2021届安徽省淮南市高三下学期理综物理4月第二次模拟考试试卷含答案

这是一份2021届安徽省淮南市高三下学期理综物理4月第二次模拟考试试卷含答案，共15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。

 高三下学期理综物理4月第二次模拟考试试卷
一、单项选择题
1.1905年爱因斯坦提出“光子说〞，成功解释了光电效应现象，因此获得1921年诺贝尔物理学奖。关于光电效应的规律，以下说法正确的选项是〔   〕
A. 只要金属中的电子吸收了光子的能量，就一定能发生光电效应现象
B. 对于同种金属，在发生光电效应时遏止电压与入射光的频率有关
C. 对于同种金属，光电子的最大初动能与入射光的强度有关
D. 单位时间内从金属外表逸出的光电子数与单位时间内照射到金属外表的光子数无关
2.如下列图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈并联，另外2个灯泡串联后接在副线圈两端。原线圈所接交流电源的电压u=220 sin100πt〔V〕，3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，两交流电流表均为理想电表，以下说法中正确的选项是〔   〕

A. 交流电源的频率为100Hz                                    B. 灯泡的额定电压为220 V
C. 原副线圈的匝数比为2∶1                                    D. 电流表A1与A2电流之比为3∶1
3.在相互平行的平直公路上，A、B两车沿同一方向做直线运动，两车运动的位移与时间的比值 与t之间的关系图像如下列图，两车在t=2s时刻正好并排行驶，以下说法中正确的选项是〔   〕

A. B车做匀加速直线运动                                         B. t=2s时刻，A车的速度为4m/s
C. 0-4s内，A车运动的位移为32m                          D. t=0s时刻A车在前，B车在后
4.根据我国古代伟大爱国诗人屈原的长诗?天问?而命名的我国首颗火星探测器“天问一号〞于2021年2月24日进入火星停泊轨道，并在该轨道上运行约3个月，定期对火星着陆区进行巡视与探测，为择机着陆而做准备，停泊轨道为椭圆轨道，近火点距火星外表的高度为H1=2.8×102km，远火点距火星外表的高度为H2=5.9×104km，“天问一号〞探测器在停泊轨道上运行的周期为2个“火星日〞，即T=49.2h，天体在椭圆轨道上运行的周期与以其半长轴为半径的圆形轨道上绕同一中心天体运行的周期相等，火星的半径R=3.4×103km，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2 ， 以下描述中正确的选项是〔   〕
A. “天问一号〞探测器每天可以两次对火星着陆区进行巡视与探测
B. 在火星上每天的时间小于24h
C. 火星的第一宇宙速度约为3.5×103m/s
D. 火星的平均密度约为5.5×103kg/m3
5.如下列图，ACD为一半圆形区域，其中O为圆心，AD为直径，∠AOC=90°，半圆形区域内存在着垂直该平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电粒子〔不计重力〕从圆弧的P点以速度v沿平行于直径AD方向射入磁场，运动一段时间从C点离开磁场时，并且速度方向偏转了60°角，设P点到AD的距离为d。以下说法中正确的选项是〔   〕

A. 该粒子带正电
B. 该子的比荷为
C. 该粒子在磁场中运动时间为
D. 直径AD长度为4d
6.如下列图，光滑竖直杆固定，杆上套有一质量为m的小球A〔可视为质点〕，一根竖直轻弹簧一端固定在地面上，另一端连接质量也为m的物块B，一轻绳跨过定滑轮O，一端与物块B相连，另一端与小球A连接，定滑轮到竖直杆的距离为L。初始时，小球A在外力作用下静止于P点，此时整根轻绳伸直无张力且OP间细绳水平、OB间细绳竖直，现将小球A由P点静止释放，A沿杆下滑到最低点Q时OQ与杆之间的夹角为37°，不计滑轮大小及摩擦，重力加速度大小为g，以下说法中正确的选项是〔   〕

A. 小球A静止于P点时，弹簧的压缩量为 L
B. 小球A由P下滑至Q的过程中，弹簧弹性势能减少了 mgL
C. 小球A由P下滑至Q的过程中，一定先做加速运动，后做减速运动
D. 假设将小球A换成质量为 的小球C，并将小球C拉至Q点由静止释放，那么小球C运动到P点时的动能为 mgL
二、多项选择题
7.如下列图，在水平放置两平行金属板M、N之间的P点，有一个带电荷量为－q的点电荷恰好静止在P点，两金属板通过电阻R接到恒压直流电源上，其中N板接地。保持其它条件不变，仅移动金属板M，以下判断正确的选项是〔   〕

A. 仅将M板向上移动一小段距离，p点的电势降低
B. 仅将M板向下移动一小段距离，金属板M带电量减少
C. 仅将M板向右移动一小段距离，该点电荷仍将保持静止
D. 仅将M板向左移动一小段距离，该点电荷在p点的电势能变小
8.如下列图，光滑绝缘的水平桌面内有一等腰直角三角形区域ABC，BD是斜边AC的高，且BD=L，ABD和BDC区域内分别存在垂直于桌面向下和向上的匀强磁场，一边长为L的正方形线框abcd在外力F的作用下，匀速通过两个磁场区域，运动过程中，线框的cd边始终与等腰三角形AC边所在的直线MN重合。正方形线框由粗细均匀的同种电阻丝构成，规定线框中逆时针方向的电流为正，线框受到垂直于bc边向左的安培力为正，穿过线框向下的磁通量为正，把A点作为线框位移的起始点，以下选项中关于线框中产生的感应电流I、b、a两点间的电势差Uba、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量Φ随线框运动位移的变化图像可能正确的选项是〔   〕

A.                           B. 
C.                             D. 
9.以下说法正确的选项是〔  〕
A. 食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的规律性
B. 绝热汽缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子热运动剧烈程度减小
C. 在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，气泡中的理想气体内能变大，对外做功，放出热量
D. 质量和温度都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能不相等
E. 一切与热现象有关的自发宏观过程都具有方向性，总是向分子热运动无序性更大的方向进行
10.如下列图，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，该简谐横波沿x轴负方向传播，M是平衡位置距O点5m的质点，虚线是t2=〔t1+1〕s时刻的波形图。以下说法中，正确的选项是〔   〕

A. 该波的周期可能为 s
B. 波速一定为3m/s
C. 假设周期为 s，从t1到t2时刻，质点M运动的路程为3m
D. 该波遇到长度为0.1米的障碍物时，衍射现象将很不明显
E. 该简谐横波在传播运动形式的同时，一定也传播了能量
三、实验题
11..某同学利用如图〔a〕装置“探究外力做功与动能变化的关系〞，AB为足够长的斜面，BC为粗糙程度相同足够长的木板，二者连接处圆滑且木板BC水平放置，P为带有挡光窄片的滑块，Q为光电计时器，将滑块P在斜面AB上不同高度处释放，滑块P将以不同速度通过光电计时器Q，最后均能停在长木板BC上。

〔1〕.在实验前，该同学用螺旋测微器测出窄片的宽度d，其读数如图〔b〕所示，其读数为d=   1   mm

〔2〕.要探究外力对滑块P做功与滑块P动能变化的关系，除了测出窄片的宽度d外，还需要测出的物理量是〔______〕


C.滑块P与斜面AB间的动摩擦因数
D.滑块P与水平长木板BC间的动摩擦因数


〔3〕.假设外力对物体所做的功等于物体动能的变化量，那么通过本实验得出的关系式是   1   。〔当地重力加速度为g，用题中量的字母和所选择需要测量的物理量的字母来表示〕
12.某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势和内电阻，同时测出未知电阻Rx的值。实验室提供的器材如下：

A．待测电源
B．待测电阻Rx
C．电阻箱〔0~999.9Ω〕
D．电压表V1〔量程6V，内阻约2kΩ〕
2〔量程3V，内阻约1kΩ〕

该同学实验过程如下：
①按图甲连接好电路。
②合上开关S，调节电阻箱R的值，让两个电压表V1和V2有适宜的读数U1与U2 ， 并将R、U1和U2的值填在设计好的表格中〔表格未画出〕。
③重复实验步骤②屡次，并将获得的电阻箱R的阻值和电压表V1和V2的读数填入表格中。
④如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比值 ，实验结果的图像如图乙所示，那么待测电源电动势为________V，内电阻为________Ω〔电动势和内电阻均保存两位有效数字〕。通过对实验原理的分析，发现存在一定的系统误差，其结果是：电动势测量值比真实值________〔选填“偏大〞“偏小〞或“不变〞〕，内阻测量值比真实值________〔选填“偏大〞“偏小〞或“不变〞〕，其产生原因是________。
⑤如果纵坐标表示两个电压表读数之比 横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图丙所示。那么待测电阻＝________Ω〔保存两位有效数字〕。由于电压表V2的分流，待测电阻的测量值比真实值________〔选填“偏大〞“偏小〞或“不变〞〕

⑥为消除电压表V2分流给实验带来的误差，实验时可以引入辅助电源，如图丁所示，E'为辅助电源，调节电路中的两个滑动变阻器，使通过灵敏电流计G的电流为0，读出此时电压表读数为1.78V，电流表A读数为0.22A，那么待测电阻的准确值＝________Ω〔保存两位有效数字〕。
⑦整理实验器材。
四、解答题
13.如下列图，位于竖直面内的xOy直角坐标系内存在一匀强电场，电场方向水平，且沿x轴正方向；在负x轴上某点可发射质量为m、带电量为＋q〔q>0〕的带电小球，初速度大小均为v0 ， 方向均沿y轴正方向，电场强度E= 重力加速度为g，不计小球间的相互作用力。求：

〔1〕带电小球自x轴发射后，在电场中运动时的加速度；
〔2〕假设带电小球自x轴上的Q点〔图中未画出〕发射时，小球经过y轴时的速度方向恰好垂直于y轴，求OQ的距离；
〔3〕带电小球自P点发射后，在电场中运动的最小速率是多少？
14..如下列图，质量为M=5.0kg的长木板B静止在粗糙水平面上，长木板B右端距离平台DC左边距离为34.5m，竖直平面内半径R=0.4m的光滑半圆形轨道与平台DC右端相切于C点，平台与长木板B等高，在半圆轨道最高点固定一弹性挡板P〔小物块与弹性挡板P相碰后以原速率反弹〕。某时刻一质量为m=1.0kg的小木块A〔可视为质点〕，以35m/s的初速度从左端滑上长木板，同时用一水平向右的恒力F=11N拉动长木板，使其向右做匀加速直线运动，当小木块A运动到长木板B的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F，随后长木板B与平台DC左端相碰，碰后长木板B速度为0，小木块A以碰前速度滑上平台，长木板与地面间动摩擦因数μ1=0.1，长木板与小木块间的动摩擦因数μ2=0.5，平台上铺设一种特殊材料，使得小物块A滑上平台后所受阻力大小与其速度大小成正比〔即F阻=kv，k=2Ns/m〕，方向与速度方向相反，重力加速度g=10m/s2。求：

〔1〕.小木块A在长木板B上滑动过程中两者的加速度大小各为多少；
〔2〕.长木板B的长度L和小木块A与长木板B因摩擦产生的热量Q；
〔3〕.假设小物块A能冲上半圆轨道，并能从半圆轨道上返回到平台DC上，平台DC的长度S应满足什么条件。〔结果可以用根式表示〕
15.如图，粗细均匀的光滑细玻璃管竖直放置，A、G端均开口，BC段和DEF段有水银柱。其中，AB段长度为40cm，BC、EF段长度均为25cm，CD段长度40cm。DE段长度10cm、FG段比较长，CD局部封闭有一定质量的理想气体，外界大气压强po=75cmHg。求：

〔1〕初始状态下，CD段气体的压强；
〔2〕当封闭A端，在G端加上活塞并缓慢向左压，使BC段水银柱的B端向上移动10cm。求FE段水银柱的F端向下移动的距离〔整个过程温度不变〕。
16.如下列图：一半径为R的透明玻璃球放置在水平面上，一束复合光〔由两种单色光组成〕从玻璃球的最高点A沿与竖直方向成60°角射入玻璃球，单色光a经过两次反射回到A点，单色光b经过三次反射回到A点，真空中光速为c，求：

〔1〕该玻璃对单色光a的折射率和单色光a第一次射出玻璃球相对于入射方向的偏向角；
〔2〕两种单色光从A点进入到第一次从A点射出过程中在透明玻璃球中传播的时间差。〔计算结果可用根式表示〕

答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．根据公式
只有光子能量大小大于逸出功 时，才会有光电效应，A不符合题意；
B．根据公式
其中 为遏止电压，遏止电压与光的频率有光，B符合题意；
C．光电子的最大初动能为
可得，与光的强度没有关系，C不符合题意；
D．单位时间内从金属外表逸出的光电子数与单位时间内照射到金属外表的光子数有关，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】根据爱因斯坦光电效应方程和光的粒子性特点分析求解。
2.【解析】【解答】A．由原线圈所接交流电源的电压的瞬时值表达式交流电源的频率为
A不符合题意；
B．由图可知，原线圈所接灯泡的电压等于电源电压的有效值，由题意可知，电路中灯泡均正常发光，可得灯泡的额定电压为
B不符合题意；
C．由于电路中的三个灯泡都正常发光，所以原线圈电压与灯泡的电压相等，副线圈的电压等于2倍灯泡的电压，可得原副线圈匝数比为
C不符合题意；
D．设灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为 ，那么
由于
可得原线圈电流
所以，电流表 示数为
因此两电流表的电流之比为
D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据变压器原副线圈之间电压、电流和功率与线圈匝数之间的关系列方程求解。
3.【解析】【解答】AB．根据
可得
那么A做初速度为0，加速度为a=4m/s2的匀加速运动，物体B做速度为4m/s的匀速运动，t=2s时刻，A车的速度为v2=at2=8m/s
AB不符合题意；
C．0-4s内，A车运动的位移为
C符合题意；
D．2s内A的位移
B的位移x2′=8m
那么t=0s时刻A B两车并排，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】由图像结合运动学公式分析图像的函数解析式，再根据斜率和截距以及面积的物理意义进行分析求解。
4.【解析】【解答】AB．由题意知2个“火星日〞为49.2h，故在火星上每天的时间为24.6h，由于探测器与火星自转方向未知，有可能是相向运动，也有可能是同向运动，故探测器每天是否可以两次对火星着陆区进行巡视与探测不确定，AB不符合题意；
C．设火星的第一宇宙速度为 ，有
又

联立以上式子，代入数据求得
C符合题意；
D．火星的平均密度为
代入数据求得
D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】卫星运动由万有引力提供向心力，根据万有引力定律和向心力的关系列方程求解。
5.【解析】【解答】A．带电粒子在半圆形磁场中向上偏转，由左手定那么可判断，粒子带负电，A不符合题意；
B．过P点和C点做速度的垂线，交点即为圆心如图

由几何关系可知，OCO’P为菱形 ，
洛伦兹力提供向心力


B不符合题意；
C．粒子在磁场中运动时间为
C不符合题意；
D．直线AD的长度等于磁场区域半径的2倍，即4d，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】根据洛伦兹力提供向心力画出带电粒子的运动轨迹，再由牛顿第二定律分析求解。
6.【解析】【解答】AB．由题意可知
B上升的高度为
小球A由P下滑至Q的过程中，弹簧弹性势能变化量 ，由机械能守恒得
那么
故弹性势能增加了 ；在P点时，弹簧压缩量为x1 ， 在Q点时，弹簧伸长为x2 ， 那么
AB不符合题意；
C．小球A在P点的速度为零，下滑至Q点时速度也是零，那么A由P下滑至Q的过程中，速度先增加后减小，C符合题意；
D．在P点由速度关联可得
因此B物体的速度为零，由机械能守恒可得
那么
D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】先根据机械能守恒定律的条件判断机械能是够守恒，再由功能关系分析小球运动过程中各种能量的变化情况。
二、多项选择题
7.【解析】【解答】A．电容器和电源相连，电容器两端的电压不变，根据公式
M板向上移动一小段距离，d增大，E减小。所以p点和N板的电势差在减小，而N板的电势不变，故p点的电势在减小，A符合题意；
B．根据公式
M板向下移动一小段距离，d减小，C变大。根据公式
可知金属板M带电量增加，B不符合题意；
C．根据公式
将M板向右移动一小段距离，d不变，E不变。所以该点电荷仍将保持静止，C符合题意；
D．根据公式
M板向左移动一小段距离，d不变，E不变。所以p点和N板的电势差不变，而N板的电势不变，故p点的电势不变，该点电荷在p点的电势能不变，D不符合题意；
故答案为：AC。

【分析】电容器与电源相连时电压不变，再根据题中所给条件，由电容的定义式和决定式分析变化前后各个物理量的变化情况。
8.【解析】【解答】线框bc由A到D的过程，由右手定那么可知，线框中感应电流的方向是逆时针，为正方向，那么
电流为

为正方向，b、a两点间的电势差Uba与x的关系图线是正比图线；
安培力大小为
由左手定那么可知，安培力方向为水平向左，为正方向，安培力与x的关系图线为开口向上的抛物线；
磁通量
磁通量与x的关系图线为开口向上的抛物线；
线框bc由D到C的过程，由右手定那么可知，线框中感应电流的方向为顺时针，是负方向，那么有
而电流为
大小不变；

大小不变；
安培力为
大小不变，由左手定那么可知，安培力方向水平向左，为正方向；
磁通量为
ad边由D到C的过程，由右手定那么可知，电流方向为逆时针，为正方向，那么


安培力为
安培力与x的关系图线是开口向上的曲线；
磁通量为
图线开口向下；AD不符合题意，BC符合题意。
故答案为：BC。

【分析】根据法拉第电磁感应定律以及线框与磁场在不同阶段的情景进行分析，判断在各个不同阶段导体棒中产生的感应电动势大小以及方向，从而判断感应电流的变化图像。
9.【解析】【解答】A．食盐是晶体，钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的规律性，A符合题意；
B．绝热汽缸中密封的理想气体在被压缩过程中，外界对气体做功，气体的温度升高，气体分子热运动剧烈程度变大，B不符合题意；
C．在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，气泡中的理想气体内能不变，对外做功，吸收热量，C不符合题意；
D．质量和温度都相同的水、冰和水蒸气，分子动能相同，分子势能不同，内能不同，D符合题意；
E．一切与热现象有关的自发宏观过程都具有方向性，总是向分子热运动无序性更大的方向进行，符合熵增加原理，E符合题意；
故答案为：ADE。

【分析】晶体分子排列有序，非晶体分子排列无序；绝热气缸，压缩体积，外界对气体做功，气体温度升高，分子热运动加剧；恒温水池，气泡增大，气体对外做功，气体温度不变，所以气体吸热。
10.【解析】【解答】AB．波向左传播，那么 〔 、1、2、3…〕
从而得到周期 〔 、1、2、3…〕
波速可能为3m/s，周期可能为 ，A符合题意，B不符合题意；
C．假设周期为 ，从 到 时刻，质点M运动的路程为15A，计算得出结果为3m，C符合题意；
D．因该波的波长为 ，那么该波遇到长度为0.1米的障碍物时将会发生明显衍射现象，D不符合题意；
E．该简谐横波在传播运动形式的同时，一定也传播了能量，E符合题意。
故答案为：ACE。

【分析】此题根据波动图像的特点以及波长、波速和周期三者之间的关系分析求解。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)
 
(2)由动能定理可知，外力做的功等于物体动能的变化量，即

本实验无需要测出小车的质量、长度，需要测出滑块P与水平长木板BC间的动摩擦因数 ，滑块P的窄片经过光电计时器后停止的位置跟光电计时器的距离x，滑块P的窄片经过光电计时器的时间t，ABC不符合题意，DEF正确；故答案为：DEF。
(3)滑块P经过光电门的速度
滑块P经过光电门后到速度减为0的过程中，摩擦力对滑块P所做的功为
由题设知
即
解得
【分析】〔1〕螺旋测微器的读数要估读一位。
〔2〕列出动能定理的表达式可知物体质量可以消去，需要测量的量只有动摩擦因数、物体移动距离以及物体通过光电门时的速度。
〔3〕根据动能定理列方程，将有关数据带入即可。
12.【解析】【解答】④图线反映的是电源的特性，有图像可知电动势为6.0V；图线斜率等于内阻，那么内阻
由图乙可知，电源电动势得测量值等于纵轴截距，即断路时， 测得的电源两端的电压，这个值小于电源的电动势，即测量值偏小；
由于电压表 的分流作用，所以 小于通过电源的电流，所以内阻的测量值小于真实值；
造成测量值偏小的原因是由于电压表V1的分流作用；
⑤根据串联电路的分压原理可知
故
所以纵轴截距为1，根据图像斜率
解得
由于电压表 的分流，使得测量的电流偏大，所以待测电阻 测量值比真实值偏小；
⑥实验时可以引入辅助电源 ，利用当辅助回路和测量回路的电流相等时灵敏电流计G中无电流这一特点，在测量电路中没有电流表的情况下，仍然测得其回路中的电流，从而消除由于电流表的内阻带来的误差，那么

【分析】④由闭合电路欧姆定律结合图像可知纵轴截距表示电源电动势，斜率表示电源的内电阻。
⑤根据串联电路分压原理结合闭合电路欧姆定律以及图像分析求解。
⑥实验时可以引入辅助电源 ，利用当辅助回路和测量回路的电流相等时灵敏电流计G中无电流这一特点，在测量电路中没有电流表的情况下，仍然测得其回路中的电流，从而消除由于电流表的内阻带来的误差。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕根据受力分析图以及牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。
〔2〕将小球的运动分解为竖直方向的竖直上抛运动和水平方向上的匀加速直线运动分方向求解。
〔3〕最小速度为小球到达最高点的速度大小，由运动的合成与分解进行求解。
14.【解析】【分析】〔1〕 对A、B进行受力分析，由牛顿第二定律列方程求解。
〔2〕速度相等时小木块和长木板之间不再发生相对滑动，根据运动学公式结合功能关系列方程求解。
〔3〕假设小木块冲上轨道可以返回平台，那么木块最高到达和圆心等高处，根据动能定理和功能关系列方程求解。
15.【解析】【分析】〔1〕根据平衡条件列方程求解。
〔2〕先分析AB局部气体，由玻意耳定律可知变化之后AB段气体的压强；再对CD局部进行分析求出水银柱移动的距离。
16.【解析】【分析】〔1〕由光的折射定律结合几何关系列方程求解。
〔2〕根据几何关系画出光路图，再由光速与折射率之间的关系列方程求解。