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南京市大厂高级中学第二次模拟
一、单选题（每小题 4 分，共 40 分）
1 ．下列有关光学现象说法正确的是( )
A ．甲中荷叶上的露珠显得特别“ 明亮” 是由于水珠将光线会聚而形成的
B ．乙中将双缝干涉实验中的双缝间距调小则干涉条纹间距变小
C ．丙中用加有偏振滤光片的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景
D ．丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
2 ．2020 年 12 月 4 日 14 时 02 分，新一代“人造太阳”装置-中国环流器二号M 装置
（HL- 2 M ）在成都建成并实现首次放电。已知一个氘核( H )和一个氚核( H )聚变成一个新核并放出一个中子( n )。下列说法正确的是( )
A ．新核为 He
B ．此反应为链式反应
C ．反应后粒子的比结合能变大
D ．因为是微观粒子，粒子在反应前后不满足动量守恒定律
3 ．如图示，两个行李箱完全相同，甲拉着走，乙推着走，两人都是匀速运动，下列说法正确的是( )
A ．甲省力
B ．乙省力
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C ．两人对箱子的作用力大小相同
D ．两种情况箱子与地面间的摩擦力大小相同
4 ．如图所示，2021 年 10 月 16 日，神舟十三号载人飞船从天和核心舱下方采用“径向对接”的方式实现自主对接，所谓“径向对接” 即两对接口在地球半径的延长线上。对接前两者要在相距 200 米的“保持点”相对静止一段时间，准备好后，再逐步接近到对接点，则( )
A ．飞船在与核心舱相对静止的“保持点”可以不消耗燃料
B ．飞船在“保持点”受到万有引力为其圆周运动的向心力
C ．飞船在“保持点”运动的线速度大于核心舱运动的线速度
D ．飞船在“保持点” 的向心加速度小于核心舱的向心加速度
5 ．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“ 山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示， 小面圈刚被削离时距开水锅的高度为 h，与锅沿的水平距离为 L，锅的半径也为 L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为 g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是( )
A ．运动的时间都相同
B ．速度的变化量都相同
C ．落入锅中时，最大速度是最小速度的 3 倍
D ．若初速度为v0 ，则 L v0 < 3L
6 ．如图所示，在 AC 连线上 AM=MO=ON=NC，两个等量异种点电荷分别固定在的 M 点与
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N 点，则( )
A．A 、C 两处电势相同
B．A 、C 两处场强大小相等，方向相反
C ．电子从 A 点移到 O 点，电场力做负功
D ．将电子从 B 点静止释放，将做直线运动
7 ．如图所示，一列简谐横波沿 x 轴传播，t = 0 时刻的波形图如实线所示，此时起经0.2s ，第一次出现如虚线所示的波形图。已知波长为1.2m ，则下列说法中正确的是( )
A ．若波向右传播，则该波的周期为6s
B ．若波向左传播，则该波的周期为0.24s
C ．距离波源越远的质点振动频率越小
D ．波峰位置处质点的加速度小于平衡位置处质点的加速度
8 ．两个不可形变的正方形导体框 a 、b 连成如图甲所示的回路，并固定在竖直平面（纸面）内．导体框 a 内固定一小圆环 c ，a 与 c 在同一竖直面内，圆环 c 中通入如图乙所示的电流 （规定电流逆时针方向为正），导体框 b 的 MN 边处在垂直纸面向外的匀强磁场中，则匀强磁场对 MN 边的安培力
A ．0~1s 内，方向向下
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B ．1~3s 内，方向向下
C ．3~5s 内，先逐渐减小后逐渐增大
D ．第 4s 末，大小为零
9 ．离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机，这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等。某航天器质量 M，单个离子质量 m ，带电量 q，加速电场的电压为 U，高速离子形成的等效电流强度为 I，根据以上信息计算该航天器发动机产生的推力为( )
A ．I B ．I C ．I D ．I
10．如图所示，表面粗糙的“L”型水平轨道固定在地面上，劲度系数为 k、原长为l0 的轻弹簧一端固定在轨道上的 O 点，另一端与安装有位移、加速度传感器的滑块相连，滑块总质量为 m。以 O 为坐标原点，水平向右为正方向建立 x 轴，将滑块拉至坐标为x3 的 A 点由静止释放，向左最远运动到坐标为x1 的 B 点，测得滑块的加速度 a 与坐标 x 的关系如图所示，
其中a0 为图线纵截距，则滑块由 A 运动至 B 过程中（弹簧始终处于弹性限度内）( )
A ．x2 = l0 B ．a3 > a1
C ．最大动能为 ma3 D ．系统产生的热量为(ma0 + kl0)(x3 - x1)
二、实验题（每小空 3 分，共 15 分）
11．某同学利用手机“声音图像”软件测量物块与长木板间的动摩擦因数μ 。实验装置如图所示，长木板固定在水平桌面上，物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球A 、B 相连，实验前分别测量出小球 A 、B 底部到地面的高度hA 、hB (hB > hA)。打开手机软件，烧断一侧细绳，记录下小球与地面两次碰撞声的时间图像（两小球落地后均不反弹）。
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（1）由图可知，实验时应烧断物块 （选填“左侧”或“右侧”）的细绳。
（2）烧断细线前，用分度值为1cm 的刻度尺测量hA ，刻度尺的 0 刻度线与地面齐平，小球 A的位置如图所示，则hA = cm。
（3）若某次实验中通过运算得出 A 下落时间为0.40s ，由图可知，物块加速运动的时间为 s；若将手机放在靠近小球 A 的地面上测量物块加速运动的时间，测量结果会 。（选填“偏大” 、“偏小”或“不变”）
（4）仅改变小球 B 实验前离地高度hB ，测量不同高度下物块加速运动时间 t，作出 hB - t2图像如图所示，由图像可求得斜率为 k，若小球 B 的质量为 m，物块质量为 M，重力加速度为 g，则物块与木板间的动摩擦因数 μ = 。（用字母 k、m 、M、g 表示）
三、解答题（本大题共 4 小题，共 45 分）
12 ．图（一）是我国宇航员王亚平太空授课时“玩水球”，水滴在完全失重环境下成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图（二）为某均匀透明球形液滴的截面图，圆心 O 在球心上。球半径为 R 。一束光从空中（看作真空）平行直径 AOB 射到圆上的 C 点，入射角i = 60° , 该光射入球内经过一次反射后从 D 点再次平行AOB 折射向空中。求：
（1）液滴对该光的折射率 n；
（2）该光从 C 点射入液滴经一次反射从 D 点射出在液滴内传播的时间 t。（光在真空中的传播速度为 c）
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13 ．如图甲所示，质量m = 0.1kg 、电阻R = 1Ω 的单匝等腰直角三角形线框用细绳悬挂于 A点，三角形的直角边长为a = 22m ，MN 为三角形两边的中点。从零时刻起，在MN 连线上方加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小按图乙规律变化。在t = 2s 时细绳恰好被拉断，线框向下运动，穿出磁场时速度为v = 2m / s ，重力加速度 g = 10m / s2 。求：
（1）0 ~ 2s 内，绳中拉力 F 随时间 t 的变化关系；
（2）从零时刻到线框全部离开磁场，线框中产生的总热量 Q。
14 ．质量为2m 的木板 C 静止在光滑水平面上。现将速度分别为v0 、2v0 的木块 A 、B 同时放上木板，运动方向如图，木块的质量均为 m ，A 、B 间的距离为 d，木块与木板之间的动摩擦因数均为μ ,木板足够长，重力加速度取g，求：
（1）木块 A 在木板 C 上的滑行时间 t；
（2）木块 A 、B 运动过程中摩擦产生的总热量 Q；
（3）运动过程中木块 A 和木块 B 间的最大距离 L。
15．如图所示，在xOy 竖直平面一、四象限内有匀强磁场和竖直向上的匀强电场， 电场强度
E
为 E，第三象限竖直向上的匀强电场，电场强度为 ，MN 为固定的竖直弹性绝缘挡板、一2
带正电小球甲，从坐标原点 O 沿与 x 轴正方向45° 夹角以速度v0 射出，小球恰能做圆周运动；
另一质量和电荷量都是甲球两倍带正电的小球乙，从 x 轴上 M 点沿 x 轴正方向以速度 2v0
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射出，两球在第一次到达y 轴时恰好发生正碰，碰后两球连为一体，且碰撞时总电荷量不变。球可视为质点，与挡板弹性碰撞时水平速度大小不变，方向相反，挡板MN 长为L ，重力加速度取 g。求：
（1）乙球抛出后的加速度 a；
（2）甲乙两球释放的时间差 Δt ；
（3）甲乙两球碰撞后经过 y 轴的位置。
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1 ．C
A ．甲中荷叶上的露珠显得特别“ 明亮”是由于水珠将光线的全反射而形成的，故 A错误；
B ．在双缝干涉实验中，得到的条纹间距
若双缝间距调小则干涉条纹间距变小则条纹间距 Δx变宽，故 B 错误；
C ．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，故 C 正确；
D．肥皂膜表面可看到彩色条纹，是因为肥皂膜的前后两面反射回来的两列光发生干涉时形成的彩色条纹，故 D 错误。
故选 C。
2 ．C
A ．根据质量数和电荷数守恒得
(
1
1
2
0
)2 H +3 H →4 H e+ 1 n
故 A 错误；
B ．此反应为核聚变反应，故 B 错误；
C ． H 和 H 的比结合能小于H e 的比结合能，故 C 正确；
D ．所有核反应都满足动量守恒，故 D 错误。
故选 C。
3 ．A
甲拉着行李箱走，受力如图所示
根据平衡条件有
F cosa = f
f = μFN
答案第 1 页，共 12 页
FN = mg - Fsin a解得
乙推着行李箱走，受力如图所示
根据平衡条件有
F, cos θ = f ,
f , = μFN,
FN, = mg + F, sin θ
解得
可知FN < FN, ，人对箱子的作用力与水平方向夹角近似相等，则有
F < F,
,
f < f
故 A 正确，BCD 错误。
故选 A。
4 ．D
AB ．根据万有引力提供向心力的公式可得
因此，当万有引力提供圆周运动向心力时，不同高度上的飞行器角速度不同，而由题意可知，飞船和核心舱在“保持点” 的角速度相同，飞船的绕地球半径与核心舱绕地球半径不同，因此飞船的向心力不等于万有引力，因此还需要燃料产生的动力来保持角速度与核心舱一致，
故 AB 错误；
C ．根据v = wr 可知，飞船在“保持点”运动的线速度小于核心舱运动的线速度，故 C 错误；
答案第 2 页，共 12 页
D．根据a向= w2r 可知，飞船在“保持点” 的向心加速度小于核心舱的向心加速度，故 D 正确。故选 D。
5 ．C
A ．小面圈的运动视为平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，则由h gt2可得小面圈在空中运动的时间为t
由于h 相同，所以所有小面圈在空中运动的时间也都相同，故 A 正确，不符合题意；
B ．根据Δv = gΔt 可得，由于所有小面圈在空中运动的时间都相同，所以所有小面圈的速度变化量都相同，故 B 正确，不符合题意；
D ．由题意可知，小面圈运动过程水平位移的取值范围为L < x < 3L
由于平抛运动水平方向为匀速直线运动，则水平初速度的最小值为v0min 同理水平初速度的最大值为v0max
所以水平初速度的取值范围为L v0 < 3L，故 D 正确，不符合题意；
C ．落入锅中时，最大速度为vmax 最小速度为vmin
则vmax ≠ 3vmin
即最大速度不是最小速度的 3 倍，故 C 错误，符合题意。
故选 C。
6 ．C
A ．根据等量的异种电荷的等势面的特点可知，O 点电势为零，O 点左侧电势均为正值，O 点右侧电势均为负值，故 A 点电势为正，C 点电势为负，故 A 点电势高于 C 点电势，故 A 错误；
B．根据等量的异种电荷的电场线的分布可知，A 、 C 两处场强大小相等，方向相同，故 B错误；
C ．根据电场力做功
WAO = qUAO
答案第 3 页，共 12 页
电子的电荷量为负，UAO>0，故电子从 A 点移到 O 点，电场力做负功，故 C 正确；
D．根据等量的异种电荷的电场线的分布可知，B 点处的电场线为曲线，故将电子从 B 点静止释放后，电子不可能做直线运动，故 D 错误。
故选 C。
7 ．B
A ．若波向右传播，则波速为
则该波的周期为
故 A 错误；
B ．若波向左传播，则波速为
则该波的周期为
故 B 正确；
C ．波上任意处的质点振动频率都和波源振动频率相同，故 C 错误；
D ．质点做简谐运动中，离平衡位置越远，回复力越大，则加速度越大，故波峰位置处质点的加速度大于平衡位置处质点的加速度，故 D 错误。
故选 B。
8 ．B
A．0~1s 内电流逆时针增大，穿过导体框 a 的净磁通量垂直纸面向外增大，根据楞次定律知 a 中感应电流顺时针，流经 MN 时由 N 到M， 由左手定则知 MN 受安培力向上，故 A 错误；
1~3s 内 c 中电流先逆时针减小后顺时针增大，穿过 a 的净磁通量先向外减小，后向里增大B ．根据楞次定律 a 中感应电流一直为逆时针，流经 MN 时由M 到 N，由左手定则知 MN受力向下，故选项 B 正确；
C．因 3~5s 内 c 中电流变化率不变，故 a 中磁通量变化率也不变，感应电流不变，故选项 C错误；
答案第 4 页，共 12 页
D ．第 4s 末尽管电流瞬时为零，但变化率不为零，故穿过 a 框的磁通量变化率不为零，感应电流不为零，故选项 D 错误。
故选 B。
9 ．B
对离子，根据动能定理有
解得
根据电流的定义式则有
对离子，根据动量定理有
F . Δt = Nmv
解得
根据牛顿第三定律，推进器获得的推力大小为
故 B 正确，ACD 错误；
故选 B。
10 ．C
A ．由图可知，当滑块运动到 x2 位置时，滑块的加速度为零，滑块受到水平向右的滑动摩擦力和水平向左的弹力，所以弹簧处于伸长状态，而不是原长，故 A 错误；
C ．加速度为零时，速度达到最大，动能最大，根据动能定理，结合图线与横轴所围区域的面积可得
故 C 正确；
D ．根据牛顿第二定律得
答案第 5 页，共 12 页
-k(x - l0) + μmg = ma
可得
系统产生的热量为
Q = μmg(x3 - x1) = (ma0 - kl0 )(x3 - x1)
故 D 错误；
B ．物体从 A 到 B 过程由动能定理可知
且有
解得
a1 = a3
由此可知，两位置的加速度大小相等，故 B 错误。
故选 C。
11 ． 左侧 77.8##77.9##78.0##78. 1##78.2 0.90 偏大
（1）[ 1]应烧断左侧细线，使 B 球拉动物块在桌面做匀加速直线运动。
（2）[2]测量时间是通过小球落地计算，故应测量小球底端距离，则刻度尺读数为 78.0cm （77.8cm~78.2cm 都算对）。
（3）[3] 由图可知，AB 两球落地时间差为 0.50s，A 球下落速度快，时间短，则 B 球下落时间为 0.90s。
[4]若将手机放在靠近小球 A 的地面上测量物块加速运动的时间，测量时间为 AB 落地时间差和 B 落地后声音传过来时间之和，故测量结果偏大。
（4）[5]物块和小球 B 一起做匀加速直线运动，则
受力分析得
答案第 6 页，共 12 页
mg - μMg = (m + M ) a
联立解得
故
12 ．（1）n = 3 ；（2） 6R c
（1）根据对称及光路可逆性，作出光路如图所示
i ' = 60°
r = r ' = θ = 30°
解得
n = 3
（2）由几何关系得
CB = BD = 2R cos r = 3R光在液滴中的传播速度
c
v =
n
光在液滴中的传播时间
13 ．（1）(2t + 1)N ；（2）2.8J
（1）0 - 2s 内，磁场随时间均的变化
B = t
答案第 7 页，共 12 页
线框中有恒定电流
线框受力分析
F = BIL + mg
线框在磁场中有效面积
等效长度
解得
F = (2t + 1)N
（2）0 - 2s 内，线框中热量Q1
Q1 = I2Rt = 2J
绳断后，线框中热量为Q2
解得
Q = Q1 + Q2 = 2J + 0.8J = 2.8J
(
2
μ
g
8
0
8
μ
g
)14 ．（1） v0 ；（2） 11 mv2 ；（3）d + 7v
（1）A、B 刚放上 C 时，A 做加速度大小为aA 的匀减速运动，根据牛顿第二定律可得
μmg = maA
C 做加速度大小为aC 的匀加速运动，根据牛顿第二定律可得
μmg + μmg = 2maC
滑行时间t 后 A 与 C 共速v1 ，则有
v1 = v0 - aAt = aCt
答案第 8 页，共 12 页
联立解得
（2）A 、B 和 C 系统动量守恒，共同速度为v2 ，则有
mv0 + m . 2v0 = (m + m + 2m) . v2解得
以 A 、B 和 C 的系统为对象，根据能量守恒可得
解得
（3）A 、B 相对 C 滑行的总距离
A 相对 C 滑行的距离
解得
B 相对 C 滑行的距离
A 相对 B 间最大距离
L = d + ΔxB - ΔxA
解得
15 ．（1）a = ；（2） ，y2 = - ，y （1）甲球圆周运动有
答案第 9 页，共 12 页
qE = mg乙球受力分析
解得
（2）甲乙两球在 y 轴正碰，乙球速度与y 轴成45° ,甲运动时间 t甲，乙运动时间 t乙 ；乙球
甲球运动半径 r
解得
（3）甲乙碰撞后速度为v1 ，根据动能定理可知
v1 = v0
做圆周运动下降的位移
Δl1 = 2r1 sin 45° = 2r
圆周运动经过y 轴 B 点的长度y1
以速度v1 再次进入第三象限，加速度不变仍为 a，运动时间 t1 与挡板碰撞，水平位移关系
v1 sin 45° . t1 = 2v0 . t乙
答案第 10 页，共 12 页
做类平抛运动与MN 弹性碰撞向下的长度yBC
能够和MN 碰撞 C 点
从 B 点与MN 碰撞后运动至 D 点交于y 轴，下降的位移yBD
与MN 碰撞后经过y 轴的速度在 x 方向的分量vx 始终不变，做圆周运动时，DE 距离
做圆周运动经过y 轴 E 点的长度y3
与MN 不再碰
小球碰撞后有 3 次经过y 轴位置分别为
答案第 11 页，共 12 页
答案第 12 页，共 12 页

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