2021届吉林省长春市高三下学期物理二模模拟试卷含答案

这是一份2021届吉林省长春市高三下学期物理二模模拟试卷含答案，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1.据伊朗新闻电视台2021年9月7日消息，伊朗原子能组织发言人卡迈勒万迪当天宣布，作为第三阶段中止履行伊核协议的措施，伊朗已启动了“先进离心机〞，以增加浓缩铀储量。关于铀核的裂变，以下表达正确的选项是〔 〕
A. 核反响堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核，并吸收大量能量
B. 核反响堆中铀核自发分裂为两个或几个中等质量的原子核，同时释放大量的核能
C. 要使核反响堆中铀核发生链式反响，必须要有慢中子的轰击
D. 要使核反响堆中铀核发生链式反响，必须要有快中子的轰击
2.如下列图为某稳定电场的电场线分布情况，A、B、C、D为电场中的四个点，B、C点为空心导体外表两点，A、D为电场中两点。以下说法中正确的选项是〔 〕
A. D点的电势高于A点的电势 B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. 将电子从D点移到C点，电场力做正功 D. 将电子从B点移到C点，电势能增大
3.如下列图，质量为M的小车的外表由光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一质量为m的球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b，斜面倾角为θ。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 假设小车匀速运动，那么球对斜面上b点的压力大小为mgcsθ
B. 假设小车匀速运动，那么球对水平面上a点的压力大小为mgsinθ
C. 假设小车向左以加速度gtanθ加速运动，那么球对水平面上a点无压力
D. 假设小车向左以加速度gtanθ加速运动，那么小车对地面的压力小于〔M+m〕g
4.某电磁轨道炮的简化模型如下列图，两圆柱形固定导轨相互平行，其对称轴所在平面与水平面的夹角为θ，两导轨长为L，间距为d，一质量为m的金属弹丸置于两导轨间，弹丸直径为d，电阻为R，与导轨接触良好且不计摩擦阻力，导轨下端连接理想恒流电源，电流大小恒为I，弹丸在安培力作用下从导轨底端由静止开始做匀加速运动，加速度大小为a。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 将弹丸弹出过程中，安培力做的功为maL+mgLsinθ B. 将弹丸弹出过程中，安培力做的功为I2R
C. 将弹丸弹出过程中，安培力的功率先增大后减小 D. 将弹丸弹出过程中，安培力的功率不变
5.工在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如下列图传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上〔电源电压小于材料的击穿电压〕。当流水线上通过的产品厚度减小时，以下说法正确的选项是〔 〕
A. A，B平行板电容器的电容增大 B. A，B两板上的电荷量变大
C. 有电流从a向b流过灵敏电流计 D. A，B两板间的电场强度变大
二、多项选择题
6.如下列图，地球质量为M，绕太阳做匀速圆周运动，半径为R．有一质量为m的飞船，由静止开始从P点在恒力F的作用下，沿PD方向做匀加速直线运动，一年后在D点飞船掠过地球上空，再过三个月，又在Q处掠过地球上空．根据以上条件可以得出〔 〕
A. DQ的距离为 R B. PD的距离为 R
C. 地球与太阳的万有引力的大小 D. 地球与太阳的万有引力的大小
7.盘旋加速器的工作原理如下列图，置于高真空中的D形金属盒半径为R。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 交变电场的周期为 B. 粒子射出加速器的速度大小与电压U成正比
C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为
8.如下列图，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.A、B的质量均为10kg，C的质量为40kg，重力加速度为g=10m/s2 ， 细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度.〔 〕
A. 斜面倾角 =30° B. A，B，C组成的系统机械能先增加后减小
C. B的最大速度 D. 当C的速度最大时弹簧处于原长状态
9.关于理想气体，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子质量
B. 气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子直径
C. 气体压强是因为气体分子间表现为斥力
D. 气体压强是因为气体分子无规那么运动撞击器壁所致
E. 一定质量的理想气体体积不变，温度升高，压强一定增大
三、实验题
10.某同学利用如下列图的装置来验证力的平行四边形定那么：在竖直木板上铺有白纸，并用图钉固定在木板上。固定两个光滑的滑轮 A 和 B，将绳子打一个结点 O，每个钩码的质量相等。调整钩码个数使系统到达平衡。
〔1〕实验过程中必须要记录以下哪些数据〔____〕
A.O 点位置
D.OA，OB 和 OC 绳的长度
E.OA，OB 和 OC 绳的方向
〔2〕以下实验操作正确的选项是〔____〕
A.将 OC 绳换成橡皮筋，仍可完成实验
B.细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些可减小实验误差
C.尽量保持∠AOB 为 90°、60°、120°等特殊角方便计算
D.假设改变悬挂钩码的个数 N3 ， 重新进行实验，必须保持 O 点位置不动，重新调整钩码的个数N1、N2
11.某同学利用如下列图的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：
两个相同的待测电源〔内阻r≈1Ω〕
电阻箱R1〔最大阻值为999.9Ω〕
电阻箱R2〔最大阻值为999.9Ω〕
电压表V〔内阻约为2kΩ〕
电流表A〔内阻约为2Ω〕
灵敏电流计G，两个开关S1、S2 ．
主要实验步骤如下：
①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2 ， 再反复调节R1和R2 ， 使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；
②反复调节电阻箱R1和R2〔与①中的电阻值不同〕，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V．
答复以下问题：
〔1〕步骤①中：电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电电势差UAB=________V；A和C两点的电势差UAC=________V；A和D两点的电势差UAD=________V；
〔2〕利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为________Ω，电流表的内阻为________Ω；
〔3〕结合步骤①步骤②的测量数据电源的电动势E为________V，内阻r为________Ω．
四、解答题
12.如下列图，固定在竖直面内半径 R=0.4m 的光滑半圆形轨道 cde 与长 s=2.2m 的水平轨道 bc 相切于 c 点，倾角θ=37°的斜轨道 ab 通过一小段光滑圆弧与水平轨道 bc 平滑连接。质量 m=1 kg 的物块 B 静止于斜轨道的底端 b 处，质量 M=3kg 的物块 A 从斜面上的 P 处由静止沿斜轨道滑下，与物块 B 碰撞后黏合在一起向右滑动。 P 处与 c 处的高度差 H=4.8m，两物块与轨道 abc 间的动摩擦因数μ=0.25，取 g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cs37°=0.8， A、B 均视为质点，不计空气阻力。求：
〔1〕A 与 B 碰撞后瞬间一起滑行的速度大小；
〔2〕物块 A、B 到达 e 处时对轨道的压力大小。
13.如图 1 所示，在直角坐标系 xOy 中，MN 垂直 x 轴于 N 点，第二象限中存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场，Oy 与 MN 间〔包括 Oy、MN〕存在均匀分布的磁场，取垂直纸面向里为磁场的正方向，其感应强度随时间变化的规律如图 2 所示。一比荷 的带正电粒子〔不计重力〕从 O 点沿纸面以大小 v0= 、方向与 Oy 夹角θ＝60°的速度射入第一象限中，场强大小 E=(1+ ) ，ON= L
〔1〕假设粒子在 t=t0 时刻从 O 点射入，求粒子在磁场中运动的时间 t1；
〔2〕假设粒子在 0~t0 之间的某时刻从 O 点射入，恰好垂直 y 轴进入电场，之后从 P 点离开电场， 求从 O 点射入的时刻 t2 以及 P 点的横坐标 xP；
〔3〕假设粒子在 0~t0 之间的某时刻从 O 点射入，求粒子在 Oy 与 MN 间运动的最大路程 s。
14.某容积为20L的氧气瓶里装有30atm的氧气，现把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为4atm，如每个小钢瓶中原有氧气压强为latm。问最多能分装多少瓶？〔设分装过程中无漏气，且温度不变〕
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】AB．核反响堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核，并释放大量能量，AB不符合题意；
CD．链式反响的条件有三个，一是足够浓度的铀，二是铀的体积需要大于等于临界体积，三是需要慢中子轰击，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核并释放大量能量；链式条件需要满中子的轰击。
2.【解析】【解答】A．沿电场线方向电势降低，所以D点的电势高于A点的电势，A符合题意；
B．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，B不符合题意；
C．电子带负电，所以将电子从D点移到C点，电场力与运动方向夹角为钝角，所以电场力做负功，C不符合题意；
D．处于静电平衡的导体是等势体，所以B、C两点电势相等，根据
可知电子在B、C两点电势能相等，D不符合题意。
故答案为：A。

【分析】利用电场线的分布可以比较场强和电势的大小；利用电势的大小结合电性可以判别电势能的变化及电场力做功。
3.【解析】【解答】AB．小车和球一起匀速运动时，小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力，二力平衡，所以小球对b点无压力，根据牛顿第三定律可知小球对a点的压力大小为mg，AB不符合题意；
C．假设小车向左以加速度gtanθ加速运动，假设小球对a点无压力，根据牛顿第二定律
解得
假设成立，所以小球对a点无压力，C符合题意；
D．对小车和球构成的系统整体受力分析可知，系统在竖直方向上加速度为0，竖直方向受到重力和支持力，二者等大反向，根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于〔M+m〕g，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用平衡条件可以求出压力的大小；利用牛顿第二定律可以求出压力的大小。
4.【解析】【解答】AB．对弹丸受力分析，根据牛顿第二定律
安培力做功
A符合题意，B不符合题意；
CD．弹丸做匀加速直线运动，速度一直增大，根据
可知安培力的功率一直增大，CD不符合题意。
故答案为：A。

【分析】利用牛顿第二定律结合位移可以求出安培力做功的大小；利用功率的表达式可以判别安培力功率的变化。
5.【解析】【解答】A．根据 可知当产品厚度减小，导致 减小时，电容器的电容C减小，A不符合题意；
BC．根据 可知极板带电量Q减小，有放电电流从a向b流过，B不符合题意，C符合题意；
D．因两板之间的电势差不变，板间距不变，所以两板间电场强度为 不变，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用电容的决定式可以判别电容的变化；结合电压不变可以判别电荷量的变化及电流的方向；利用电压不变和距离不变可以判别场强大小不变。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】解：A、地球绕太阳运动的周期为一年，飞船从D到Q所用的时间为三个月，那么地球从D到Q的时间为三个月，即四分之一个周期，转动的角度为90度，根据几何关系知，DQ的距离为 R，故A正确．
B、因为P到D的时间为一年，D到Q的时间为三个月，可知P到D的时间和P到Q的时间之比为4：5，根据x= 得，PD和PQ距离之比为16：25，那么PD和DQ的距离之比为16：9，DQ= ，那么PD= R，故B正确．
C、地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力，对PD段，根据位移公式有： ，a= ，因为P到D的时间和D到Q的时间之比为4：1，那么 ，即T=t，向心力Fn=MR ，联立解得地球与太阳之间的引力F= ，故C正确，D错误．
应选：ABC．
【分析】根据DQ的时间与周期的关系得出D到Q所走的圆心角，结合几何关系求出DQ的距离．抓住飞船做匀加速直线运动，结合PD的时间和PQ的时间之比得出位移之比，从而得出PD的距离．根据位移时间公式和牛顿第二定律，结合地球与太阳之间的引力等于地球的向心力求出引力的大小．
7.【解析】【解答】A．为了能够使粒子通过狭缝时持续的加速，交变电流的周期和粒子在磁场中运动周期相同，即
A不符合题意；
B．粒子最终从加速器飞出时
解得
粒子飞出盘旋加速器时的速度大小和U无关，B不符合题意；
C．粒子在电场中加速的次数为n，根据动能定理
粒子在磁场中运动的时间
C符合题意；
D．粒子第一次经过电场加速
进入磁场，洛伦兹力提供向心力
解得
D符合题意。
故答案为：CD。

【分析】利用粒子在磁场运动的周期可以求出交变电流的周期；利用牛顿第二定律可以判别出射速度的大小和电压大小无关；利用动能定理结合次数可以求出粒子在磁场运动的时间；利用牛顿第二定律可以求出轨迹半径的大小。
8.【解析】【解答】A．开始时弹簧压缩的长度为xB得：kxB=mg
当A刚离开地面时，弹簧处于拉伸状态，对A有：kxA=mg
物体A刚离开地面时，物体B获得最大速度，B、C的加速度为0，对B有：T-mg-kxA=0
对C有：Mgsinα-T=0
解得：α=30°
故A符合题意；
B．由于xA=xB ， 弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，即此过程中弹簧的弹性势能先减小后增加；而由A、B、C以及弹簧组成的系统机械能守恒，可知A、B、C组成的系统机械能先增加后减小，故B符合题意；
C．当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为：
由于xA=xB ， 弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为vB ， 由动能定理得：
解得：vB＝2m/s
故C符合题意；
D．当B的速度最大时，C的速度也是最大的，此时弹簧处于伸长状态，故D不符合题意；
故答案为：ABC。

【分析】利用A、B、C的平衡方程可以求出斜面倾角的大小；利用弹簧弹力做功可以判别系统机械能的变化；利用动能定理可以求出速度的大小；利用平衡可以判别弹簧不处于原长。
9.【解析】【解答】A．一个分子的质量
气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子质量，A符合题意；
B．一个气体分子占据的体积
气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不可以估算一个分子直径，B不符合题意；
CD．气体压强是因为气体分子无规那么运动撞击器壁所致，气体分子之间的距离较大，几乎不表达分子力，C不符合题意，D符合题意；
E．根据理想气体状态方程
可知一定质量的理想气体体积不变，温度升高，压强一定增大，E符合题意。
故答案为：ADE。

【分析】利用摩尔质量和阿伏伽德罗常数可以求出分子的质量大小；利用气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数不能求出分子的直径；气体的压强不是由于分子间的斥力产生的。
三、实验题
10.【解析】【解答】(1)A．为了验证平行四边形定那么，必须作受力图，所以需要确定受力点，即需要标记结点 的位置，A符合题意；
BC．其次要作出力的方向和大小，每个钩码的质量相同，所以钩码的个数可以作为力的大小，不需要测量钩码质量，B符合题意，C不符合题意；
DE．连接钩码绳子的方向可以表示力的方向，所以需要标记OA、OB 和 OC 绳的方向，D不符合题意，E符合题意。
故答案为：ABE。(2)A．如果将 绳换成橡皮筋，在同一次实验过程中，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化，仍可完成实验，A符合题意；
B．细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些可以使力的方向更准确，减小实验误差，B符合题意；
C．实验通过平行四边形定那么进行力的合成确定力的大小和方向，不需要计算，C不符合题意；
D．实验的目的是验证平行四边形定那么，重新实验，不需要保持结点位置不动，D不符合题意。
故答案为：AB。

【分析】〔1〕实验必须记录细绳方向和钩码的个数及支点O的位置；
〔2〕夹角不需要使用特殊角度；改变钩码的个数不需要保持O的位置不变。
11.【解析】【解答】〔1〕当电流计示数为0时，A、B两点电势相等，即 ；
电压表示数即为A、C两点电势差，即 ；
由闭合电路欧姆定律可知，D、A和A、C之间的电势差相等，故 ；〔2〕由欧姆定律可得
解得
由 可得 〔3〕由步骤①可得
由步骤②可得
联立可解得

【分析】〔1〕利用电流等于0那么电势差等于0；利用电压表读数可以求出AC之间的电势差；利用电势相等可以求出AD之间的电势差；
〔2〕利用欧姆定律结合并联电路的电流特点可以求出电表的内阻；
〔3〕利用闭合电路的欧姆定律可以求出电动势和内阻的大小。
四、解答题
12.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合动量守恒定律可以求出速度的大小；
〔2〕利用动能定律结合牛顿第二定律可以求出压力的大小。
13.【解析】【分析】〔1〕利用几何关系结合圆心角的大小和牛顿第二定律可以求出运动的时间；
〔2〕利用类平抛的位移公式结合牛顿第二定律可以求出运动的时间和坐标的大小；
〔3〕利用运动的轨迹及位移公式及几何关系可以求出最大的路程。
14.【解析】【分析】利用等温变化的状态方程结合体积的关系可以判别可以分装的瓶数。