2021淮南高三下学期4月第二次模拟考试（二模）理科综合物理试题含答案

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淮南市2021届高三第二次模拟考试

理科综合物理试题

考生注意：

1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共300分。考试时间150分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.可能用到的相对原子质量：H:1 O:16 S:32 Mn:55

第I卷（选择题 共126分）

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~

18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.1905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，下列说法正确的是

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.单位时间内从金属表面逸出的光电子数与单位时间内照射到金属表面的光子数无关

15.如图所示，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。已知原线圈所接交流电源的电压u=220sin100πt(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，下列说法中正确的是

A.交流电源的频率为100Hz

B.灯泡的额定电压为220V

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

16.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之间的关系图象如图所示，已知两车在t=2s时刻正好并排行驶，下列说法中正确的是

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

17.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，近火点距火星表面的高度为H1=2.8×102km,远火点距火星表面的高度为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,已知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,下列描述中正确的是

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

18.如图所示，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.下列说法中正确的是

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

19.如图所示，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,下列判断正确的是

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

20.如图所示，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，已知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,下列说法中正确的是

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.若将小球A换成质量为的小球C，并将小球C拉至Q点由静止释放，则小球C运动到P点时的动能为mgL

21.如图所示，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，下列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象可能正确的是

第II卷（非选择题 共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

22.(6分）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=          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（    ）

A.滑块P的质量m

B.滑块P的长度L

C.滑块P与斜面AB间的动摩擦因数M1

D.滑块P与水平长木板BC间的动摩擦因数M2

E.滑块P的窄片经过光电计时器的时间t

F.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

（3)若外力对物体所做的功等于物体动能的变化量，则通过本实验得出的关系式是     。

（已知当地重力加速度为g,用题中已知量的字母和所选择需要测量的物理量的字母来表示）

23.(9分）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。实验室提供的材器如下：

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)

E.电压表V2(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有合适的读数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多次，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，则待测电源电动势为         V,内电阻为       Ω(电

动势和内电阻均保留两位有效数字）。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。则待测电阻＝           Ω(保留两位有效数字）。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,则待测电阻的准确值＝          Ω(保留两位有效数字）。

⑦整理实验器材。

24.(12分）如图所示，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，已知电场强度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)若带电小球自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？

25.(20分）如图所示，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，已知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)若小物块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）

（二）选考题：共45分。

33.【物理－－选修3-3】（15分）

（1)(5分）下列说法正确的是      （选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

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，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

（2)(10分）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40cmBC、EF段长度均为25cm,CD段长度40cm.DE段

长度10cm、FG段比较长，CD部分封闭有一定质量的理想

气体，外界大气压强Po=75cmHg.求：

（i)初始状态下，CD段气体的压强；

（ii)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）。

34.【物理－选修3-4】（15分）

（1)(5分）如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，已知该简谐横波沿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。下列说法中，

正确的是        （选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.该波的周期可能为s

B.波速一定为3m/s

C.若周期为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

（2)如图所示：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，已知真空中光速为C,求：

（i)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；

（ii)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）