2021届广西南宁市三中高三第二次模模拟考试理科综合试题（物理部分） 含答案

2021 年高考广西南宁市三中高三第二次模模拟考试 理科综合试题（物理部分） 二、选择题：本题共 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．利用图象来描述物理过程、探寻物理规律是常用的方法，如图是描述某个物理过程的图象，对相应物理过 程分析正确的是 A．若该图象为质点运动的速度一时间图象，则前 2 秒内质点的平均速率等于 0 B．若该图象为-条电场线上电势随坐标变化的图象，则可能是点电荷电场中的一条电场线 C．若该图象为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象，则该闭合线圈内一定产生恒定的电动势 D．若该图象为质点运动的位移一时间图象， 则质点运动过程速度-定改变了方向 15．“高分四号”卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界。上空间分辨率最高、 幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星，它的发射和应用使我国天基对地遥感观测能力 显著提升。关于“高分四号”，下列说法正确的是 A．“高分四号”卫星距地球如果更近-一些，分辨率更高，且仍能保持与地球自转同步 B．“高分四号”卫星绕地球做圆周运动的线速度小于地球的第--宇宙速度 7.9km/s C．“高分四号”卫星的向心加速度小于静止在赤道上物体的向心加速度 D．“高分四号”卫星所受到的向心力与其他同步卫星所受到的向心力大小相等 16．在大山深处某建筑工地，由于大型机械设备无法进入，只能使用简单的机械装置将工件从地面提升到楼 顶。如图所示，质量相同的甲、乙两人将工件提升到图示高度后保持其站立位置不动，甲缓慢释放手中的绳子， 乙用始终水平的绳子将工件缓慢向左拉至其所在位置。甲、乙两人握绳处始终处于同一高度上，绳的重力及与 滑轮的摩擦不计，则在工件向左移动过程中，下列说法中正确的是 A．甲对绳子的拉力不断减小． B．楼顶对甲的支持力不断增大 C．楼顶对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力 D．甲对楼顶的压力始终等于乙对楼顶的压力 17．如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上 0 点套有一个电荷量为-q (q>0)的小环，在杆的左侧固定一个电荷量 为+Q (Q>0)的点电荷，杆上 a、b 两点与+Q 正好构成等边三角形，c 是 ab 的中点。使小环从 0 点无初速度释放， 小环通过 a 点的速率为 v。若已知 ab=Oa=l，静电常量为 k，重力加速度为 g。则 A．在 a 点，小环所受弹力大小为kQq l2 B．在 c 点，小环的动能最大 C．在 c 点，小环的电势能最大 D．在 b 点，小环的速率为 v2+ 2gl 18．在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块 A、B，它们的质量分别为 m1、m2，弹簧劲度系 数为 k， C 为一固定挡板，系统处于静止状态。现用-平行于斜面向上的恒力 F 拉物块 A 使之向上运动，当物 块 B 刚要离开挡板 C 时，物块 A 运动的距离为 d，速度为 v。则此时 A． B 的质量满足 m2gsin θ=kd B． A 的加速度为 F+kd m1 C．拉力做功的瞬时功率为 Fvsin θ D．此过程中，弹簧弹性势能的增加量为 Fd- m1gdsin θ-1 2mv2 19．新冠疫情期间，常用测温枪测量体温。测温枪通过红外线照射到温度传感器，发生光电效应，将光信号转 化为电信号，计算出温度数据。已知人的体温正常时能辐射波长为 10μm 的红外线，如图甲所示，用该红外线 照射光电管的阴极 K 时，电路中有光电流产生，得到电流随电压变化的图像如图乙所示，已知普朗克常量 h=6.63×10-34J·s，电子的电量 e=1.6×10-19C，光速 c=3× 108m/s，则下列说法中正确的是 A．将图甲的电源反接，一定不会产生电信号 B．波长 10μm 的红外线在真空中的频率为 3×1013Hz C．由图乙数据可知光电子的最大初动能为 2 eV D．若人体温度升高，则辐射红外线的强度增强，光电管转换成的光电流增大 20．如图甲所示电路中的理想变压器原线圈 a 匝数 n1=500，副线圈 b 匝数 n2=100，线圈 a 接在如图乙所示的交 变电压的交流电源上，“3 V，6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻 R2=18.5Q，电压表为理想电表。下列推断正 确的是 A．交流电源的频率为 100 Hz B．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为22 5 Wb/s C．R2 两端的电压为 37V D．R1 消耗的功率为 8 W 21．如图所示，固定的光滑平行导轨(电阻不计)与水平面夹角为θ=30°，导轨足够长且间距 L=0.5m，底端接有 阻值为 R=4 Ω的电阻，整个装置处于垂直于导体框架向上的匀强磁场中，一质量为 m=1kg、 电阻 r=1Ω、长度 也为 L 的导体棒 MN 在沿导轨向上的外力 F 作用下由静止开始运 动，拉力 F 与导体棒速率倒数关系如图所示，已知 g=10m/s2．则 A．v=5m/s 时拉力大小为 7 N B．v=5 m/s 时拉力的功率为 35 W C．匀强磁场的磁感应强度的大小为 2 T D．当棒的加速度 a=8 m/s2 时，导体棒受到的安培力的大小为 1 N 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第 22 题～第 32 题为必考题，每个试题考生都必须做答．第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求做答． (一)必考题(11 题，共 129 分) 22． (6 分)如图所示，某组同学借用“探究 a 与 F、m 之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行 “研究合外力做功和动能变化的关系”的实验： ①实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是 (选填选项前的字母)。 A．把长木板右端垫高 B．改变小车的质量 C．将重物和细线取下 D．将纸带、重物和细线全部取下 ②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如下图所示的纸带并标上相应的计数点。其中两相邻计数点间有 四个点未画出。已知所用电源的频率为 50Hz，纸带上 0 点为小车运动起始时刻所打的点，则打 A 点时小车运 动的速度 vA= m/s，小车运动的加速度 a= _m/s2。(结果要求保留三位有效数字) ③假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析， 下图中正确反映 v2—W 关系的是( ) 23．(9 分)把一满偏电流为 Ig=0.1mA，内阻 Rg=1000Ω的表头改装成 10mA、100mA 双量程的电流表，如图 1 所示。则： (1)表笔接 A 和 (选填“B”或“C”)是 10mA 量程。 (2)定值电阻 R1= _Ω； (结果保留 2 位有效数字)。 (3)若改装成欧姆表，可理解为表头加电源和调零电阻等配件共同构成，如图 2 所示。对于同一个表盘，中 值电阻的刻度值不能改变，但通过改变倍率可以改变中值电阻的大小，假设某个欧姆表刻度盘中值为 15，那 么选择倍率×1、×10、 ×100、 ×1k，对应的中值电阻的阻值应该就是 15Ω、150Ω、1500Ω、15KΩ。改变了中 值电阻，也相当于改变了欧姆档的倍率。由 R 中=R 内=E Ig 知，其中一种改变中值电阻的方式为改变电流表满偏电 流(比如前述扩大电表量程)。现利用该表刻度盘，试分析以电动势 E=1.5V 不变的电池为电源，外加调零电阻、 表笔等与图 1 中 A、B 接线柱连接组合成的欧姆表倍率为_______，有同学想使用现有器材设计×10k 倍率欧姆 档，请你判断：该同学 (填“能”或“不能”)设计出×10k 倍率欧姆档，理由是 。 24． (12 分)如图，光滑水平面．上放置质量均为 M=2kg 的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当 滑块滑过感应开关时，两车自动分离)。其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块 P 之间的动摩擦因数μ=0.5。 一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为 m=1kg 的滑块 P(可视为质点)与弹簧的右端 接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能 E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止。现剪断细线， 求： (1)滑块 P 滑上乙车前的瞬时速度的大小? (2) 滑块 P 滑上 Z 车后最终未滑离乙车，P 在乙车上滑行的距离为多大? 25．(20 分)如图所示，xOy 平面内，OP 与×轴夹角为θ =53°， 在 xOP 范围内(含边界)存在垂直于坐标平面向 里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B=0.1T。第二象限有平行于 y 轴向下的匀强电场，场强大小为 E = 83 40×105V/m。一带电微粒以速度 v0=5× 106m/s 从 x 轴上 a (L，0)点平行于 OP 射入磁场，并从 OP 上的 b 点 垂直于 OP 离开磁场，与 y 轴交于 c 点，最后回到 x 轴上的点 d，图中 点 b、d 未标出。已知 L= 5 4 m，sin53°= 4 5 ，cos53°= 3 5 ，不计微粒的重力， 求： (1)微粒的比荷 q m ； (2)d 点与 O 点的距离 l； (3)仅改变磁场强弱而其它条件不变，当磁感应强度 Bx 大小满足 什么条件时，微粒能到达第四象限。 （二）选考题：共 45 分，请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题做答，并用 2B 铅笔在答题卡．上把所选题目对应题号右边的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号- 致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 33． [物理一选修 3-3] (15 分) (1) 下列说法正确的是 ( ) A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故 B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的 缘故 C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于坡璃板的方向很难将坡璃板拉开，这是由于水膜：具有表面张 力的缘故 (2)如图，一容器由横截面积分别为 2S 和 S 的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容 器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为 p0 和 V0，氢气的体积为 2V0，空气的压强为 p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温 度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求： （i）抽气前氢气的压强： （ii）抽气后氢气的压强和体积。 34． [物理—选修 3-4] (15 分) (1)一简谐横波沿 x 轴正方向传播，r=0 时刻的波形如图 a 所示，x=0.40m 处的质点 P 的振动图线如图 b 所示， 已知该波的波长大于 0.40m，则下列说法不正确的是( ) A．质点 P 在 t=0s 时刻沿 x 轴正方向运动 B．该列波的波长一定为 1.2m C．该波的传播速度-定为 0.4m/s D．从 t=0.6s 到 t=1.5s，质点 P 通过的路程为 4cm E．质点 P 做简谐振动的表达式为 y= 2sin( 10 9 πt+5) (m) ． (2)某精密光学仪器上有一块玻璃砖 是由一块长方体的匀质玻璃下部分挖掉一个半径为 R 的半圆柱形成的，其 截面如图所示，CD 为半圆柱体的直径，O 为圆心，AD 长为 R．一束单色光从 AD 边的中点 E 垂直射入玻 璃砖，经过折射后从玻璃砖中射出。已知玻璃砖对该单色光的 折射率为 ，光在真空中的传播速度为 c。 （i）请画出此光束在玻璃砖中的光路图，并求出该单色光从进入玻璃砖到第-- 次射出玻璃砖时的折射角； （ii）该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所经历的时间。 参考答案 物理部分 14．C [ 解析]若为速度一时间图象，则图象与时间轴围成的面积表示位移，时间轴以上表示位移为正，时间 轴以下 表示位移为负，前 2 秒内位移为 0，平均速度为 0，但是对应的路程不等于 0，平均速率为路程与时间之 比，所以平均速率不等于 0，选项 A 错误；若为一条电场线上电势随坐标变化的图象，则图象的斜率∆φ ∆x= E， 由于斜率不变，所以可能为匀强电场，不可能是点电荷的电场线，选项 B 错误；若为闭合线圈内磁 场的磁感应强度随时间变化的图象，则斜率∆ B∆t 是定值，根据感应电动势 E=n∆ B∆t S 可判断感应电动势恒定， 选项 C 正确；若为位移-时间图象，则图象的斜率表示速度，可知质点运动过程速度方向不变，选项 D 错 误。 15．B [解析]所有同步卫星都具有相同的周期、相同的离地高度和相同的速率，所以不能采取措施使“高分四 号” 卫星距地球更近，A 错误；根据万有引力提供向心力 GMm r2 = mv2 r ，有 v= GM r 因为第一宇宙速度对应 的轨道半径为地球的半径，“高分四号”卫星的轨道半径比地球半径大，所以其绕地球做圆周运动的线速 度小于第一宇宙速度 7.9 km/s，B 正确；根据向心加速度 a= 4 r ，“高分四号”卫星与静止在赤道上的物 体具有相同的周期，所以“高分四号”卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，C 错误； 由于“高分四号”卫星与其他同步卫星的质量有可能不同，地球对它们的引力(充当向心力)大小也可能不 同，向心力大小不能判断，D 错误。 16．C [解析]考虑乙拉绳，倾斜绳拉力的竖直分力始终与工件重力平衡，故绳拉力逐渐增大，选项 A 错误；对 甲而 言，绳拉力的竖直分力逐渐增大，故楼顶对甲的支持力不断减小，选项 B 错误；对比甲和乙，受绳拉力 的水平分力是甲的更大，故楼项对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力，选项 C 正确；甲受绳拉力的竖直 分力始终小于乙的，故 甲对楼顶的压力始终大于乙对楼顶的压力，选项 D 错误。 17．D [解析]在 a 点，小环所受的库仑力沿 aQ 方向，大小为kQq l2 ，水平方向小球受力平衡，所以小球受到向右 的弹 力大小等于库仑力沿水平方向的分力kQq l2 sin60°= 3 2 kQq l2 ，A 错误；从 c 点到 b 点，小环所受重力做正功， 库仑力做负功，由于重力和库仑力大小关系未知，在 c 点，小环的动能不一-定最大，B 错误；c 点距离正 点电荷 Q 最近，对应电势最高，带负电荷的小环在 c 点电势能最小，C 错误；从 a 点到 b 点，由点电荷电 场分布特点及几何关系知，a、b 两点电势相等，则电场力不做功，应用动能定理； mgl=1 2m - 1 2mv2， v2= v2-2gl ， D 正确。 18．D[解析]开始 A、B 组成的系统处于静止状态，弹簧弹力等于 A 的重力沿斜面向下的分力，当 B 刚要离开 挡板 C 时，弹簧的弹力等于 B 的重力沿斜面向下的分力，故 m2gsinθ=kx2，x2 为弹簧相对于原长的伸长量，但 由于开始时弹簧是压缩的，故 d>x2， m2gsinθ