湖南长郡中学2021届高三考前物理保温练习卷（二） 含答案

物理保温二卷 一、选择题：本题共 4 小题， 1.某核物理实验室内进行轻核聚变反应实验，其原理是两个氘核聚变产生氦核，从而产生巨 大的能量。已知两个动能为 的氘核发生正碰，产生氦核和中子，氘核质量为 ，氦核质 量为 ，中子质量为 ，光速为 c，以下说法正确的是( ) A.核反应方程为 B.核反应过程中损失了一个中子 C.产生的中子动能为 D. 的结合能比 的结合能大 2.跳高运动有跨越式、俯卧式、背越式等，其中背越式更为科学。如图所示是某次运动员背 越式跳高频闪拍照的示意图（每次曝光的时间间隔相等），若运动员的重心轨迹与同速度不 计阻力的小球斜上抛运动轨迹重合，下列说法正确的是( ) A.在 A 处地面对运动员做功，运动员获得斜向上方的速度 B.运动员从 C 到 D 与从 E 到 F 速度的变化量相同 C.与跨越式跳高比较，同样的运动员同样的起跳速度，背越式跳高运动员重心上升的高，所 以跳高成绩好 D.运动员从 B 到 D 处于超重状态，从 D 到 F 处于失重状态 3..x 轴上固定着两个点电荷 ，两点电荷分别位于 处，两者所在区域为 真空，在两者连线上某点的电场强度 E 与该点位置的关系如图所示。选取 x 轴正方向为场强 的正方向，无限远处电势为零。以下说法正确的是( ) A.点电荷 分别带正电和负电 B. 所带电荷量的绝对值之比为 1:4 C. 处电势最高且为零 D.将电子从 处无初速度释放，其电势能一直减小 4.如图所示， 为匀强磁场的左边界，磁场中有正方形线框 ，其 边与 重合。 线框第一次以 边为转轴匀速转动而出磁场；第二次线框在外力作用下向左匀速拉出磁场， 两次所用时间相同，第一次线框产生的热量为 ，通过 边的电荷量为 ， 边经过 时所受安培力为 ，第二次线框产生的热量为 ，通过 边的电荷量为 ， 边经过 时所受安培力为 ，以下说法正确的是( ) A. B. C. D. 二、多选题：本题共 2 小题 5.随着地球气候变暖的加剧，某物理兴趣小组设想通过模拟卫星变轨的方法，将地球加速变 轨到火星的绕日运转轨道，借此移居的计划给地球“降温”.经查阅资料，他们发现火星的 绕日半径是地球绕日半径的 倍，而火星的质量是地球质量的 ，假设太阳的质量为 M， 地球的质量为 m，地日距离为 r，如图所示，计划将地球从自身轨道Ⅰ，经椭圆轨道Ⅱ进入 火星轨道Ⅲ， 为两轨道的切点，则下列说法正确的是( ) A.移居前，地球和火星受到太阳的万有引力之比为 4:81 B.如果成功转移地球轨道，地球的一年将变成 C.假设距太阳 r 处，地球产生的引力势能为 ，则地球在移居计划前后需通过外 力给地球做的功为 D.若移居成功，为了更好地监视火星的运动状态，兴趣小组设想在火星轨道的外侧安置一颗 人造卫星，使其仅在火星和太阳的引力作用下实现与火星做同步绕太阳的圆周运动，若卫星 与太阳的距离为 L，则太阳和火星的质量之比为 6.甲、乙两辆汽车在平直公路不同车道上同向行驶，某时刻甲、乙两车并排行驶，若以并排 行驶时的位置作为坐标原点，两车速度的平方 与位移 x 的变化关系如图所示，下列说法 正确的是( ) A.甲车的加速度比乙车的加速度大 B.在 0~ 段，乙车的平均速度大 C.在 处，甲、乙两车的速度相等 D.在 处，甲、乙两车相遇 三、非选择题：（一）必考题 7.某物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，所提供器材均在图中展示， 实验原理和主要操作步骤如下： （1）按如图安装好实验器材，打点计时器固定在长木板上端，接通电源释放物块，让物块 自由滑下，打出前几个计时点的纸带如图乙（a）所示（O 为起始点），打点周期为 间 距为 ， 间距为 ，则物块下滑加速度表达式 _________. （2）将打点计时器取下固定在长木板的下端，接通电源，给物块一个初速度使之沿长木板 从下到上运动，打出最后几个计时点的纸带为图乙（b）中（O 为最终点）的________（填 序号），并通过实验获得的纸带计算出加速度 . （3）为了测量出当地重力加速度还应测量长木板与地面所构成的斜面高度 h 和________（填 物理量及物理量字母）. （4）通过分析可知当地重力加速度的表达式为 ______[用 和步骤（3）中所测 物理量字母表示]. 8. 在弗兰克-赫兹实验中，电子碰撞原子，原子吸收电子的动能从低能级跃迁到 高能级。假设改用质子碰撞氢原子来实现氢原子的能级跃迁，实验装置如图 1 所示。紧靠电极 A 的 O 点处的质子经电压为 U1 的电极 AB 加速后，进入两金属 网电极 B 和 C 之间的等势区。在 BC 区质子与静止的氢原子发生碰撞，氢原子 吸收能量由基态跃迁到激发态。质子在碰撞后继续运动进入 CD 减速区，若质子 能够到达电极 D，则在电流表上可以观测到电流脉冲。已知质子质量 mp 与氢原 子质量 mH 均为 m，质子的电荷量为 e，氢原子能级图如图 2 所示，忽略质子在 O 点时的初速度，质子和氢原子只发生一次正碰。 (1)求质子到达电极 B 时的速度 v0； (2)假定质子和氢原子碰撞时，质子初动能的 1 3 被氢原子吸收用于能级跃迁。要出 现电流脉冲，求 CD 间电压 U2 与 U1 应满足的关系式； (3)要使碰撞后氢原子从基态跃迁到第一激发态，求 U1的最小值。 （二）选考题： 9. 【选修 3–3】 （1）如图所示，一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历过程①②③到达状态 d。则：过 程①中单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数_______（填“增加”或“减少”）；过程② 中气体对外界做_______（填“正功”或“负功”）；状态 c 的内能_______（填“>”“