2021江西省重点中学协作体高三下学期5月第二次联考试题物理含答案

www.ks5u.com江西省重点中学协作体2021届高三第二次联考

理科综合试卷 物理部分

2021.5

满分300分 考试时间：150分钟

本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。

第I卷

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.核电池是一种核动力装置，里面装有自然衰变的放射性元素，不但兼顾放热的功效，而且还具有发电的功效。某种国产核电池是利用Pu衰变为释放能量，可连续几十年提供一定的电能。下列说法正确的是

A.发生α衰变方程为

B.核反应生成物中的α粒子具有很强的电离本领，但穿透能力很弱

C.当温度升高，衰变的半衰期将变大

D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量之和等于反应物的质量之和

15.一同学在游乐园荡秋千，已知秋千的两根绳子的长度均为L，该同学和秋千坐垫的总质量为m，秋千绳子与竖直方向的最大夹角为α。假设该同学与秋千一直保持相对静止。秋千绳子的质量可忽略，不计空气阻力，当地的重力加速度为g。下列说法正确的是

A.秋千荡到最高点时，每根秋千绳子受到的拉力为

B.秋千荡到最低点时，每根秋千绳子受到的拉力为

C.秋千从最高点荡到最低点的过程中，重力的功率一直增大

D.秋千荡到最低点时，其速率为v＝

16.如图所示，理想变压器的原线圈接在有效值为100V的正弦交流电源上，原副线圈匝数比为2：1，定值电阻R1、R2、R3的阻值分别为10Ω、20Ω、20Ω，电流表为理想交流电流表。下列说法正确的是

A.R1的电功率为40W          B.电流表示数为1A

C.副线圈两端电压为20V       D.副线圈的输出功率为80W

17.2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式踏入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为R的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，如图所示。椭圆轨道的“近火点”P离火星表面的距离为2R，“远火点”Q离火星表面的距离为4R，万有引力常量为G。下列说法错误的是

A.若己知探测卫星在椭圆轨道运行的周期为T，可以计算得出火星的质量

B.若已知探测卫星在椭圆轨道运行的周期为T，可以计算得出火星的第一宇宙速度

C.探测卫星在“近火点”P和“远火点”Q的速率之比为2：1

D.探测卫星在“近火点”P和“远火点”Q的加速度大小之比为25：9

18.如图甲所示，一质量m＝4kg的小球(可视为质点)以v0＝4m/s的速度从A点冲上竖直光滑半圆轨道。当半圆轨道的半径R发生改变时，小球对B点的压力与半径R的关系图像如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2，下列说法中正确的有

A.x＝2.5

B.y＝40

C.若小球能通过轨道上的C点，则其落地点距A点的最大水平距离为0.80m

D.当小球恰能通过轨道上的C点时，半圆轨道的半径R＝64cm

19.如图，在纸面内坐标系xoy的第一、二象限内存在磁感应强度大小为B0，方向垂直纸面向里的匀强磁场。x轴和y轴上有两条足够长且相互垂直的绝缘直导线L1和L2，二者的交点在坐标系xoy的原点O。导线L1上通有大小为I，方向沿x轴负方向的恒定电流，导线L2上通有大小为2I，方向沿y轴正方向的恒定电流。若无限长通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小为B＝k(k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线的电流强度)，已知导线L1在N点产生的磁感应强度大小为B0，下列说法正确的有

A.导线L1上的电流在M点处产生的磁感应强度大小为B0

B.导线L2上的电流在N点处产生的磁感应强度大小为B0

C.N点处的合磁感应强度大小为B0

D.M点处的合磁感应强度大小为B0

20.如图所示，直角梯形ABCD所在的平面内存在着匀强电场，其中∠θ＝60°，BC＝4cm，AD＝2cm。现将一电荷量q＝－2×10－7C的点电荷由A点移到C点的过程中，电场力做功＋2×10－7J，由B移到C的过程中电场力做功＋4×10－7J。已知B点的电势2V，下列说法正确的有

A.φD＝4V

B.UBA＝1V

C.若将该电荷由C点移到A点，则其电势能增加

D.该匀强电场的电场强度大小为V/m

21.如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接着质量为m的木块A，开始时木块A静止，现让一质量也为m的木块B从木块A正上方高为h处自由下落，与木块A碰撞后一起向下压缩弹簧，A、B不粘连。弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，木块A与木块B碰撞时间极短，重力加速度为g。若从两木块发生碰撞到木块A第一次到达最低点的时间为t，则

A.木块A、B碰撞过程中损失的机械能为mgh

B.两木块向下运动的过程中，木块的加速度先减小后反向增大

C.A第一次回到初始位置时，A、B间的作用力为mg

D.时间t内，弹簧对A的冲量大小为I＝mgt＋m

第II卷

三、非选择题：共174分，第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

(一)必考题：共129分。

22.疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究，就地取材设计了如下实验，同时测量当地重力加速度的大小、物块与木板间的动摩擦因数。实验步骤如下：

(i)如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。

(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端由静止释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。

(iii)该同学选取部分实验数据，画出了－t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6m/s2。

(iv)再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。

回答以下问题：

(1)当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。已读出图线上距离较大的两点

对应的坐标：A(0，65×10－2m·s－1)、B(40×10－2s，190×10－2m·s－1)，利用A、B两点数据得到测量参考点到木板顶端的距离为            m。(结果保留2位有效数字)

(2)进一步分析得到当地的重力加速度大小为            m/s2；小物块与木板间的动摩擦因数为            (结果保留2位有效数字，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80)

23.某同学测量一新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：

(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为            cm。

(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为            mm。

(3)该同学想利用如图丙所示的电路测量其电阻的阻值Rx，实验的主要步骤如下：

a.闭合S1和S2，调节R和RP，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I1、U1；

b.保持S1闭合、RP阻值不变，断开S2，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2。

①被测电阻的阻值Rx＝            (用I1、U1、I2、U2表示)。

②由于电流表、电压表均不是理想电表，则被测电阻Rx的测量值            (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。

24.(14分)一质量m＝1kg的滑块(可视为质点)，在恒力F的作用下，从A点由静止开始沿水平面AB向右运动，1s后撤去F，再经1s后，滑块正好到达B点。然后滑块离开平面AB做平抛运动，正好无碰撞地落在斜面CD的顶端C点。此后滑块沿斜面CD下滑，通过D点时无机械能损失。滑块在平面DE上与位于E点的弹性挡板碰撞后，速度大小不变，方向相反。已知斜面CD的倾角为θ＝37°，斜面高度差h＝3.6m，BD间的高度差为H＝4.05m，DE间距x＝2.4m，滑块与所有接触面间的动摩擦因数均为µ＝0.5，重力加速度取g＝10m/s2。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

(1)恒力F的大小；

(2)滑块第二次经过D点的速度大小。

25.(18分)如图所示，在光滑水平面上有一个宽为L1＝0.35m，长为L2的矩形磁场区域，磁感应强度的方向竖直向下，大小为B＝2T。从某时刻开始，在水平面上有一个边长为d＝0.1m，质量为m＝0.1kg，电阻为R＝0.4Ω的正方形导线框从图中实线位置(距离磁场边界L0＝0.2m处)，以v0＝2m/s的水平速度开始运动。若线框运动的全程受到一个沿y轴负方向的恒力F，一段时间后，线框会进入磁场区域，并在进入磁场的过程中保持速度不变，最后从磁场的右边界离开磁场(如图中虚线所示)。不计一切摩擦，求：

(1)恒力F的大小；

(2)线框从开始运动到完全离开磁场的总时间t；

(3)线框整个运动过程中产生的焦耳热Q。

(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33.[物理－选修3－3](15分)

(1)(5分)如P－V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定质量理想气体的三个不同状态，下列说法正确的是           。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A.状态1的温度与状态3的温度相同

B.该理想气体从状态2等压变化到状态3可能放出热量

C.状态1的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数比状态2多

D.状态2的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数比状态3少

E.状态2的每个气体分子单位时间内对容器壁的平均撞击力比状态3的小

(2)如图所示，一根两端开口、横截面积为S＝2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21cm的气柱，活塞与玻璃管间气密性良好，气体的温度为t1＝7℃，外界大气压取P0＝1.0×105Pa(相当于75cm高的汞柱的压强)，此状态下气体的密度为1.25kg/m3。

①若在活塞.上放一个质量为m＝0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？(g＝10m/s2)

②若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2＝77℃，此时气体密度为多大？

34.[物理－选修3－4](15分)

(1)一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t＝4s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点。图乙为质点P的振动图象，下列说法正确的是          。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A.该简谐横波向x轴正方向传播           B.该列波的波速为2.5m/s

C.质点Q的平衡位置坐标为XQ＝m     D.当t＝s时，P、Q两质点速度相同

E.当t＝s时，P、Q两质点速度相同

(2)两束相距为d＝2.4cm的平行激光束通过半径为R＝2.5cm的圆柱玻璃后射到紧靠圆柱玻璃的光屏上的同一点，已知光束都在同一个横截圆平面，其中光束1通过圆心O。

①求圆柱玻璃的折射率；

②求光束2在圆柱玻璃中传播的时间。(已知光速c＝3×108m/s，计算结果保留三位有效数字)