2021届安徽省宣城市高三下学期物理第二次调研测试试卷含答案

这是一份2021届安徽省宣城市高三下学期物理第二次调研测试试卷含答案，共12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。

1.下面列出的是一些核反响方程式 ，其中〔 〕
A. X是质子，Y是中子，Z是正电子 B. X是正电子，Y是中子，Z是质子
C. X是正电子，Y是质子，Z是中子 D. X是中子，Y是正电子，Z是质子
2.2021年，我国已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率 就是电阻率 的倒数，即 。假设用国际单位制的根本单位表示， 的单位应为〔 〕
A. B. C. D.
3.2021年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星2D〞卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道做匀速圆周运动。该卫星可为全国播送电台、电视台等机构提供播送电视及宽带多媒体等传输任务。假设“中星2D〞的运行轨道距离地面高度h、运行周期T、地球的质量M，引力常量G，忽略地球自转影响，根据以上信息可求出〔 〕
A. “中星2D〞受到地球的引力大小 B. “中星2D〞运行时的加速度大小
C. “中星2D〞运行时的动能 D. “中星2D〞卫星的密度
4.如下列图，在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板，在木板A的上面放着一个质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态。A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为 。假设用水平恒力F向右拉动木板A〔最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力〕，要使A从C、B之间抽出来，那么F大小应满足的条件是〔 〕
A. B. C. D.
5.在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势 随x坐标值的变化图线如下列图。一质量为m，带电量为q的带正电小球〔可视为质点〕从O点以初速度 沿x轴正向移动。以下表达正确的选项是〔 〕
A. 假设小球能运动到 处，那么该过程小球所受电场力逐渐增大
B. 带电小球从 运动到 的过程中，电势能先减小后增大
C. 假设该小球能运动到 处，那么初速度 至少为
D. 假设 带电粒子在运动过程中的最大速度为
二、多项选择题
6.在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。图中的电压表和电流表均为理想交流电表， 为热敏电阻〔温度升高时其电阻减小〕，R为定值电阻。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
B. 在图甲的 时刻，矩形线圈平面与磁场方向垂直
C. 处温度升高时，电压表 示数与 示数的比值不变
D. 处温度升高时，电压表示数 与电流表 示数的乘积可能不变
7.如图，平行光滑金属导轨M、N固定在水平面上，处于竖直向下的匀强磁场中。完全相同的两金属棒P、Q搭放在导轨上，开始均处于静止状态。给P施加一与导轨平行的恒定拉力作用，运动中两金属棒始终与导轨垂直并与导轨接触良好。设导轨足够长，除两棒的电阻外其余电阻均不计。那么两棒的速度及棒中的感应电流随时间变化的图象正确的选项是〔 〕
A. B.
C. D.
8.地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如下列图，物体能上升的最大高度为 。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 物体在地面和最大高度处的加速度大小相等 B. 物体的重力大小为
C. 物体动能的最大值为 D. 加速度的最大值为
9.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规那么运动，这反映了液体分子运动的无规那么性
B. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
C. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素
E. 当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
10.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为 ，波速为 。介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，如下列图，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为 ，P、Q开始振动后，以下判断正确的选项是〔 〕
A. P、Q两质点运动的方向始终相同
B. P、Q两质点运动的方向始终相反
C. 当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置
D. 当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波谷
E. 当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰
三、实验题
11.用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车P的前端粘有橡皮泥，后端连接通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车P，使之运动，与静止的小车Q相碰粘在一起，继续运动。
〔1〕实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，用刻度尺测得各点到起点A的距离。根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上________段来计算小车P的碰前速度。
〔2〕测得小车P〔含橡皮泥〕的质量为 ，小车Q〔含橡皮泥〕的质量为 ，如果实验数据满足关系式________，那么可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒。
〔3〕如果在测量小车P的质量时，忘记粘橡皮泥，那么所测系统碰前的动量 与系统碰后的动量 相比，那么 ________1〔填“＜〞、“＞〞或“=〞〕
12.电压表改装前需要测量其内阻，测量电压表内阻 的电路如图甲所示，所用电源是内阻可以忽略的干电池，定值电阻 。
〔1〕根据原理图甲所示电路将实物图乙连接；
〔2〕首先闭合 ，断开 ，调节电阻箱R，记下多组R的大小及其对应的电压表示数的大小；
然后闭合 ，闭合 ，同样调节电阻箱R，记下多组R的大小及其对应的电压表示数的大小；将以上两次测得的多组数据，分别在坐标纸上描点连线，得到如图丙中所示两条图线；
假设图像中交点的横坐标为 ，可求出电压表内阻 ________，还可判断出闭合 时，所得数据描绘的是图线________；〔选填“AB〞或“CD〞〕
〔3〕为了将该电压表的量程由 扩大到 ，需要在电压表内________〔选填“串〞或“并〞〕联一个阻值为________的定值电阻。
四、解答题
13.如下列图，一质量为m、电荷量为q的正离子，在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，此磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处到A点的距离为 〔直线DAG与电场方向垂直〕。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求：
〔1〕正离子的初速度 ；
〔2〕正离子从D处运动到G处所需时间t；
〔3〕电场强度的大小E。
14.足够长的水平传送带右侧有一段与传送带上外表相切的 光滑圆弧轨道，质量为M＝2kg的小木盒从离圆弧底端h=0.8m处由静止释放，滑上传送带后作减速运动，1s后恰好与传送带保持共速。传送带始终以速度大小v逆时针运行，木盒与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，木盒与传送带保持相对静止后，先后相隔T＝5s，以v0＝10m/s的速度在传送带左端向右推出两个完全相同的光滑小球，小球的质量m＝1kg．第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中并与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t＝0.5s与木盒相遇。取g＝10m/s2 ， 求：
〔1〕传送带运动的速度大小v，以及木盒与第一个小球相碰后瞬间两者共同运动速度大小v1；
〔2〕第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇；
〔3〕从木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量。
15.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图像如下列图。该气体在状态A时的温度为27℃，气体由状态B到C过程从外界吸收热量 ，求：
〔i〕该气体在状态C时的温度；
〔ii〕该气体从状态B到状态C的过程中内能变化量。
16.如下列图，一个半径为R的 透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点 ，该球体对蓝光的折射率为 那么：
〔1〕它从球面射出时的出射角 为多少？
〔2〕假设光在真空中的传播速度为c，那么，请推导出光从A点传播到C点所需时间t的表达式 用c，R表示
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】根据核反响的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为1，那么X为正电子；Y的质量数为1，电荷数为0，为中子；Z的质量数为1， 电荷数为1，为质子。
故答案为：B。

【分析】对于核反响方程式，箭头左右两端的微观粒子遵循质量数守恒、能量守恒、电荷守恒，结合方程式分析即可.
2.【解析】【解答】因为
那么单位是
故答案为：A。

【分析】七个根本单位：长度m，时间s，质量kg，热力学温度K，电流A，光强度cd，物质的量ml，结合公式分析求解即可。
3.【解析】【解答】AC．由于“中星2D〞的质量未知，不能求解其受到地球的引力大小，也不能求解其运行时的动能，AC不符合题意；
B．根据
可求解地球的半径R，那么根据
可求解“中星2D〞运行时的加速度大小，B符合题意；
D．由于“中星2D〞的质量未知，不能求解卫星的密度，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】卫星离地球越近，线速度越大，环绕周期越短，向心加速度越大，同时动能增加，势能减小，总的机械能减小，结合选项分析即可。
4.【解析】【解答】要使A能从C、B之间抽出来，那么，A要相对于B、C都滑动，所以AC间，AB间都是滑动摩擦力，对A有
对C有
对B受力分析有：受到水平向右的滑动摩擦力μ〔M+m〕g，B与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，有f=μ〔2M+m〕g
因为μ〔M+m〕g＜μ〔2M+m〕g
所以B没有运动，加速度为0；
所以当aA＞aC时，能够拉出，那么有
解得F＞2μ〔m+M〕g
故答案为：C。

【分析】分别对三个物体进行受力分析，在重力、支持力、摩擦力和拉力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
5.【解析】【解答】A．由于φ-x图象的斜率等于电场强度，那么可知小球从O运动到x1的过程中，场强不变，由F=qE知，粒子所受电场力保持不变，A不符合题意；
B．正电荷在电势高处电势能大，那么小球从x1运动到x3的过程中，电势不断减少，正电荷的电势能不断减少，B不符合题意；
C．假设小球恰好能运动到x1处，初速度v0最小，从x=0到x1处，根据动能定理得
得 ， C不符合题意；
D．当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，从x=0到x3处，根据动能定理得qφ0= mvm2- mv02
由题意 ，得最大速度为 ， D符合题意。
故答案为：D。

【分析】对于电势-距离图像，图形的斜率表示该位置处电场的强度，与横轴包围的面积是电场力做的功，电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小，相应的动能就会增加，电场力做负功，电势能增加，电荷的动能减小，结合选项求解即可。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】A．根据图甲可知，Em＝36 V，T=0.02s，那么
变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36 sin100πt〔V〕
A不符合题意；
B．在图甲的t=0.01s时刻，e=0，那么磁通量最大，此时矩形线圈平面与磁场方向垂直，B符合题意；
C．Rt处温度升高时，电阻减小，电压表V2测量Rt的电压，那么电压表V2示数减小，V1示数不变，那么电压表V1示数与V2示数的比值变大，C不符合题意；
D．副线圈电压不变，等效为电源，将电阻R看做等效电源的内阻，那么假设Rt电阻原来大于R，那么温度升高时，Rt电阻减小，那么Rt电阻的功率先增加后减小，即电压表V2示数与电流表A2示数的乘积先增大后减小，即电压表示数V2 与电流表I2 示数的乘积可能不变，D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】通过交流电压的图像读出电压的最大值和角速度，计算出电压的有效值和频率，利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压即可，再利用欧姆定律求解电流，分析电流和电压的变化即可。
7.【解析】【解答】P向右做切割磁感线运动，由右手定那么判断知，回路中产生逆时针的感应电流，由左手定那么判断可知，Q棒所受的安培力方向向右，故Q向右做加速运动；Q向右运动后，开始阶段，两杆的速度差增大，产生回路中产生的感应电动势增大，感应电流增大，两杆所受的安培力都增大，那么P的加速度减小，Q的加速度增大，当两者的加速度相等时，速度之差不变，感应电流不变，安培力不变，两杆均做加速度相同的匀加速运动。AB、开始运动时，P棒做加速度减小的加速度运动，Q棒做加速度增大的加速运动，最终做加速度相同的加速度运动，A符合题意，B不符合题意；CD、开始运动时，两棒的速度差增大，感应电动势增大，通过电流增大，最终两棒都做匀加速运动，速度差保持不变，故回路中感应电动势不变，电流恒定，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。

【分析】导体棒P切割磁感线产生感应电流，同时导体棒Q受到安培力而做运动，到达稳定状态后，两个导体棒做相同加速度的加速运动，回路中的电流趋于稳定。
8.【解析】【解答】A．因作用在物体上的力F均匀地减小，所以加速度是先减小至零时在反向增加，开始时与到达最高点时速度都为零，根据对称性可知开始时和高度最大时，具有相同的加速度，且为最大，所以当物体加速度最大时其高度为0或h，A符合题意；
B．因变力F在均匀地变化，由图中的几何关系可知该过程中的平均作用力为
所以在物体能上升到最大高h的过程中，由功能关系有
联立可得
B不符合题意；
C．当F=mg时动能最大，此时
解得
由动能定理
解得
C符合题意；
D．在开始时，由牛顿第二定律有F0-mg=ma
联立解得
D符合题意。
故答案为：ACD。

【分析】对物体进行受力分析，结合拉力随位移的变化图像，对物体利用动能定理求解物体上升的最大高度。
9.【解析】【解答】A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规那么运动，这反映了液体分子运动的无规那么性，A符合题意；
B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强作用的缘故，与气体分子间的斥力无关，B不符合题意；
C．当rr0时，分子势能随着分子间距离的增大而增大；那么分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，C符合题意；
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，D符合题意；
E．当温度升高时，物体内分子的平均速率变大，并非每一个分子热运动的速率都增大，E不符合题意。
故答案为：ACD。

【分析】布朗运动是小颗粒的无规那么运动，是由于物体颗粒比较小导致撞击不均匀，反映的是液体的无规那么运动；分子力与移动方向相同，分子力做正功，势能减小，方向相反，分子力做负功，分子势能增加。
10.【解析】【解答】AB．波源振动的频率为10Hz，波速为12m/s，由波长公式
P、Q两质点距离波源的距离之差为：△x=12.3m-10.5m=1.8m=λ，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，A不符合题意，B符合题意；
CDE．因为SP=12.3m=〔10+ 〕λ
SQ=10.5m=〔8+ 〕λ
所以当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点都不在平衡位置；当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波谷，Q在波峰位置，C不符合题意，DE符合题意；
故答案为：BDE。

【分析】通过波源振动的频率和波速求解波长，结合波长绘制出波的形状，进而分析P、Q两点的振动情况即可。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)两小车碰撞前做匀速直线运动，在相等时间内小车位移相等，由图示纸带可知，应选择纸带上的BC段求出小车P碰撞前的速度。(2)设打点计时器打点时间间隔为T，由图示纸带可知，碰撞前小车的速度
碰撞后小车的速度
如果碰撞前后系统动量守恒，那么m1v=〔m1+m2〕v′
即
整理得 (3)在测量小车P的质量时，忘记粘橡皮泥，小车P质量的测量值小于真实值，由P=mv可知，所测系统碰前的动量小于碰撞后系统的动量，即 。

【分析】〔1〕小车碰撞前做匀速运动，打出的点是均匀的点；
〔2〕两个小车碰撞时遵循动量守恒定律，即m1v1=m1v1′+m2v2′，利用运动学公式表示出速度v，再化简即可；
〔3〕橡皮泥获得一定的速度，即获得一定的动量，忽略橡皮泥的质量，使得系统的动量减小。
12.【解析】【解答】(1)电路连接如图：
；(2)当R=0时，对于电源内阻可以忽略的电源，电压表读数即为电源电动势，即为3.0V；
两曲线交点处R=10kΩ，电压表示数为1.0V，结合电阻的分压规律可得
解得电压表内阻为RV=5000Ω
根据电桥平衡可得
解得
断开S2时，在图线的前半段，电压表相对于闭合S2后电压表和R2并联，分压应该更大，读数更大，AB图线为断开S2时图线，CD图线为闭合S2时图线。(3)串联分压电阻，可以扩大电压表量程；电压表满量程时，流过表头的电流不变，那么
那么Rx=4RV=20kΩ。

【分析】〔1〕结合题目给出的电路图的结构，按照电流的方向连接实物图即可；
〔2〕结合电流表、电压表的示数，利用欧姆定律求解电阻的阻值即可；
〔3〕通过串联一个大电阻起分压作用，可以把电流计改装成电压表，利用欧姆定律求解串联电阻的阻值。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕带电粒子在磁场中受到洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下粒子做圆周运动，根据磁场方向、电性和运动方向确定粒子的运动轨迹，利用几何关系求解轨道半径，再结合向心力公式求解粒子的速度即可；
〔2〕粒子现做圆周运动，再做偏转运动，分别利用运动学公是求解时间相加即可；
〔3〕粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可。
14.【解析】【分析】〔1〕利用运动学公式求解小球的末速度，两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解碰撞后的速度即可；
〔2〕对小球进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合两者之间的距离，利用运动学公式求解时间即可；
〔3〕利用运动学公式求解物体与传送带的相对位移，摩擦力产生的热量用摩擦力的大小乘以两物体相对运动的距离即可。
15.【解析】【分析】〔1〕结合气体初末状态的温度、压强和体积，利用理想气体物态方程求解末状态气体的温度;
〔2〕利用热力学第一定律 ∆U=Q-W求解气体内能的变化即可，其中Q气体的吸热，W是气体对外界做的功。
16.【解析】【分析】〔1〕首先根据几何关系得出光线在B点时的入射角为 由折射定律即可求出折射角 的大小；〔2〕由几何关系求出光在圆柱体中通过路程s，光在圆柱体中速度为 ，再由 求解时间t．