Bk r ；分别将两通电长直导
19、线在三点处的磁场进行矢量合成可得 8 3 a I Bk r ，方向竖直 向下， 4 b I Bk r ，方向竖直向上， 0 c B 。根据以上分析，可判断出选项 C 正确，A、B、D 错误。 6.答案：D 设弹簧的劲度系数为 k ，三角形的面积增大为原来的四倍，则三角形每边边长增大为原来的两倍， 即每根弹簧伸长量均为 0 l ，此位置每个带电小球受力平衡，有 2 0 2 0 ()2 kq k l l ，得 2 3 0 4 kq k l ，选项 D 正确。 7.答案：D 光线发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质时，入射角 i大于临界角。光从图示位置入 射，到达OP边时入射角 1 2 i，
20、越小， 1 i越大，发生全反射的可能性越大，根据题意，要 在OP边上发生全反射，应满足 2 ，A、B错误。若光线在OP上发生全反射后到达OQ边，入 射角 2 3 2 i， 越大， 2 i越大，发生全反射的可能性越大，据题意，要在OQ边上发生全反射， 应满足 1 ，C错误，D 正确。 8.答案：B 双星系统中两颗星体是同轴转动，周期相等，由万有引力提供向心力有 22 2 22 ) () AB AABB m m mrGmr TLT ，其中, ABAB rrL mmM ，解得 2 3 2 , 4 B A m LGMT Lr M ，由 于两星的总质量 M不变，周期由 1天变为 2 小时，即 T变小，则
21、两星间的距离 L在逐渐减小，由 B A m L r M 可知，当 B m减小、L减小时， A r变小，A错误；由 2 3 2 4 GMT L 得 2 11 3 2 22 LT LT ，其中 1 1T 天， 2 2T 小时，B正确；由 2r v T 得 121 212 AA AA vTr vTr ， 1 2 A A r r 未知，C错误；初态两星间的距离 L未 知，结合 2 3 2 4 GMT L 知 M无法求出，则 AB mMm 也无法求出，D错误。 9.答案：C 撞击时篮球受到的冲量等于其动量的变化，即 ()(Imvmvm vv ，选项 A 错误；碰撞时， 篮球与篮板相互作用，相互作用力等大
22、反向，作用时间相等，则篮板受到的冲量大小不为零，选 项 B 错误；撞击时间极短，重力的冲量忽略不计，撞击前后篮板均保持静止,篮球速度反向，所以 篮球和篮板组成的系统动量不守恒，选项 C 正确；由于vv ，系统机械能有损失，不守恒，选项 D错误。 10.答案：D CD、点的磁感应强度方向都水平向左，选项 A错误；根据题意可知，AB左右两侧球壳上的磁通 量大小相等，左、右两侧球壳处的平均磁感应强度大小相等，选项 B 错误、D正确；磁针沿DC运 动，球壳上总的磁通量始终为 0，无感应电流，选项 C 错误。 11.答案：C 匀强电场中平行等间距的两线段端点电势差相等，则 ABDC ，代入数据得 14.
23、5 V D ， 故选项 A 错误；同时，D点的电势比 B 点的电势高 12.5 V，电子在 D点的电势能比在 B点的电势 能低 12.5 eV，故选项 D错误；要想确定 D点电势是否最高，以及场强的大小，必须确定电场的场 强方向，设BC之间的 M 点电势与 A点的相同，则有 CMMB BMCM ll ， 7 9 CMCM BMMB l l ，故 99 cos372.25cm 1616 BMBCAC lll o ，设AM与AB的夹角为 ，由三角函数得 2.25 tan 5 sin37 MB AB l l o 3 4 ，故37 o，过 B作 AM的垂线，即为电场线的方向，则电场线与 BC间的夹角等
24、于=37，故电场线的方向由 D 指向 B，故圆周上 D 点电势最高，故选项 C 正确； 场强的大小为 12.5V 2.5V/cm 5cm DB BD U E l ，故选项 B错误。 12.答案：(1)B (2)A;B (3) 2 mgx; 31 2 xx T (4) 2221 ,(4.55.0)msJvkW k ;质量 (5)A (1)打点计时器使用的电源是交流电源,故选 B。 (2)实验中,平衡摩擦力和其他阻力时,应先不挂重物,把长木板右端适当垫高,在小车后面挂上纸带,接 通电源,在打点计时器打点的情况下,轻推一下小车,给小车一个初速度,若小车拖着纸带做勾速运动, 则表明已经消除了摩擦力和其
25、他阻力的彩响。 (3)实验中,可认为小车所受的拉力 F 大小为mg,从打 O 点到打 B点的过程中,拉力对小车做的功 2 WFx。在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,故 31 22 AC xxx v TT . (4)由题图 3可知 2 vkW,斜率 2 v k W ,其单位为 221 msJ ,又 2 1J1N m,1N1kg m s,故 2 1J1kg m s,故 12 J =1kg m s 故 1122 J =kgms ,因此斜率 2 v k W 的单位为 1 kg ,故与图线斜率有 关的物理量应是质量。 (5)假设完全消除了摩擦力和其他阻力空影响,对由小车和重
26、物组成的系统,其动能增加量为 2 k () = 2 mM v E ,考虑到我们按重力做功Wmgx,有 2 k () = 2 mM v EW ,即 2 2 vW Mm ,故 2 vW的图象斜率 2 k Mm ,保持不变,故选项 A 正确。 13.答案：（1）光敏电阻 （2）如图所示 （1）由于光敏电阻阻值随着光照强度的增大而减小，为使路灯正常工作，在白天时电磁继电器的 触点断开，电磁铁通电， 0.2 V eb ， 1 R变小或 2 R变大，而白天时光敏电阻阻值变小，所以 1 R 是光敏电阻。（2）根据题述分析可知，A 处与继电器相连，路灯与火线、零线相连接，开关应接 在火线上，画导线时要避免交叉
27、。 14.答案：（1）光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极 A，阴极每秒钟发射的光电子 的个数 6 m 19 0.64 10 1.6 10 I n e 个 12 4.0 10个 光电子的最大初动能为 1920 km0 1.6 10C 0.6V9.6 10JEeU . （2）设阴极材料的极限波长为 0 ，根据爱因斯坦光电效应方程得 km 0 cc Ehh ，代入数据得 0 0.66m. 15.答案：（1）设 P 从半径为 R的光滑圆弧槽最高点滑到最低点时速度为 P v，根据动能定理有 2 1 22 2 P mgRmv P 运动到 1 P最右端时，设共同速度为 0 v，根据动量守恒定律有
28、 0 23 P mvmv 解得 0 2 2 3 vgR （2） 1 P、 2 P碰撞瞬间，P的速度不受影响，根据动量守恒定律有 01 2mvmv 解得 10 1 2 vv 最终三个物体具有共同速度，根据动量守恒定律得 02 34mvmv 解得 20 3 4 vv 根据能量守恒定律可知，从 1 P、 2 P刚发生碰撞到 P刚好不从 2 P的最左端 A点滑出，系统动能减少 量等于因摩擦产生的内能，则有 22 10 111 22 222 mvmv 2 2 42() 2mvmgLx 解得 2 0 3236 vR xLL g 在从 P与 1 P、 2 P第一次共速到第二次共速过程中，弹簧弹性势能等于因摩
29、擦产生的内能，即 p 2()EmgLx 解得 p 1 18 EmgR 16.答案：（1）由牛顿第二定律可得 sinmgFma 安 而F BId 安 初始时刻 2 Bdv I R 联立解得 22 sin 2 B d v ag Rm （2）设导体棒速度减小到零的过程中，流过导体棒的平均电流为 1 I，时间为 1 t，导体棒上滑的最 大距离为 1 x，则有 1 1 qI t 由闭合电路欧姆定律可得 1 2 E I R 由法拉第电磁感应定律可得 1 11 Bdx E tt 联立解得 1 2qR x Bd 设电阻 R 上产生的焦耳热为 Q，由能量守恒定律可得 2 1 1 2sin 2 Qmvmgx 解得
30、 2 4sin () 4 mgRq Qv Bd （3）导体棒向上运动过程中，由动量定理可得 11 (sin )0BI dmgtmv 而 1 1 qI t 解得1 sin mvBdq t mg 分析可知，从初始位置上滑到速度为零的过程和从速度为零下滑到初始位置的过程导体棒的位移 大小相等，则通过导体棒的电荷量大小相同 导体棒从最高点下滑到速度为 v 位置过程通过导体棒的电荷量为q q 设导体棒下滑所用时间为 2 t，由动量定理可得 22 (sin)0mgBI d tmv 又因为 2 2 I tq q 解得2 () sin mvBd qq t mg 故导体棒从开始运动到速度大小再次达到 v的过程，导体棒运动的总时间为 12 sin mvBdq ttt mg ()2 sinsin mvBd qqmvBdq mgmg
