2021届广东省广州市普通高中高三下学期理综物理第二次测试试卷含答案

这是一份2021届广东省广州市普通高中高三下学期理综物理第二次测试试卷含答案，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，填空题等内容，欢迎下载使用。
1.物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。如图南北方向放置的直导线正下方有一静止的小磁针，当导线通入由南向北的电流时观察到小磁针偏转，那么小磁针( )
2.如图为氢原子发射光谱，Hα、Hβ、Hγ、 是其中的四条光谱线，以下说法正确的选项是( )
α谱线对应光子的能量最大
C.谱线对应光子的频率最小
3.如图，在跳高运动时，运发动落地一侧铺有海绵垫，这样做的目的是为了减小( )
4.如图，重为G的物体a放在上外表水平的物体b上，沿固定光滑斜面c一起下滑，那么( )
5.如图，L是自感系数很大、电阻不计的线圈a、b是两个相同的小灯泡开关S由断开到闭合( )
A.a先亮b后亮，然后b逐渐变亮
B.b先亮a后亮，然后a逐渐变亮
C.a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭
D.a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭
6.如图，救援演习中通过绳索悬挂货物的飞机以4m/s的速度水平匀速飞行。T=0时刻起，开始匀加速收拢绳提升货物，忽略空气对货物的影响，在t=ls时，货物的速度大小为5m/s，那么货物的加速度大小为( )
2
2
2
2
7.动车组列车每节动车的额定功率相同，每节动车与拖车质量相等，动车组运行时所受阻力与其重力成正比。假设某动车组由4节动车加8节拖车组成，其运行的最大速率为240km/h，那么由该4节动车加4节拖车组成的动车组，运行的最大速率为( )
二、多项选择题
8.如图，匀强电场区域内，由a、b、c、d、a′、b′、c′、d′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面abcd垂直。假设在c点固定一正点电荷，那么( )
A.b、d两点的电场强度大小相等，电势相等
B.a、b两点的电场强度大小相等，电势相等
C.b′、d′两点的电场强度大小相等，电势相等
D.a′、b′两点的电场强度大小相等，电势相等
9.如图甲，足够长的光滑斜面倾角为30°，t=0时质量为2kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动，设沿斜面向上为力F的正方向，力F随时间t的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置，重力加速度取10m/s2 ， 那么物块( )
A.在0~1s过程中机械能减少4J
B.在t=1s时动能为1J
C.在t=2s时机械能为-4J
10.如图，在直角三角形abc区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。直角边ab上的O点有一粒子发射源，该发射源可以沿纸面与ab边垂直的方向发射速率不同的带电粒子。所有粒子在磁场中运动的时间均相同，粒子比荷为k，Oa长为d，Ob长为3d，θ=30°，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，那么( )
A.粒子在磁场中的运动时间为
B.正电粒子的轨迹半径最大为
C.负电粒子的轨迹半径最大为
三、实验题
11.用工作频率为50Hz的打点计时器进行“研究匀变速直线运动〞的实验。如图是实验时获得的一条纸带，O(未画出)、A、B、C、D和E为纸带上的计数点，每相邻两点间还有4个计时点未画出。现对纸带进行以下处理：以A为圆心、AO为半径作圆，交AB于点a；以B为圆心、BA为半径作圆，交BC于点b；如此依次得到c、d两点。在处理后的纸带上，用刻度尺进行相关测量，得到aB、bC、cD、dE的值并填入表格中。
〔1〕表格中△s3=________cm；
〔2〕根据表中数据可知，匀变速直线运动位移的特点是________；
〔3〕与纸带相连的物体的加速度大小a=________m/s2 ， 打点计时器打A点时，物体的速度大小v=________m/s。(计算结果均保存两位小数)
12.利用图(a)的电路测量干电池组的电动势和内阻，实验器材有：待测干电池组(由电池A、B串联而成)、电流表(0.6A量程的内阻为0.5Ω)、电阻箱、定值电阻(阻值为2.0Ω)、开关及导线假设干。
〔1〕为了完成实验需要进行的测量是________；
〔2〕某同学按图(a)连接线路后，闭合开关，无论怎么调节电阻箱，电流表始终无示数。他为了排查电路故障，保持电路开关闭合，将内阻很大的电压表的“-〞接线柱通过导线与a处的接线端保持连接，“+〞接线柱通过导线依次与b、c、d、e、f、g、h、j、k处的接线端接触，电压表示数如下表所示：
那么电路存在的故障有________；
〔3〕该同学排除故障后，利用图(a)中的器材和电路完成相关实验：
①断开电路开关，调节电阻箱，示数如图(b)，读得电阻值是________Ω；闭合电路开关，电流表的示数如图(c)，电流值为________A；
②根据(2)表中的数据和①中的读数，可计算出电池组的内阻是________Ω(计算结果保存两位有效数字)。
四、解答题
13.如图甲，电阻R=0.2Ω的直角梯形金属框abcde放在绝缘水平地面上，ab、bc、cd、de的长度均为L=0.4m；边长L=0.4m的正方形区域MNHK内存在垂直地面向下B=0.5T的匀强磁场。金属框沿地面以恒定速度v=1.0m/s向右穿过磁场，从cd边刚进入磁场(t=0)到a离开磁场的时间内，e、d、N、H始终在一条直线上。
〔1〕求cd边刚进入磁场时通过金属框的电流强度；
〔2〕通过分析和计算，在图乙中画出通过金属框的电流强度随时间变化的i-t图象(设逆时针方向为正方向)。
14.如图，光滑绝缘水平地面上，静止并紧靠着的带正电小球a和不带电的绝缘小球b，用长为2.5m的不可伸长且不会拉断的绝缘细绳相连。a的质量为0.1kg、电量为1.0×10-6C，b的质量为a的k(k>0)倍。a右侧有水平向右的匀强电场域，场强大小为1.0×105N/C、场区宽度为2m。现同时给a、b以1m/s的速度开始运动，使a水平向右进入电场区域、b水平向左运动，细绳绷紧瞬间两球具有共同速度v，重力加速度取10m/s2。求：
〔1〕细绳绷紧瞬间a到电场左边界的距离；
〔2〕v与k的关系式；
〔3〕a离开电场区域时的速度大小。
15.如图，锅炉外壁紧贴着一个导热性能良好右壁开孔与大气相通的气缸，用于监控锅炉外壁的温度。轻质活塞通过轻杆与气缸右壁的压力传感器相连；锅炉未工作时，活塞左侧封闭温度300K、压强为105Pa的空气，此时传感器的示数为0。大气压强为105Pa，活塞横截面积为10-2m2 ， 不活塞与气缸壁间的摩擦锅炉工作时，求压力传感器示数F与锅炉外壁温度T的关系式。
1、S2相距12m放置。一观测者在S1、S2之间的连线上移动，听到音量大小起伏变化，且其中一个音量最小的位置与S1相距5m。假设声速为340m/s，求声源振动的最小频率。
五、填空题
17.如图，慢慢向玻璃杯里注水，由于液面的外表张力作用，即使水面稍高出杯口，水仍不会溢出。液体的外表张力使液面具有________(选填“收缩〞或“扩张〞)的趋势，这是因为液体跟空气接触的外表层里，分子间的距离要比液体内部的大，分子间的相互作用表现为________(选填“引力〞或“斥力〞)。
18.如图是高速公路上的反光柱，它的反光材料主要由里面充有空气的小玻璃球组成。当光射向玻璃球时，光可在玻璃球的________(填“内外表〞或“外外表〞)发生全反射，因为当光线从________(选填“光疏介质〞或“光密介质〞)射到两种介质的界面上时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】AB．假设导线通入由南向北的电流时，根据安培定那么可知小磁针处的磁场的方向垂直于纸面向里，所以小磁针的N极会向垂直纸面向里偏转。A符合题意B不符合题意；
C．因为力的作用是相互的，故小磁针对通电直导线也有力的作用，C不符合题意；
D．假设导线通入由北向南的电流时，根据安培定那么可知小磁针处的磁场的方向垂直于纸面向里，所以小磁针的N极会向垂直纸面向外偏转。故转动方向与电流方向有关。D不符合题意。
故答案为：A。

【分析】利用电流的方向结合安培定那么可以判别通电导线周围磁感应强度的方向，利用磁感应强度的方向可以判别小磁针的偏转方向。
2.【解析】【解答】A．氢原子发射光谱属于线状谱。A不符合题意；
B．Hα谱线波长最长，频率最小，所以光子能量最小。B不符合题意；
C． 谱线波长最短，频率最大。C不符合题意；
D．该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生。D符合题意。
故答案为：D。

【分析】氢原子的发射光谱属于线状谱；利用谱线的波长可以比较光的频率，利用光的频率可以比较光子的能量大小；光谱的产生是由核外电子的跃迁所产生。
3.【解析】【解答】跳高运发动在落地的过程中，动量变化一定。由动量定理可知，运发动受到的冲量I一定；跳高运发动在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t，由I=Ft
可知，延长时间t可以减小运发动所受到的平均冲力F，ABC不符合题意D符合题意。
故答案为：D。

【分析】运发动的惯性与海绵无关，利用动量定理可以判别海绵垫延长作用时间是为了减小其运发动受到的冲力；利用重力和时间可以判别重力的冲量不变；利用动量的变化量可以判别地面对运发动的冲量不变。
4.【解析】【解答】对于ab组成的整体，整体具有沿斜面向下的加速度，设为a，将a正交分解为竖直方向分量a1 ， 水平分量a2 ， 对整体，由牛顿第二定律得 〔ma+mb〕gsinθ=〔ma+mb〕a
得 a=gsinθ
对a，由牛顿第二定律得
竖直方向上mag-N=maa1=magsinθsinθ
水平方向上f=maa2=magsinθcsθ
那么得支持力 N=G-Gsin2θ=Gcs2θ
摩擦力大小为f=Gsinθcsθ
方向水平向右。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用整体可以判别整体做加速运动；由于a做加速运动，利用加速度方向可以判别a的支持力和摩擦力的方向。
5.【解析】【解答】当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将b灯短路，b逐渐变暗直到熄灭，同时，a灯电流逐渐增大，变得更亮。C符合题意ABD不符合题意。
故答案为：C。

【分析】当开关从断开到闭合时，由于电感对变化电流的阻碍作用，其两个灯泡会同时发亮；当电路稳定时，其电感失去阻碍作用那么b灯泡会逐渐熄灭。
6.【解析】【解答】救援演习中通过绳索悬挂货物的飞机以4m/s的速度水平匀速飞行。即
t=0时刻起，开始匀加速收拢绳提升货物，故t=0时刻，货物竖直方向的分速度
在t=1s时，货物的速度大小为5m/s，即
故t=1s时
而竖直方向匀加速上升，由
得
B符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用速度的分解可以求出货物竖直方向的速度大小，结合速度公式可以求出货物其竖直方向的加速度大小。
7.【解析】【解答】由
设每节车质量为m
那么4节动车8节拖车时
其中
4节动车4节拖车时
解得
故答案为：B。

【分析】列车做匀速直线运动时其牵引力等于阻力的大小，利用功率的表达式结合其阻力和功率的变化可以求出拖车数量改变时的最大速度。
二、多项选择题
8.【解析】【解答】A．点电荷在b、d两点的电场强度大小相等，方向与匀强电场方向垂直，所以两点的合电场大小相等。点电荷在b、d两点的电势相等，b、d两点在匀强电场中为等势点，故在合电场中两点等势。A符合题意；
B．a、b两点距点电荷距离不等，所以点电荷在两点处电场强度大小不等，所以两点的合电场大小不相等。a、b两点距点电荷距离不等，点电荷在两点处电势不等，故两点电势在合电场中也不是等势点。B不符合题意；
C．点电荷在b′、d′两点的电场强度大小相等，方向与匀强电场方向成45°，所以两点的合电场大小相等。点电荷在b′、d′两点的电势相等，b′、d′两点在匀强电场中为等势点，故在合电场中两点等势。C符合题意；
D．a′、b′两点距点电荷距离不等，所以点电荷在两点处电场强度大小不等，所以两点的合电场大小不相等。a′、b′两点距点电荷距离不等，点电荷在两点处电势不等，故两点电势在合电场中也不是等势点。D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】利用电场线的分布可以判别点电荷周围其电场强度的大小，结合平行四边形定那么可以判别合电场强度的大小；利用电势的分布可以比较电势的大小。
9.【解析】【解答】A．在0~1s内，力F沿斜面向上，大小为2N，小于重力的下滑分力，由牛顿第二定律可得
解得
因重力之外的其他力做了−4J的功，故在0~1s过程中机械能减少4J，A符合题意； B．t=1s时
B不符合题意；
C．由于取物块的初始位置为零势能位置，那么1s时，物块重力势能为
1~2s过程中，机械能守恒，当t=2s时，物块机械能为
C符合题意；
D．2s时物块的速度为
2~3s过程中，由牛顿第二定律可得
解得
那么物块在t=3s时的速度为
D符合题意。
故答案为：ACD。

【分析】利用牛顿第二定律可以求出物块刚开始1s内加速度的大小，结合位移公式可以求出运动的位移大小；结合力F的大小可以求出做功的大小，利用F做功的大小可以判别机械能的变化；利用速度公式可以求出物块的速度大小，结合质量的大小可以求出物块动能的大小；利用物块下落的高度可以求出重力势能的大小，结合动能的大小可以求出机械能的大小；利用牛顿第二定律可以求出物块第3s内加速度的大小，结合速度公式可以求出物块末速度的大小。
10.【解析】【解答】A．所有粒子在磁场中运动的时间均相同，所以粒子均运动了半个圆周，根据
A不符合题意；
BC．正粒子向上偏转，负粒子向下偏转，根据几何关系可知，当轨迹与斜边相切时，半径最大，速度最大，对正粒子
解得
负粒子
解得
B符合题意C不符合题意；D．负粒子
最大速度
D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】利用粒子运动的周期结合运动的轨迹所对圆心角可以求出运动的时间；利用轨迹与边界相切结合几何关系可以求出粒子轨迹半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子运行速度的大小。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)表格中

(2)aB=AB−OA，bC=BC−AB，cD=CD−BC，dE=DE−CD，表中可以看出：aB、bC、cD、dE的长度在误差允许的范围内近似相等，故为连续相等的时间间隔内的位移差，即匀变速直线运动位移的特点是：连续相等时间内的位移增量相等；
(3)由逐差法可知
带入数据解得
【分析】〔1〕利用刻度尺的读数可以求出CD两点的位置，利用两个读数作差可以求出CD的长度；
〔2〕利用相邻相同时间的位移之差为常数可以判别物体做匀变速直线运动；
〔3〕利用逐差法可以求出加速度的大小；利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小。

12.【解析】【解答】(1)电流表示数随变阻器变化由

可知假设要知道电动势与内阻，需要知道I和R即电阻箱阻值与电流表示数。
(2)由于af，ag，ah，ai，aj电压相等而Uak=0
故为ak之间断路，定值电阻所在局部有断路。
根据闭合电路的欧姆定律那么
且E=2.88V，I=0.36A，Rg=0.5Ω，R0=2Ω，R=4Ω
所以
【分析】〔1〕利用闭合电路的欧姆定律可以判别测量电动势和内阻需要知道回路中的电流计电阻箱的读数；
〔2〕利用电压的大小可以判别电路中其ak之间存在断路；
〔3〕利用电阻箱和电流表可以读出对应的读数；利用闭合电路的欧姆定律可以求出电池组的内阻大小。

四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕cd边进入磁场的速度大小，结合动生电动势的表达式可以求出电动势的大小，再结合欧姆定律可以求出电流强度的大小；
〔2〕金属框进入磁场分为三个阶段，利用匀速运动的位移公式可以求出三个阶段的时间；结合动生电动势的表达式及有效产地可以求出电流和时间的表达式。


14.【解析】【分析】〔1〕由于小球b不带电所小球b做匀速直线运动，其a在电场中做加速运动，利用牛顿第二定律可以求出a的加速度，结合两者的位移公式可以求出a球运动的距离；
〔2〕小球在绳子绷紧前做匀加速直线运动，利用速度公式可以求出绷紧前速度的大小，结合动量守恒定律可以求出绷紧瞬间速度和k的关系；
〔3〕v和k的表达式，利用k值的大小可以判别小球速度的方向，结合动能定理可以求出a离开电场区域速度的大小。

15.【解析】【分析】以封闭气体为对象，结合气体的等容变化可以求出气体的压强，结合平衡方程可以求出压力和温度的关系式。
16.【解析】【分析】由于当两个波源到观察者的波程差等于半波长的奇数倍时，其该位置为振动的减弱点，结合波长和频率的关系可以求出扩音器的最小频率。
五、填空题
17.【解析】【解答】作为分子力的宏观表现，外表张力的作用是使液面具有收缩的趋势；液体外表层分子比较稀疏，分子作用力表现为引力。
【分析】外表张力使液面有收缩的趋势；由于液体外表分子层比较稀疏，其分子作用力表现为引力。
18.【解析】【解答】〔1〕光的全发射应发生在光密介质的内外表；从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射。
【分析】光的全发射发生在光密介质的内外表上；从光密介质到光疏介质时，当入射角大于临界角时就会出现全反射。1
aB
bC
cD
dE
△s/cm
△s3
测量端
ab
ac
ad
ae
af
ag
ah
ai
aj
ak
电压/V
0