黑龙江省大庆市2021届新高考物理第二次调研试卷含解析

黑龙江省大庆市2021届新高考物理第二次调研试卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。

如图所示，通有恒定电流的导线AB 均竖直且足够长，图甲.丙中正方形闭合铜线圈均关于AB 左右对称，图乙、丁中AB//ad 且与正方形闭合铜线圈共面。

下列四种情况中.线圈中能产生感应电流的是（ ）A ．甲图中线圈自由下落B ．乙图中线圈自由下落C ．丙图中线圈绕AB 匀速转动D ．丁图中线圈匀速向右移动【答案】D 【解析】 【详解】AC ．图甲、丙中，穿过铜线圈的磁通量始终为零，铜线圈中不会产生感应电流，故A 、C 均错误； B ．图乙中，线圈自由下落，由于线圈离导线AB 距离不变，所以穿过铜线圈的磁通量始终不变，铜线圈中不会产生感应电流，故B 错误；D ．图丁中，线圈匀速向右移动，穿过铜线圈的磁通量不断减小，铜线圈中会产生感应电流，故D 正确。

故选D 。

2．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238234492902U Th+He →.下列说法正确的是（ ）A ．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C ．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D ．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 【答案】B 【解析】 【详解】A ．根据2k 2p E m=可知，衰变后钍核的动能小于α粒子的动能，故A 错误；B ．根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向，故B 正确；C ．铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个α粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，故 C 错误；D ．由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故 D3．一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的v t -图象如图所示.下列说法正确的是()n nA ．10t ～时间内物体处于失重状态B ．12t t ～时间内物体机械能守恒C ．23t t ～时间内物体向下运动D ．20t ～时间内物体机械能一直增大 【答案】D【解析】A 、以竖直向上为正方向，在v t -图象中，斜率代表加速度，可知10t ～时间内物体向上做加速运动，加速度的方向向上，处于超重状态.故A 错误；B 、由图可知， 12t t ～时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大.故B 错误；C 、由图可知， 23t t ～时间内物体向上做减速运动.故C 错误；D 、10t ～时间内物体向上做加速运动，动能增大，重力势能也增大； 12t t ～时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以20t ～时间内物体机械能一直增大.故D 正确． 故选：D4．如图所示，半径为R 的竖直半球形碗固定于水平面上，碗口水平且AB 为直径，O 点为碗的球心．将一弹性小球（可视为质点）从AO 连线上的某点c 点沿CO 方向以某初速度水平抛出，经历时间Rt g=（重力加速度为g ）小球与碗内壁第一次碰撞，之后可以恰好返回C 点；假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变，法向速度等大反向．不计空气阻力，则C 、O 两点间的距离为（ ）A ．23R B ．33R C ．32R D ．22R 【答案】C小球在竖直方向的位移为21122h gt R ==，设小球与半球形碗碰撞点为D 点，则DO 的连线与水平方向的夹角为300，过D 点作CO 连线的垂线交于CO 连线E 点，则OE=223()2RR R -=，小球下落h 时竖直方向的速度为y v gt gR ==，则水平方向的速度00tan 603y v v R ==，所以水平方向的位移为03x v t R ==，由几何关系可知，CO=33322R R R -=，故C 正确． 5．下列说法中正确的是( )A ．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱B ．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C ．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，那么，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m 1+2m 2-m 3）c 2D ．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核外的电子发生电离产生的 【答案】C 【解析】A 、β射线是电子流，不是电磁波，穿透本领比γ射线弱，故A 错误；B 、半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B 错误；C 、根据爱因斯坦质能方程可得释放的能量是2123(22)E m m m c ∆=+-，故C 正确；D 、β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故D 错误； 故选C ．6．一束由a 、b 两种单色光组成的复色光射向玻璃制成的三棱镜，通过三棱镜的传播情况如图所示。

关于a 、b 两种单色光，下列说法正确的是（ ）A ．玻璃对a 色光的折射率大于对b 色光的折射率B ．a 色光的光子能量小于b 色光的光子能量C ．a 色光在玻璃中的传播速度比b 色光小D ．a 色光发生全反射的临界角比b 色光小【解析】 【分析】 【详解】AB ．通过玻璃三棱镜后，b 色光的偏折角最大，说明玻璃对b 光的折射率大于对a 色光的折射率，则b 色光的频率最高，根据E h ν=可知，a 色光的光子能量小于b 色光的光子能量，故A 错误，B 正确； C ．a 色光的折射率小，根据cv n=分析可知a 色光在玻璃中的传播速度大于b 色光，故C 错误； D ．玻璃对b 光的折射率大，根据1sin C n=知b 色光发生全反射的临界角小于a 色光，故D 错误。

故选B 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分7．如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m 的足够长的平行光滑金属导轨MN 和PQ ，它们的电阻可忽略不计，在M 和P 之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab 长l=0.5m ，其电阻为r=1.0Ω，质量m=1kg ，与导轨接触良好。

整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T 。

现使ab 棒在水平拉力作用下以v=10m/s 的速度向右做匀速运动，以下判断正确的是（ ）A ．ab 中电流的方向为从a 向bB ．ab 棒两端的电压为1.5VC ．拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R 产生热量为75JD ．拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A ．由右手定则判断可知ab 中电流的方向为从b 向a ，故A 错误；B ．由法拉第电磁感应定律得ab 棒产生的感应电动势为0.40.510V 2V E Blv ==⨯⨯=由欧姆定律棒两端的电压23V 1.5V +31E U R R r =⋅=⨯=+ 故B 正确；CD ．对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为2211110J 50J 22Q mv ==⨯⨯=定值电阻R 的发出热量为=37.5J R RQ Q R r=+ 故C 错误，D 正确。

故选BD 。

8．如图，匀强磁场中位于P 处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为m 、电荷量为q 、速率为v 的带正电粒子，P 到荧光屏MN 的距离为d 。

设荧光屏足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。

下列判断正确的是（ ）A ．若磁感应强度mvB qd =，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为πdv B ．若磁感应强度mv B qd =，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为7π6dvC ．若磁感应强度2mvB qd=，则荧光屏上形成的亮线长度为(13)d D ．若磁感应强度2mvB qd=，则荧光屏上形成的亮线长度为153)d 【答案】BD 【解析】 【详解】AB ．若磁感应强度mvB qd=，即粒子的运动半径为 r=mv qB=d 如图所示：到达荧光屏的粒子运动时间最长的是发射速度沿垂直且背离MN 运动的粒子，其运动时间（周期T=2mqBπ）为133π42d t T v==运动时间最短的是以d 为弦长的粒子，运动时间为21π63d t T v==所以最大时间差为127π6dt t v-=故A 错误，B 正确； CD ．若磁感应强度2mvB qd=，即粒子的运动半径为R=2d ，如图所示：到达荧光屏最下端的粒子的轨迹是与MN 相切的，设下半部分的亮线长度为x 1，根据几何关系，有2212R R x d +-=（）解得13x d =；到达荧光屏最上端的粒子与屏的交点与P 点连线为轨迹的直径，设上半部分亮线的长度为x 2，根据几何关系，有()22222+R x d =解得215x d ，所以亮线的总长度为(153)d ，故C 错误，D 正确。

故选BD 。

9．如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是__________A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B．a比b更容易发生衍射现象C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的临界角大于b光的临界角E.若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光【答案】ABD【解析】【分析】【详解】由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，根据折射定律sinsinrni=知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大．根据双缝干涉条纹的间距公式Lxdλ∆=，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A正确；a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故B正确；由cvn=知，在水中a光的速度大，故C错误；由全反射临界角公式1sin Cn=，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D正确；若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光，故E错误．10．如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示．一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．下列说法中正确的是（）A ．金属棒向右做匀减速直线运动B ．金属棒在x=1m 处的速度大小为0.5m/sC ．金属棒从x=0运动到x=1m 过程中，外力F 所做的功为-0.175JD ．金属棒从x=0运动到x=2m 过程中，流过金属棒的电量为2C 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：根据图象得B x -函数关系式0.50.5B x =+，金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势E BLv =，感应电流E BLvI R r R r==++，安培力22BLv B L v F BIL B L R r R r ===++安，解得()222220.410(0.50.5)04(1)F R r F F v B Lx x +===+⨯+安安安．，根据匀变速直线运动的速度位移公式2202v v ax -=，如果是匀变速直线运动，2v 与x 成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故A 错误；根据题意金属棒所受的安培力大小不变，0x =处与1x =处安培力大小相等，有22220011B L v B L v R r R r =++，即220012210.520.5/1B v v m s B ⨯===，故B 正确；金属棒在0x =处的安培力大小为222200050420.2N 0.4B L v F R r ⨯⨯===+安．．，对金属棒金属棒从0x =运动到1x =m 过程中，根据动能定理有221011 22F W F x mv mv -⋅=-安，代入数据22110.210.2050.2222F W -⨯=⨯⨯-⨯⨯．，解得 0.175J F W=-，故C 正确；根据感应电量公式Bxq L R r R r∆Φ∆==++，0x =到2x m =过程中，B-x 图象包围的面积0.5 1.5222B x +∆⋅=⨯=，20.42C 0.4q R r ∆Φ⨯===+，，故D 正确考点：考查了导体切割磁感线运动 【名师点睛】考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解，运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x 图象的面积和L 的乘积表示磁通量的变化量．11．如图所示，图甲中M 为一电动机，当滑动变阻器R 的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。