2021届江西省九江市物理第二次高考模拟统一考试试卷含答案

 高三物理第二次高考模拟统一考试试卷

一、单项选择题

1.如下列图，弹簧一端系一质量为m的物块，另一端固定在长木板上，缓慢抬起木板的一端，物块与木板始终保持相对静止。当木板与水平面成θ=30°，物块与木板间恰好没有摩擦力。当木板与水平面成θ=60°时物块所受摩擦力〔  〕 

A. 等于零                                                                B. 大小为 mg ，方向沿斜面向上
C. 大小为 ，方向沿斜面向上                   D. 大小为 ，方向沿斜面向上

2.如下列图，小球a、b〔均可视为质点〕用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为θ=60°。忽略空气阻力。那么两球a、b的质量之比 为〔  〕 

A.                                  B.                                  C.                                  D. 

3.如图，正方形线框PQMN由四根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，导体棒MN受到的安培力大小为F ，那么线框PQMN受到的安培力大小为〔  〕 

A. 2 F                                        B.                                         C.                                         D. 0

4.某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如下列图，图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是(   ) 

A.            B.            C.            D. 

二、多项选择题

5.以下的假设干表达中，正确的选项是〔  〕           

A. 黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关
B. 对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系
C. 一块纯洁的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
D. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小了

6.宇宙中组成双星系统的甲、乙两颗恒星的质量分别为m、km，甲绕两恒星连线上一点做圆周运动的半径为T，根据宇宙大爆炸理论，两恒星间的距离会缓慢增大，假设干年后，甲做圆周运动的半径增大为nr，设甲、乙两恒星的质量保持不变，引力常量为G ，那么假设干年后说法正确的选项是〔   〕           

A. 恒星甲做圆周运动的向心力为
B. 恒星甲做圆周运动周期变大
C. 恒星乙做圆周运动的半径为knr
D. 恒星乙做圆周运动的线速度为恒星甲做圆周运动线速度的 倍

7.正六边形ABCDEF区域内有平行于纸面方向的匀强电场〔图中未标出〕， A、E、D三点电势分别为3V、6V、9V ，现有一个电子从E点以初速度v0沿EB方向射入。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 电子离开此区域动能增量的可能是2eV                B. DF的连线是电场中一条等势线
C. 电子射出六边形区域时速度大小可能仍是v0        D. B点电势为6V

8.如下列图含理想变压器的电路中，原线圈电路中有定值电阻R1  ， 阻值为8R0  ， 副线圈电路中定值电阻R2和滑动变阻器串联，R2阻值和滑动变阻器的最大阻值均为R0  ， 原副线圈的匝数比为2：1，a、b端接正弦交流电，那么在滑动变阻器滑片P向右移动至最右端的过程中〔  〕 

A. 整个电路中消耗的总功率在增大                         B. 副线圈电路中消耗的功率一直减小
C. 副线圈的输出电压不变                                       D. R1两端电压与R2两端电压之比为4：1

9.关于液体，以下表达中正确的选项是〔  〕           

A. 露珠呈球形是因为液体的外表张力的缘故
B. 液体的外表张力垂直于液面指向液体的内部
C. 液体与固体接触的附着层分子如果比液体内部更稀疏，那么液体与固体表现为浸润
D. 对特定的液体和特定材质的毛细管，管的内径越小毛细现象越明显
E. 加上不同的电压可以改变液晶的光学性质

10.图甲是用光的干预法来检查物体平面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查其平面的物体，C为入射光，图乙和图丙分别为两次观察到的干预条纹，以下说法正确的选项是〔  〕 

A. 入射光C应采用单色光
B. 图示条纹是由A的下外表反射光和B的上外表反射光发生干预形成的
C. 当AB之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹
D. 假设所观察的条纹是图乙，被检查外表上有洞状凹陷
E. 假设所观察的条纹是图丙，被检查外表上有沟状凹陷

三、实验题

11.小明同学为了测量一节干电池的电动势和内阻，使用同一组仪器分别按图a和图b进行测量，用图a测量结果为电动势E1=1.47V，内阻r1=9. 80Ω。图b测量结果为电动势E2=1.50V，内阻r2=22. 00Ω。两次测量结果不同的原因是由于系统误差造成的，根据小明两次测量结果可得该干电池的电动势真实值E =________V，内阻真实值r =________Ω。〔结果保存两位小数〕 

12.某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B， 计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g： 

〔1〕用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，如图乙所示，钢球直径D =________ cm；   

〔2〕用所测的物理量符号表达出小球运动的加速度a =________；   

〔3〕要验证机械能守恒，只要比较____________；           

A.与gh是否相等
B.与2gh是否相等
C.与gh是否相等
D.与2gh是否相等

〔4〕实际钢球通过光电门的平均速度________〔选填“大于〞或“小于〞〕 钢球球心通过光电门的瞬时速度，此误差________〔选填“能〞或“不能〞〕通过增加实验次数减小； 

以下做法中，可以减小“验证机械能守恒定律〞实验误差的是________。

A．选用质量大体积小的球    B．减小小球下落初位置与光电门A高度差

C．适当增大两光电门高度差h    D．改用10分度的游标卡尺测D的大小

四、解答题

13.有一内壁光滑的圆管竖直放置，圆管底部封闭，上端开口且足够长，圆管内有两个小球A与B， A的质量为m，B的质量为km，两小球直径略小于管的直径。某时刻当B球向下运动至离圆管底面高度h处时与向上运动的A球发生弹性碰撞，碰后B球向上运动至最大高度又返回到原来高度h处，再次与已经和底面做完弹性碰撞后反弹回来的小球A相碰，如此反复，做周期性运动。问要完成这种反复运动，小球A与B碰前的速度各应是多少？ 〔重力加速度为g 〕 

14.如下列图，在xOy坐标系中，在y < d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，在d < y <2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场， MN为电场和磁场的边界，在y = 2d处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板，带电粒子打到板上即被吸收。一质量为 m、带电荷量为+ q的粒子以初速度v0由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场，在边界上的P点进入磁场，P点坐标为〔2d ，d〕，不计粒子受到的重力： 

〔1〕求电场强度的大小E ；   

〔2〕假设粒子垂直打在挡板上，求磁感应强度的大小B0；   

〔3〕假设使粒子通过x轴上的Q〔10d，0〕点，应将磁感应强度B调节到多大。   

15.如下列图，竖直放置在粗糙水平面上的汽缸，汽缸里封闭一局部理想气体。其中缸体质量M =4kg，活塞质量m =4kg， 横截面积S=2×10-3m2 ，大气压强p0=1.0×105Pa，活塞的上部与劲度系数为k=4×102N/m的弹簧相连，挂在某处。当汽缸内气体温度为227℃时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为L =80cm。求： 

〔i〕当缸内气体温度为多少K时，汽缸对地面的压力为零；

〔ii〕当缸内气体温度为多少K时，汽缸对地面的压力为160N。〔g取10m/s2 ，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦〕

16.振源处于x轴原点处，分别向x轴正向和负向形成两列简谐横波，在x轴上有两点P和Q ，它们的振动图像分别是图甲和图乙，它们间的距离为d =10m： 

〔i〕如果它们都在x轴的正半轴，求这列波的最大速度；

〔ii〕如果P点在x轴的负半轴，坐标为〔0，- E〕，Q点在x轴的正半轴，求这列波的可能速度〔E为量〕。

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】当木板与水平面成θ=30°，物块与木板间恰好没有摩擦力有

缓慢抬起木板的一端，物块与木板始终保持相对静止,故弹簧弹力不变,当木板与水平面成θ=60°时物块

解得 ，方向沿斜面向上，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】对物体进行受力分析，在重力、支持力、摩擦力和弹力力的作用下，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。

2.【解析】【解答】b球下摆过程中，由动能定理得

碰撞过程动量守恒，设向左为正方向，由动量守恒定律可得

两球向左摆动过程中，由机械能守恒定律得

解得 ，ACD不符合题意，B符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可

3.【解析】【解答】由条件可知MPQN边的有效长度与MN相同，等效后的电流方向也与MN相同，边MPQN的电阻等于边MN的电阻的3倍， 两者为并联关系，设MN中的电流大小为I， 那么边MPQN中的电流为 ，设MN的长为L，由题意知

所以边MPQN所受安培力为

方向与MN边所受安培力的方向相同，故有

故答案为：B。

 
【分析】利用欧姆定律求解电路中的电流，利用左手定那么和公式求解安培力的方向，再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小。

4.【解析】【解答】当右边进入磁场时，便会产生感应电流，由楞次定律得，感应电流应是逆时针方向，由于有效切割长度逐渐增大，导致感应电流的大小也均匀增大；当线框右边出磁场后，有效切割长度不变，那么产生感应电流的大小不变，但比刚出磁场时的有效长度缩短，导致感应电流的大小比其电流小，但由楞次定律得，感应电流应仍是逆时针，故排除BC；当线框左边进入磁场时，有效切割长度在变大，当感应电流的方向是顺时针，即是负方向且大小增大，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A.

 
【分析】闭合电路中的磁通量发生改变，回路中就会产生感应电流，利用楞次定律判断电流的流向，利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小。

二、多项选择题

5.【解析】【解答】A．根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，A符合题意；

B．根据

对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能Ek与照射光的频率呈线性关系，故 B符合题意；

C．一块纯洁的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，将有一半发生衰变，但是由于变成了别的物质，故它的总质量大于原来的一半，C不符合题意；

D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增大，D不符合题意。

故答案为：AB．

 
【分析】对于黑体辐射，温度越高，辐射强度也会增加，同时辐射的频率会增加，对应的波长会减小；对于一种材料的光电特性，结合图像以及图像对应的函数Ekm=hν﹣W，结合选项分析求解即可。

6.【解析】【解答】AC．由于双星靠相互间的万有引力提供向心力，它们的向心力大小相等，角速度相等，由 知， 甲、乙的轨道半径与质量成反比，所以假设干年后，该双星系统甲做圆周运动的半径增大为nr，那么乙做圆周运动的半径增大为 ，C不符合题意；根据万有引力定律

所以假设干年后恒星甲做圆周运动的向心力为

A不符合题意；

B．对甲恒星，由 ，可 知F变小，r变大，那么T变大，B符合题意；

D．恒星甲、乙的角速度相等，乙恒星做圆周 运动的半径为恒星甲做圆周运动的半径的 倍，由 可知，恒星乙做圆周运动的线速度为恒星甲做圆周运动线速度的 倍，D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】卫星的轨道半径越大，运动的线速度越大，角速度越大，加速度越大，周期越短。

7.【解析】【解答】A．由图可知电子从DC等势面离开时动能最大，即动能增量为 ，A符合题意。

BD．连接AD，根据匀强电场电势随距离均匀变化(除等势面)的特点，那么知AD中点的电势为6V，连接EB，EB即为一条等势线，CA连线即为一条电场线，DF与CA平行，所以DF也是一条电场线，由上可知BE为等势面，所以B点电势为6V，B不符合题意，D符合题意；

C．电子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的知识和等势面与电场线的关系可知电子不可能再回到同一等势面上，C不符合题意；

故答案为：AD。

 
【分析】结合A、E、D三点的电势求解平面中电场强度和方向，再利用动能定理求解电荷的速度和电势能。

8.【解析】【解答】滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，总电阻减小，原副线圈的电流强度均增大，

A．根据 可知，电路中消耗的总功率在增大，A符合题意；

C．原副线圈的电流强度均增大，定值电阻R1消耗电压增大，原线圈电压减小，根据原副线圈电压与线圈匝数的关系可知，副线圈的输出电压减小，C不符合题意；

B．设电源电压为E，原线圈两端的电压为

变压器特点 ，

可得

副线圈电路中消耗的功率

整理得

当

时功率最大，副线圈的最小电流为

即副线圈的最小电流为 ，根据数学知识可得功率抛物线对称轴右侧单调递减，故随着电流的增大，副线圈电路中消耗的功率一直减小，B符合题意；

D．根据原副线圈电流与线圈匝数的关系可知

根据欧姆定律 可知R1两端电压与R2两端电压之比为4：1，D符合题意。

故答案为：ABD。

 
【分析】滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变小，结合欧姆定律求解电流、电压的变化，结合功率公式求解功率的变化即可。
 

9.【解析】【解答】A. 露珠呈球形是因为液体的外表张力的缘故，A符合题意；

B.外表张力产生在液体外表层，它的方向跟液面平行，使液面收缩，B不符合题意；

C.液体对某种固体是浸润的，这时固体分子与液体分子间的引力相当强，造成附着层内分子的分布就比液体内部更密，C不符合题意；

D. 对特定的液体和特定材质的毛细管，管的内径越细毛细现象越明显，D符合题意；

E. 液晶在光学性质表现为各向异性，加上不同的电压可以改变液晶的光学性质，E符合题意。

故答案为：ADE。

 
【分析】外表张力是分子之间的作用力，具有使液体外表积减小的趋势，浸润、不浸润、液滴呈球形都是外表张力的作用。

10.【解析】【解答】A．入射光C应采用单色光，波长一定，不会出现干预条纹重合，A符合题意；

B．薄膜干预形成的条纹是膜的上下外表的发射光干预产生，B符合题意；

C．当AB之间某处上下反射光的光程差为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹，C不符合题意；

D．薄膜干预是等厚干预，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明被检查外表上有凸起，D不符合题意；

E．薄膜干预是等厚干预，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹左偏说明被检查外表上有凹陷，E符合题意。

故答案为：ABE。

 
【分析】对于等厚干预，可以通过观察干预条纹的分布判断平面是否平整，

三、实验题

11.【解析】【解答】当电流为零时，图b的路端电压为干电池真实电动势 对于图a根据闭合电路的欧姆定律得，当路端电压为零时电流为

对于图b根据闭合电路的欧姆定律得，当路端电压为零时电阻为

 
【分析】结合两个图像，分别利用闭合电路欧姆定律列方程，结合题目给出的数据求解即可。

12.【解析】【解答】(1)游标卡尺的主尺读数为：0.9cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为

钢球直径为 (2)利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故速度为

根据机械能守恒的表达式有

小球运动的加速度为 (3)根据机械能守恒的表达式有

即只要比较 与2gh是否相等，故答案为：D；(4)根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中间时刻速度，而中间时刻的瞬时速度小于小球中间位置时的瞬时速度；故钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，误差不能通过增加实验次数减小；A.选用质量大体积小的球，可以减小空气阻力的影响，A符合题意；

BC.适当增大两光电门高度差h ，小球运动的速度更大，测量速度精度更高，B不符合题意，C符合题意；

D.改用10分度的游标卡尺精度比20分度的游标卡尺精度低，D不符合题意。

故答案为：AC。

 
【分析】〔1〕明确游标卡尺的读数规那么进行读数即可；
〔2〕当运动位移很短时，物体的平均速度等于物体运动的瞬时速度，利用宽度除以挡光的时间即可；结合物体的速度变化量以及对应的时间，利用加速度的定义式求解物体的加速度；
〔3〕重物下落时应遵循机械能守恒定律，即动能的增加量等于重力势能的减小量，列方恒化简即可；
〔4〕物体做加速运动，某段时间内的平均速度必然会小于瞬时速速。

四、解答题

13.【解析】【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程求解碰撞后的速度，再结合运动学公式求解碰撞前的速度。

14.【解析】【分析】〔1〕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；
〔2〕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、利用几何关系求解轨道半径，再结合向心力公式求解磁感应强度；
〔3〕同理，结合粒子的出射位置，利用几何关系求解轨道半径，再结合向心力公式求解磁感应强度。

15.【解析】【分析】〔1〕当气体产生的对外压强与外界对内的压强相同时，就会到达平衡状态，列方程求解即可；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〕同理，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。

16.【解析】【分析】〔1〕通过图像读出波的周期，结合P、Q两个质点的振动情况判断波的波长，进而求解波的速度；
〔2〕同理，结合PQ的振动情况求解波的波长，结合波的周期求解波速。