2021届四省八校高三上学期理综物理第二次质检试卷含答案

 高三上学期理综物理第二次质检试卷

一、单项选择题

1.在平直公路上有甲、乙两汽车同向行驶，两车在0~t2时间内的v-t图像如下列图。两车在t1时刻并排行驶，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 甲车的加速度越来越小                                       B. 在0~t2时间内，甲车的平均速度等于
C. 在0时刻，甲车在乙车后面                                  D. 在t2时刻，甲车在乙车前面

2.如图〔俯视图〕，在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时，该棒所受安培力为〔   〕 

A. 方向水平向右，大小为4.0N                                
C. 方向水平向右，大小为2.0N                                

3.如图，质量为m=2kg的物体在 =30°的固定斜个面上恰能沿斜面匀速下滑。现对该物体施加水平向左的推力F使其沿斜面匀速上滑，g=10m/s2  ， 那么推力F的大小为〔  〕 

A.                             B.                             C.                             D. 

4.如图，劲度系数为400N/m的轻弹簧一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块的顶端O处，另一端拴一质量为m= kg的小球。当楔形滑块以大小为a=3g的加速度水平向右运动时，弹簧的伸长量为〔取g=10m/s2〕〔  〕 

A. cm                             B. cm                             C. 1.25cm                             

5.用波长为187.5nm的光照射阴极材料为钨的光电管，测量得到遏止电压为2.09V。普朗克常量为6.63×10-34J·s，真空中的光速为3×108m/s，e=1.6×10-19C，氢原子能级示意图如下列图。保持反向电压为2.09V，改用处于基态〔n=1〕的氢原子激发后辐射出的光子照射，为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量为〔  〕 

A. 4.54eV                              B. 6.63eV                              C. 10.20eV                              

二、多项选择题

6.卡文迪许把自己测量引力常量的实验说成是“称量地球重量〞。假设引力常量，以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 根据火星的半径和火星外表的重力加速度，可估算出火星的密度
B. 根据土星绕太阳公转的半径和周期，可估算出土星的质量
C. 根据金星绕太阳公转的半径、周期和太阳半径，可估算出太阳外表的重力加速度
D. 根据月球公转的周期、月地距离和地球外表的重力加速度，可估算出地球的第一宇宙速度

7.如下列图，两条平行的光滑导轨水平放置(不计导轨电阻)，两金属棒垂直导轨放置在导轨上，整个装置处于竖在向下的匀强磁场中．现在用水平外力F作用在导体棒B上，使导体棒从静止开始向有做直线运动，经过一段时间，安培力对导体棒A做功为 ，导体棒B克服安培力做功为 ，两导体棒中产生的热量为Q，导体棒A获得的动能为 ，拉力做功为 ，那么以下关系式正确的选项是〔   〕 

A.                     B.                     C.                     D. 

8.如图，从倾角为45°的足够长斜面顶端垂直于斜面向上抛出一质量为m的物体〔可视为质点〕，物体初速度大小为v，受到水平向右、大小与物体重力相等的水平风力作用，重力加速度为g，不计空气阻力，从抛出开始计时，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 物体距斜面的最远距离为
B. 以抛出点所在水平面为零势能面，物体重力势能的最大值为
C. 经过时间 ，物体回到斜面
D. 物体重力势能最大时，水平风力的瞬时功率为

9.以下关于热学现象的说法，正确的选项是〔   〕           

A. 在水中撒入适量花椒粉，加热发现花椒粉在翻滚，说明温度越高，布朗运动越剧烈
B. 为了把地下的水分引上来，采用磙子将地面压紧，是利用了毛细现象
C. 将与水面接触的干净玻璃板提离水面，实验时发现拉力大于玻璃板重力，主要原因是玻璃板受大气压力
D. 密闭容器内的液体经很长时间液面也不会降低，但容器内仍有液体分子飞离液面
E. 同等温度下，干湿泡湿度计温度差越大，说明该环境相对湿度越小

10.以下关于振动和波的说法，正确的选项是〔   〕           

A. 声波在空气中传播时，空气中各点有相同的振动频率
B. 水波在水面上传播时，水面上各点沿波传播方向移动
C. 声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生衍射
D. 当两列波发生干预时，如果两列波波峰在某质点相遇，那么该质点位移始终最大
E. 为了增大干预条纹间距，可将蓝光换成红光

三、实验题

11.在探究加速度与力、质量的关系的实验中，某同学设计了如下列图的实验装置，通过加减小车中砝码改变小车和砝码的总质量M〔含拉力传感器〕，加减砂桶中砂子改变砂桶和砂子的总质量m，用拉力传感器测出轻绳的拉力大小F。 

〔1〕用此装置探究加速度与质量的关系时，________〔填“需要〞或“不需要〞〕平衡摩擦力。   

〔2〕用此装置探究加速度与力的关系时，________〔填“需要〞或“不需要〞〕满足M m。   

〔3〕用此装置探究加速度与质量的关系，保持m不变，且已平衡摩擦力，当小车和砝码的总质量较小时，可能不满足M m的情况，此时加速度a与 的关系图像正确的选项是___________。           

A.
B.
C.
D.

12.为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。   

〔1〕用螺旋测微器测它的直径，如图甲所示，为________mm，用游标卡尺测它的长度，如图乙所示，为________cm。 

〔2〕用伏安法测得该金属导体的伏安特性曲线如图丙所示，那么该金属导体材料的电阻率与________有关，并且电阻率随该物理量的增大而________〔填“增大〞或“减小〞〕。 

〔3〕假设把该金属导体与一阻值为4.0Ω的定值电阻串联后接在电源电动势为3.0V、内阻为1.0Ω的电源两端，该金属导体的热功率为________W。〔保存两位有效数字〕   

四、解答题

13.如图，在xOy平面直角坐标系中，第一象限有一垂直于xOy平面向里的匀强磁场，第二象限有一平行于x轴向右的匀强电场。一重力可忽略不计的带电粒子，质量为m，带电荷量为q，该粒子从横轴上x=-d处以大小为v0的速度平行于y轴正方向射入匀强电场，从纵轴上y=2d处射出匀强电场。 

〔1〕求电场强度的大小；   

〔2〕磁感应强度大小 ，求带电粒子从x轴射出磁场时的坐标。   

14.如图，滑块A和木板B的质量分别为mA=1kg、mB=4kg，木板B静止在水平地面上，滑块A位于木板B的右端，A、B间的动摩擦因数μ1=0.5，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.长L=0.9m的轻绳下端悬挂物块C，质量mC=1kg，轻绳偏离竖直方向的角度 =60°。现由静止释放物块C，C运动至最低点时恰与A发生弹性正碰，A、C碰撞的同时木板B获得3m/s、方向水平向右的速度，碰后立即撤去物块C，滑块A始终未从木板B上滑下。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2.不计空气阻力，A和C可视为质点，求： 

〔1〕C与A碰撞前瞬间轻绳的拉力；   

〔2〕木板的最小长度；   

〔3〕整个运动过程中滑动摩擦力对滑块A做的功及A、B间因摩擦产生的热量。   

15.一U形管竖直放置，管内横截面积处处相等，左管绝热且上端封闭，右管导热且用活塞封闭。活塞a、b、c为厚度可忽略的光滑轻活塞，a隔热，b、c导热，a、b活塞下方为水银，上方为空气〔可视为理想气体〕。初始时，两空气柱和环境温度均为27℃，管内水银柱和空气柱长度如下列图。缓慢向下推动活塞c，直至a、b活塞处于同一高度为止。测量发现左侧空气柱温度升高5℃。大气压强p0=76.0cmHg。〔计算结果保存一位小数〕 

〔1〕求温度升高后左侧空气柱的压强；   

〔2〕求c活塞向下推动的距离。   

16.如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。 

〔1〕求棱镜的折射率；   

〔2〕保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．根据v-t图象的斜率表示加速度，知甲车的加速度越来越大，A不符合题意；

B．在0～t2时间内，甲车的位移大于初速度为v1、末速度为v2的匀减速直线运动的位移，那么甲车的平均速度大于 ，B不符合题意；

C．根据v-t图象的面积等于位移，在0-t1时间内，x甲＞x乙  ， 两车在t1时刻并排行驶，那么在0时刻，甲车在乙车后面，C符合题意；

D．在t1-t2时间内，x乙＞x甲  ， 那么在t2时刻，甲车在乙车后面，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用斜率可以判别加速度的大小；利用面积除以时间可以求出平均速度的大小；利用面积的大小可以判别两车的空间位置。

2.【解析】【解答】金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2m，根据安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2N

根据左手定那么可判定安培力水平向左，ABC不符合题意，D符合题意；

故答案为：D。

 
【分析】利用安培力公式可以求出安培力的大小；结合左手定那么可以判别安培力的方向。

3.【解析】【解答】无F时，恰能沿斜面下滑，有mgsinθ=μmgcosθ

那么有

有F时，沿下面匀速上滑，对物体进行受力分析如下列图

有Fcosθ=mgsinθ+μ〔mgcosθ+Fsinθ〕

F〔cosθ-μsinθ〕=2mgsinθ

解得

C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用物体的平衡方程可以求出推力的大小。

4.【解析】【解答】当小球和斜面间的弹力为零时，设此时的加速度大小为a0  ， 那么由牛顿第二定律，有

代入数据得a0=g

故当滑块以a=3g的加速度水平向右运动时，由a＞a0  ， 知小球此时离开斜面，根据受力分析，结合力的合成与分解，可得

根据胡克定律有F=kx

联立代入数据得x=2.5×10-2

ABC不符合题意，D符合题意；

故答案为：D。

 
【分析】利用牛顿第二定律结合力的合成和胡克定律可以求出形变量的大小。

5.【解析】【解答】由光电效应方程eUc=EKm=hγ-W0…①

又hγ0=W0…②

又 …③

由①②③式代入数据可得hγ0

那么光子的能量值最小为4.54eV+2.09eV=6.63eV，用处于基态〔n=1〕的氢原子激发后辐射出的光子照射，电子只需要从基态跃迁到n=2的能级即可，所以为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量

Emin=E2-E1=-3.40eV-〔-13.60eV〕=10.20eV．

C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用光电效应方程可以求出光子的最小能量；结合能级差的能量可以判别最小提供的能量大小。

二、多项选择题

6.【解析】【解答】A．根据物体在火星外表受到重力等于万有引力可知

解得

可以求出火星密度，A符合题意；

B．只能求出中心天体的质量，环绕天体的质量无法求出，故土星质量无法求出，B不符合题意；

C．金星绕太阳公转

解得太阳的质量

太阳半径R，那么外表重力加速度

C符合题意；

D．月球绕地球做匀速圆周运动

可求解地球的质量M，地球外表重力加速度g，根据黄金代换式GM=gR2  ， 可以求出地球半径R，根据

可以求出地球的第一宇宙速度，D符合题意。

故答案为：ACD。

 
【分析】利用引力提供向心力及引力形成重力可以判别适当能测量对应的物理量。

7.【解析】【解答】导体棒A在水平方向上只受到安培力作用，故根据动能定理可得 ，A符合题意；设B棒的动能变化量为 ，那么对B分析，由动能定理可得 ①，将两者看做一个整体，由于安培力是内力，所以整体在水平方向上只受拉力作用，根据能量守恒定律可得 ②，联立①②解得 ，由于 ，所以C符合题意BD不符合题意．

故答案为：AC

 
【分析】利用动能定理结合能量守恒定律可以判别对应的功能关系。

8.【解析】【解答】AC．根据题意可知，物体受竖直向下的重力和与重力等大的水平向右的风力，那么物体受到的合外力沿着斜面向下，与初速度方向相互垂直，物体做类平抛运动，无法落在斜面上，并且离斜面的距离越来越远，AC不符合题意；

B．物体在竖直方向上上升的最大高度为

那么重力势能的最大值为

B符合题意；

D．物体重力势能最大时，竖直方向的速度为0，所用时间为

水平方向的速度为

所以水平风力的瞬时功率为

D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】利用类平抛运动的受力情况可以判别物体离斜面的距离会越来越远；利用速度的分解结合速度位移公式可以求出最大的高度及重力势能的大小；利用速度公式结合功率公式可以求出风力的功率大小。

9.【解析】【解答】A．在加热时发现花椒粉在翻滚，该运动是由水的翻滚引起的，不是布朗运动，A不符合题意；

B．为了把地下的水分引上来，采用磙子将地面压紧，是利用了毛细现象，B符合题意；

C．将与水面接触的干净玻璃板提离水面，实验时发现拉力大于玻璃板重力，主要原因是因为玻璃板受到水分子的分子引力，C不符合题意；

D．密闭容器内的液体经很长时间液面也不会降低，但容器内仍有液体分子飞离液面，只是飞离液面的分子数与进入液面的分子数相等，D符合题意；

E．干泡温度计和湿泡温度计组成，由于蒸发吸热，湿泡所示的温度 小于干泡所示的温度。干湿泡温度计温差的大小与空气湿度有关，温度相差越大，说明该环境相对湿度越小，空气越枯燥。故E符合题意。

故答案为：BDE。

 
【分析】加热过程只能提现水分子的运动；利用平衡条件可以判别玻璃是受到水分子的引力作用；水面不会降低是由于与水蒸气处于动态平衡；干湿度的温差大小所以蒸发快空气相对湿度小。

10.【解析】【解答】A．声波在空气中传播时，根据波的形成原理可知，空气中各点有相同的振动频率，A符合题意；

B．水波在水面上传播时，水面上各点不会随着波传播方向而移动，B不符合题意；

C．声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生明显的衍射现象，C符合题意；

D．当两列波发生干预时，如果两列波波峰在某点相遇时，那么该质点位移此时最大，然后会变小，当平衡位置相遇时，那么位移为零，D不符合题意；

E．根据干预条纹间距公式 ，可知，为了增大干预条纹间距，可将蓝光换成红光，即波长变长，故E符合题意。

故答案为：ACE。

 
【分析】水面上的各点不会随水波移动；两波叠加增强时随着时间位移会不断变小。

三、实验题

11.【解析】【解答】(1)在探究“加速度与力、质量关系〞的实验中，用此装置探究“加速度与质量〞的关系时，需要平衡摩擦力，否那么绳子的拉力大小就不等于小车的合力；(2)用此装置探究“加速度与力〞的关系时，不需要满足M≫m，因为绳子的拉力通过力传感器来测量的；(3)用此装置探究“加速度与质量〞的关系，保持m不变，当小车和砝码的总质量较小时，但仍不满足M≫m的情况时，虽然控制F不变，但改变小车的质量过程中，绳子的拉力会明显减小的，因此a与 的图象斜率减小，ABC不符合题意，D符合题意。
【分析】〔1〕探究加速度与合力的关系那么需要满足质量关系；
〔2〕实验探究加速度和质量的关系不需要测量合力所以不需要满足质量关系；
〔3〕当质量不满足时，图像斜率会由于质量的变大而变小。

12.【解析】【解答】(1)螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两局部组成，直径为d=0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm游标卡尺的读数由固定刻度和游标尺上的读数两局部组成，长度为L=20mm+12×0.05mm=20.60mm=2.060cm(2)由曲线可看出温度升高电阻增大，电阻率增大；(3)电源与4.0Ω的定值电阻串联组成等效电源，有U=E-I〔R+r〕=3.0-〔4.0+1.0〕I=3-5I

 
【分析】〔1〕利用游标卡尺和螺旋测微器结构可以读出对应的读数；
〔2〕利用图像斜率可以判别电阻和电阻率和温度的关系；
〔3〕利用闭合电路欧姆定律的图线与图像图线交点可以求出电压和电流的大小；进而求出功率的大小。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕利用类平抛的位移公式结合牛顿第二定律可以求出电场强度的大小；
〔2〕利用速度的合成结合牛顿第二定律和几何关系可以求出对应的坐标。

14.【解析】【分析】〔1〕利用机械能守恒定律结合牛顿第二定律可以求出拉力的大小；
〔2〕利用动量守恒定律结合机械能守恒定律可以求出速度的大小；再利用牛顿第二定律结合位移公式可以求出木板的长度；
〔3〕利用相对位移的大小结合摩擦力大小可以求出摩擦产生的热量。

15.【解析】【分析】〔1〕利用理想气体的状态方程可以求出压强的大小；
〔2〕利用等温变化的状态方程结合几何关系可以求出活塞下降的距离。

16.【解析】【分析】〔1〕利用几何关系和折射定律可以求出折射率的大小；
〔2〕利用折射率结合几何关系可以求出入射角的正弦值大小。