2021届广东省佛山市高三物理二模试卷含答案

 高三物理二模试卷

一、单项选择题

1.核电被视为人类解决能源问题的终极方案，我国在核电应用和研究方面目前都处于国际一流水平，以下关于轻核聚变和重核裂变的说法正确的选项是〔   〕           

A. 经轻核聚变过程后核子的平均质量增大
B. 经重核裂变过程后原子核的比结合能减小
C. 经轻核聚变过程后原子核的比结合能增大
D. 目前我国核电站还主要是利用轻核聚变释放的能量来发电

2.如下列图，战士在水平地面上进行拉轮胎的负荷训练，设战士做匀速直线运动，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ、所构成的平面与水平面间的夹角恒为α，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为f，那么每根绳的拉力大小为〔   〕 

A.           B.           C.           D. 

0竖直上抛一个小球，小球在运动过程中所受空气阻力与速度大小成正比，那么小球从抛出到落回地面的过程中，以下其速度与时间关系的图像正确的选项是〔   〕           

A.                                          B. 
C.                                          D. 

4.图甲是未来空间站的构思图。在空间站中设置一个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角速度 转动时，在管中相对管静止的人〔可看作质点〕便可以获得一个类似在地球外表的“重力〞，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。己知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度ω大小为〔   〕 

A.                    B.                    C.                    D. 

二、多项选择题

5.如下列图的翻斗车车斗的底部是一个平面，司机正准备将车上运送的一块大石块〔图中未画出〕卸下。司机将车停稳在水平路面上，通过操纵液压杆使车斗底部倾斜，直到石块开始加速下滑时，保持车斗倾斜角不变。那么在石块沿车斗底面匀加速下滑的过程中〔   〕 

A. 假设刹车失灵，翻斗车可能会向前运动       B. 翻斗车不受地面的摩擦力
C. 翻斗车受到的合外力逐渐减小                  D. 地面对翻斗车的支持力小于翻斗车和车上石块的总重力

6.如下列图，某学习小组模拟远距离输电，手摇发电机产生 稳定的交流电。通过升、降压比相同〔 〕的两个变压器给三个相同的灯泡供电。假设变压器为理想变压器。那么〔   〕 

A. 闭合开关S1  ， 灯泡L1两端电压为10V
B. 闭合开关，通过灯泡电流的频率都为4Hz
C. 开关全闭合时，输电线消耗的电功率最大
D. 依次闭合开关S1、S2、S3  ， 直至三个开关全部闭合，在此过程中灯泡L1越来越亮

7.如下列图，匀强电场中的A、B、C三点构成-一个直角三角形，BC边垂直AC边，∠BAC=30°，BC边长度为d，电场方向与该直角三角形的某一边平行。一质量为m、电量为q、带正电的粒子〔不计重力〕在该电场中运动，经过A点时速度大小为v0、方向沿AB；经过BC边的中点D时，速度大小为vD  ， 方向与BC边垂直。以下选项正确的选项是〔   〕 

A. 电场方向与AC边平行                                          B. A，B，C三点中B点电势最高
C.                                                            D. 电场强度大小

8.如下列图，在y>0的区域内存在两个匀强磁场。以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2；其余区域的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B1。一比荷为k的带电粒子在加速电场的下极板处无初速释放，经加速后从坐标为〔-2R，0〕的a点进入磁场，又从坐标为〔2R，0〕的b点离开磁场，且粒子经过各磁场边界时的速度方向均与该边界线垂直。不计粒子的重力，且不用考虑粒子屡次进入B2磁场的情况，那么加速电场的电压大小可能为〔   〕 

A.                         B.                         C.                         D. 

9.我国南方经常会出现“回南天〞和“闷热〞天气，而北方的冬季会特别“干冷〞，以下关于这些气候特点的说法正确的选项是〔   〕           

A. “回南天〞空气的相对湿度较大，温度低的地砖墙壁等物体外表处的水蒸气很容易到达饱和状态
B. “闷热〞天气空气中氧气分子的平均动能可能和“干冷〞空气中水分子的平均动能相等
C. “干冷天〞与“回南天〞的空气比较，只是绝对湿度低，但相对湿度不一定低
D. 南方的夏天之所以让人觉得“闷热〞，是因为在相对湿度高且空气不流通的环境中皮肤外表的水分难蒸发，不容易散热
E. 中午在阳光照射下，气温升高，假设大气压强不变，那么空气分子间平均距离一定增大了

三、实验题

10.小张同学为了验证力的平行四边形定那么，设计如下实验，其装置图如甲所示。实验步骤如下： 

⑴将3条完全相同的弹性橡皮条〔满足胡克定律〕的一端连接在一起形成一个结点O，先测量出每根橡皮条的自然长度x0；

⑵在竖直平面内固定一木板，在木板上固定一张白纸，用图钉将其中两条橡皮条的A、B端固定在木板上，在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤，并确保橡皮条不超出弹性限度，且与纸面无摩擦；

⑶待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3  ， 并在白纸上记录________；

⑷取下白纸，如图乙所示，在白纸上分别用长度〔x1-x0〕、〔x2-x0〕代表橡皮条OA和OB拉力的大小，作出力的图示OA′和OB′，并以OA′和OB′为两邻边作一平行四边形OA′C′B′，测量出OC′长度x4  ， 如果近似可得x4=________，且OC′的方向________，那么实验验证了力的平行四边形定那么；

⑸改变A、B的位置，重复(2)到(4)的步骤进行屡次验证。

11.小明手里有一块多用电表A，其功能完好，但刻度值已不清晰。他想通过实验测定该多用表〔简称A表，下同〕“×10Ω〞档欧姆调零后的内阻R0和内置电源的电动势E。 

他找来了另一个多用电表B〔简称B表，下同〕、一个电阻箱、一个开关和假设干导线作为实验的器材。

实验的操作如下：

〔1〕小明将A表调到“×10Ω〞档，将B表调到“mA〞档，准备如图〔甲〕将所有的器材串联起来作为实验电路。请你在图中连好剩余的导线；   

〔2〕先使用B表的电流档测量A表“×10Ω〞档的满偏电流。将电阻箱阻值调为0，将A表调到欧姆档“×10Ω〞档位置。几次试测后，确定B表应使用“10mA〞档，调节A表的欧姆调零旋钮直至A表满偏，此时B表的读数如图〔乙〕所示，记录下B表读数为________mA；   

〔3〕断开开关，保持A、B表档位不变，将A表________短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。   

〔4〕调节电阻箱，闭合开关，当B表读数为6.0mA时，读出电阻箱阻值为R1〔Ω〕；继续调节电阻箱阻值，当B表读数为4.0mA时，读出电阻箱阻值为R2〔Ω〕； 

断开电路，整理器材。

根据以上测量数据，可算出A表“×10Ω〞档内置电源的电动势E=________V，A表“×10Ω〞档欧姆调零后的内阻R0=________Ω，B表量程“10mA〞档的内电阻RB=________Ω。〔以上3空的结果用R1、R2表示〕

四、解答题

12.如图是某自动分装流水线示意图，下方水平传送带A以速度v1=1.0m/s匀速向右运动，传送带上间隔均匀放置着包装盒，包装盒与其相对静止。机器人每隔相等时间在上方水平传送带B上无初速放置一个工件，每个工件来到传送带右端时已与其共速，此时工件正下方正好有一个包装盒，工件水平抛出后恰好落入正下方的包装盒中，且每当前一个工件落入包装盒时，下一个工件即将抛出。工件与包装盒间的高度差h=0.45m，每个工件质量m=0.5kg，工件与传送带B间的动摩擦系数 ，取g=10m/s2  ， 不计空气阻力，求： 

〔1〕工件从抛出到落入包装盒所需的时间t，相邻两个包装盒间的间距x1；   

〔2〕假设传送带B与传送轮间不打滑，每输送一个工件上方传送装置至少要提供多少能量？   

13.如下列图，水平桌面上MM’N’N区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。PP’左侧区域光滑、右侧区域粗糙。MM’N’N区域和NN’P’P区域足够宽。用粗细均匀的电阻丝制成边长为x的正方形单匝闭合金属线框，电阻丝单位长度的质量为k，单位长度的电阻为r。电阻丝的直径远远小于线框的边长，线框制作平整，与水平面贴合良好，与粗糙区域的动摩擦因数为μ。线框从图示位置以初速度v水平向右运动，能穿过磁场区域。重力加速度为g。 

〔1〕求线框刚进入磁场时的加速度大小；   

〔2〕求线框穿过磁场区域所受安培力的冲量大小；   

〔3〕假设初速度 ，要线框只能局部进入粗糙区域，求所制作的线框边长x的取值范围〔结果表达式中不能含v〕。   

14.一体积恒定的绝热气缸如图竖直放置，可以自由移动的绝热活塞质量为5.0kg，面积为1.0×10-2m2。活塞上设有一通气阀，用插销将活塞固定在气缸的正中央，关闭通气阀将缸内同种气体分隔成质量相同的A、B两局部。现A气体的压强为1.0×105Pa，温度为27℃。不计活塞摩擦，g取10m/s2。求 

〔i〕假设要让活塞在拔出插销后仍能维持在原位置不动，那么B气体的压强及温度应分别多大？〔拔出插销时气体不会外泄〕

〔ii〕假设插上插销，固定活塞，翻开通气阀，让气体充分混合后再升温至357℃，那么此时缸内气体压强多大〔通气孔体积可忽略不计〕？

15.如下列图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，该波的传播速度为10m/s，求：  

〔i〕这列波的周期；

〔ii〕从图示时刻开始，在x=4cm处的质点在0~4.9s时间内运动的路程。

五、填空题

16.如下列图，某种复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束，光束a与法线的夹角为60°，光束b与法线的夹角为45°，那么玻璃对a、b两种光的折射率之比na：nb=________；假设复合光的入射角增大至37°，那么a光束射出玻璃砖时与原法线的夹角为________；假设用a、b两束光照射同一双缝干预装置，测量a、b两束光的相邻亮条纹间距之比为△xa：△xb  ， a、b两束光的频率之比fa：fb=________。 

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．轻核聚变过程放出能量，有质量亏损，那么经轻核聚变过程后核子的平均质量减小，A不符合题意；

B．经重核裂变过程后，由于放出核能，那么原子核的比结合能变大，B不符合题意；

C．经轻核聚变过程后，由于放出核能，原子核的比结合能增大，C符合题意；

D．目前我国核电站还主要是利用重核裂变释放的能量来发电，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】轻核聚变和重核裂变其过程都会出现质量亏损，产生的原子核比结合能变大；我国的核电站主要利用重核裂变。

2.【解析】【解答】设每根绳子的拉力为T，那么两根绳子拉力的合力为 ；在水平方向

解得

故答案为：A。

 
【分析】利用平衡条件可以求出绳子的拉力大小。

3.【解析】【解答】物体上升过程中

那么随速度的减小，加速度减小；

物体下降过程中

那么随速度的增加，加速度减小；因v-t图像的斜率等于加速度，可知图像D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用牛顿第二定律结合速度的变化可以判别加速度和图像斜率的变化。

4.【解析】【解答】空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的向心加速度等于地球外表的重力加速度，即

而在地球外表

解得

故答案为：B。

 
【分析】利用向心加速度结合引力形成重力可以求出角速度的大小。

二、多项选择题

5.【解析】【解答】AB．由于石块有沿斜面向下的加速度a，那么对车和石块的整体，水平方向

即车受到地面向左的摩擦力作用，有向右运动的趋势，那么假设刹车失灵，翻斗车可能会向前运动，A符合题意，B不符合题意；

C．石块下滑过程中对车的作用力不变，那么翻斗车受到的合外力不变，C不符合题意；

D．石块竖直方向由竖直向下的加速度，对石块和车的整体在竖直方向

可知

即地面对翻斗车的支持力小于翻斗车和车上石块的总重力，D符合题意。

故答案为：AD。

 
【分析】车受到的作用力方向可以判别车运动的方向；利用平衡条件可以判别车受到的合力及地面摩擦力大小；利用牛顿第二定律可以判别地面支持力和整体重力的大小。

6.【解析】【解答】A．升压变压器原线圈电压有效值为

升压变压器和降压变压器匝数比相同，但因输电导线上有电压损失，可知降压变压器的次级电压小于10V，即闭合开关S1  ， 灯泡L1两端电压小于10V，A不符合题意；

B．交流电的频率为

变压器不改变交流电的频率，可知闭合开关，通过灯泡电流的频率都为4Hz，B符合题意；

C．开关全闭合时，降压变压器次级消耗的功率最大，次级电流最大，初级电流也是最大，输电线上的电流最大，根据P=I2r可知，此时输电线消耗的电功率最大，C符合题意；

D．依次闭合开关S1、S2、S3  ， 直至三个开关全部闭合，在此过程导线上的电流越来越大，降压变压器初级电压逐渐减小，次级电压逐渐减小，那么灯泡L1两端电压逐渐减小，即L1越来越暗，D不符合题意。

故答案为：BC。

 
【分析】利用匝数之比结合电压的损失可以比较电压的大小；利用角速度可以求出频率的大小；利用输出电流最大可以判别电线消耗的功率最大；利用损失的电压变大会导致灯泡两端电压变小。

7.【解析】【解答】A．因带正电的粒子沿AB方向入射，垂直BC边射出，且电场方向与该直角三角形的某一边平行，根据做曲线运动的物体所受的合外力方向指向轨迹的凹向，可知那么粒子所受电场力方向平行于BC向下，A不符合题意；

B．沿电场线电势逐渐降低，可知A、B、C三点中B点电势最高，B符合题意；

C．粒子在垂直于BC方向做匀速运动，可知 ， C不符合题意；

D．由A到D由动能定理

解得 ， D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】利用粒子的运动轨迹可以判别电场力及电场方向；利用电场线方向可以比较电势的上下；利用速度的分解可以求出速度的大小；利用动能定理可以求出场强的大小。

8.【解析】【解答】当粒子在电场中加速

当粒子速度较大时，粒子在磁场B1中直接从a点经半圆周到达b点，此时粒子运动的轨道半径为r1=2R

由

联立解得

粒子运动的轨迹如图，设进入磁场B1的半径为r2  ， 那么由几何关系

解得

那么θ=37°

那么粒子在B2中的运动半径为

由

联立解得

那么ACD符合题意，B不符合题意。

故答案为：ACD。

 
【分析】利用动能定理结合几何关系及牛顿第二定律可以求出加速电压的大小。

9.【解析】【解答】A．“回南天〞空气的相对湿度较大，饱和态与温度有关，那么温度低的地砖墙壁等物体外表处的水蒸气很容易到达饱和状态，A符合题意；

B．“闷热〞天气的温度高于“干冷〞天气的温度，那么“闷热〞天气空气中氧气分子的平均动能比“干冷〞空气中水分子的平均动能要大，B不符合题意；

C．“干冷天〞与“回南天〞的空气比较，相对湿度一定低，C不符合题意；

D．南方的夏天之所以让人觉得“闷热〞，是因为在相对湿度高且空气不流通的环境中皮肤外表的水分难蒸发，不容易散热，D符合题意；

E．根据 可知，中午在阳光照射下，气温升高，假设大气压强不变，那么气体体积变大，那么空气分子间平均距离一定增大了，E符合题意。

故答案为：ADE。

 
【分析】利用温度的大小可以比较平均动能的大小；利用枯燥与潮湿可以比较相对湿度的大小。

三、实验题

10.【解析】【解答】(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3  ， 并在白纸上记录O、A、B三点的位置，以及OC的方向〔或①结点O的位置、OA、OB和OC的方向；②结点O的位置和三力的方向〕(4)如果近似可得x4=x3-x0  ， 且OC′的方向与OC的方向相反〔或在OC的反向延长线上，或竖直向上〕，那么实验验证了力的平行四边形定那么；
【分析】〔3〕为了验证平行四边形定那么还需要记录三个拉力的方向；
〔4〕利用弹簧长度及原长可以求出形变量的大小；利用平衡可以判别合力的方向。

11.【解析】【解答】(1)电路连线如图；

；(2)因为B表应使用“10mA〞档，那么B表读数为8.0mA；(3)断开开关，保持A、B表档位不变，将A表红黑表笔短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路；(5)设电表A欧姆×10档的内阻为R0  ， 那么有

设电表B量程为10mA档的内阻为RB  ， 那么

解得

 
【分析】〔1〕利用红进黑出将两个多用电表和电阻箱串联在一起；
〔2〕利用电流的分度值可以求出电流的读数；
〔3〕要再次接入电路时要让多用电表短接进行欧姆调零；
〔4〕利用欧姆定律可以求出电动势和内阻及B表中的内阻大小。

四、解答题

12.【解析】【分析】〔1〕利用平抛的位移公式可以求出间距的大小；
〔2〕利用牛顿第二定律结合位移公式和功能关系可以求出提供的能量大小。

13.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合欧姆定律可以求出加速度的大小；
〔2〕利用动量定理可以求出冲量的大小；
〔3〕利用动量定理结合摩擦力做功可以求出线圈边长的取值范围。

14.【解析】【分析】〔1〕利用平衡条件结合理想气体的状态方程可以求出气体的温度和压强大小；
〔2〕利用气体的状态方程可以求出气体的压强大小。

15.【解析】【分析】〔1〕利用图像波长结合波速的大小可以求出周期的大小；
〔2〕利用周期和振动时间可以求出质点运动的路程大小。

五、填空题

16.【解析】【解答】根据 可得

那么 a光的临界角为

可知假设复合光的入射角增大至37°，那么a光束已经发生全反射，此时a光射出玻璃砖时与原法线的夹角为37°；根据

那么

 
【分析】利用折射定律可以求出折射率的比值；利用折射率可以求出夹角的大小；利用波长的比较可以判别条纹间距的大小。