2021南宁二中高三下学期5月模拟考试理科综合物理试题含答案

这是一份2021南宁二中高三下学期5月模拟考试理科综合物理试题含答案，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

2021年高考广西南宁市二中高三5月模拟考试卷
理科综合（物理部分）

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项是符合题目要求，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.以下说法正确的是（ ）
A.如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体；
B.光波是一种概率波，但一个光子通过狭缝后，具体落在哪一点，还是可以确定的；
C.光电效应证明了光具有粒子性，康普顿效应则证明了光具有波动性；
D.波尔认为，电子在绕核运动的过程中，服从经典力学规律，轨道半径是连续的，可以取任意值；

15.中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统，2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。假设某卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G.下列说法正确的是(　　)
A．同步卫星运动的周期为2π B．同步卫星运行的线速度为
C．同步轨道处的重力加速度为()2g D．地球的平均密度为
16.如图所示,质量分别为m1、m2的两物体甲、乙位于相邻的两水平台阶上,中间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ。在乙右端施加水平拉力F,使甲、乙均处于静止状态。已知重力加速度为g,乙表面光滑,则下列说法正确的是(　　)
A.弹簧弹力的大小为 B.地面对甲的摩擦力大小为F
C.甲的表面可能光滑 D.m1与m2一定相等

17. 在图(a)所示交流电路中，电源电压的有效值为200V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻， R2=10，R3=20，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是(　　)
A. 所用交流电的频率为100Hz B. 电压表的示数为100V
C. 电流表的示数为1.0A D. R1的阻值可求得为20Ω

18. 近期特斯拉电动车刹车问题成为媒体热点，为检测某新能源动力车的刹车性能，如图所示是一次在平直公路上实验时，某新能源动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图象，下列说法正确的是(　　)
A．刹车过程经过6 s时新能源动力车的位移为30 m
B．刹车过程新能源动力车的加速度大小为5 m/s2
C．刹车过程持续的时间为10 s
D．新能源动力车的初速度为40 m/s

19. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x＝x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是(　　)
A．x1处电场强度最小，且为零
B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动
C．在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、 φ2、φ3的关系为φ3>φ2＝φ0>φ1
D．x2～x3段的电场强度大小、方向均不变

20.如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为
l2，线框的质量为m，电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为M.斜面上
ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁
场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行于底边，则下列说法不正确的是　(　　 )
A．线框进入磁场前运动的加速度为
B．线框进入磁场时匀速运动的速度为
C．线框做匀速运动的总时间为
D．该匀速运动过程中产生的焦耳热为(Mg－mgsin θ)l2

21.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。则圆环(　　)
A.下滑过程中,加速度一直减小
B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为mv2
C.在C处,弹簧的弹性势能为mv2-mgh
D.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度




第Ⅱ卷
(非选择题部分　共174分)
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33～38题为选考题，考生根据要求做答。)
(一)必考题(共129分)
22. （6分）在“探究加速度与质量的关系”的实验中，得到如图(a)所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T；B 、C间距s2和D、E间距s4已量出；（1）利用这两段间距计算小车加速度的表达式为__________．

(2)同学甲根据实验数据画出如图(b)所示a－图线，从从图线可得小沙袋的质量为______kg.(g取10 m/s2)（已做到小沙袋的质量远小于小车的质量）
(3)同学乙根据实验数据画出了图(c)，从图线可知乙同学操作过程中可能__________________．


23. （9分）某研究小组的同学们准备测量15°C自来水的电阻率，来判断该自来水是否符合国际标准（国标规定自来水在15°C时电阻率应大于13Ω·m）。他们先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，电极间装满密封的待测自来水，同学们设计了实验方案并分工进行了以下测量：

(1)同学们用游标卡尺测量玻璃管的内径d；向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测量此水柱体的电阻R，表盘的示数如图所示；由图所示可知玻璃管的内径d=______mm，水柱体的电阻R=_______Ω；
(2)该小组同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
电压表V（量程15V，内阻约30kΩ）；电流表A（量程5mA，内阻约50Ω）；滑动变阻器R0（0~100Ω，允许最大电流1A）；电池组E（电动势E=12V，内阻r=6Ω）；开关一个、导线若干。请根据情况补全电路原理图（并不是所有的接线点都要连接）；（ ）

(3)如果测出水柱的长度L、玻璃管的内径d和水柱的电阻R，则自来水电阻率的表达式为_______。（用符号表示）

24.（12分）如图所示，在 xOy 坐标平面的第一象限内有一沿 y 轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场，现有一质量为m、电量为＋q 的粒子(重力不计)从坐标原点 O 射入磁场，其入射方向与x的正方向成 45°角。当粒子第一次进入电场经过坐标为(3L，L)的 P点处时速度大小为 v0，方向与 x 轴正方向相同。求：

(1)粒子从 O 点射入磁场时的速度v；
(2)匀强电场的场强大小E0和匀强磁场的磁感应强度大小B0；








25.（20分）如图甲所示，半径为R＝0.45 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B点为轨道最低点，在光滑水平面上紧挨B点有一静止的平板车，其质量M＝5kg，长度L＝0.75m，车的上表面与B点等高，可视为质点的物块从圆弧轨道最高点A由静止释放，其质量m＝1kg，g取10m/s2。


(1)求物块滑到B点时对轨道压力的大小；
(2)若平板车上表面粗糙，物块最终没有滑离平板车，求该过程中系统由于摩擦而产生的热量Q；
(3)若将平板车固定且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料，物块在平板车上向右滑动时，所受摩擦力Ff随它距B点位移L的变化关系部分如图乙所示，物块最终滑离了平板车，求物块滑离平板车时的速度大小。
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。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）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．
该循环过程中，下列说法正确的是________．
A．A→B过程中，外界对气体做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
（2）（10分）如图所示，一连通器与贮有水银的瓶M用软管相连，连通器的两直管A和B竖直放置，两管粗细相同且上端封闭，直管A和B内充有水银，当气体的温度为T0时，水银面的高度差h＝10 cm，两管空气柱长均为h1＝10 cm，A管中气体的压强p1＝20 cmHg.现使两管中的气体的温度都升高到2.4T0，同时调节M的高度，使B管中的水银面的高度不变，求流入A管的水银柱的长度．





34． 【物理——选修 3-4】（15 分）
(1)（5分）图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是(　　)

A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m
D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm
E．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin 10πt(国际单位)

(2)（10分）如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC边长为2L，该介质的折射率为.求：

①入射角i；
②从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到：sin 75°＝或tan 15°＝2－)．








南宁二中2021年5月月考物理参考答案
14.【答案】A
【解析】A选项来自于教材中有关黑体的定义，正确；B选项，光波是一种概率波，一个光子通过狭缝后，落在各点的概率是不一样的；B错误，C选项，光电效应和康普顿效应同时都证明了光具有粒子性的一面，所以C错误；则证明了光具有波动性；D选项，波尔认为电子在绕核运动的过程中，服从经典力学规律，但电子的轨道是量子化的，D错误。故选择A；

15.【答案】　C
【解析】　地球同步卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动，万有引力提供向心力，有：＝m，在地球表面附近，重力等于万有引力，有：mg＝，故同步卫星运动的周期为：T＝2π，故A错误；根据万有引力提供向心力，有：＝m，解得同步卫星运行的线速度为：v＝，故B错误；根据万有引力提供向心力，有：G＝mg′，解得g′＝()2g，故C正确；由mg＝得：M＝，故地球的平均密度为：ρ＝＝，故D错误．

16.【答案】B
【解析】:对两物体及弹簧整体受力分析可知,整体受重力、支持力、拉力及摩擦力;要使整体处于平衡,则水平方向一定有向左的摩擦力作用在甲上,且大小与F相同,故B正确。因甲与地面间有摩擦力,故C错误。再对甲受力分析可知,弹力水平方向的分力应等于摩擦力,即等于F,故弹力F弹=;因竖直方向上地面对甲、乙的支持力大小不明确,无法确定两物体的质量关系,也无法求出弹簧弹力与重力的关系,故A、D错误。

17.【答案】B
【解析】:交流电的频率为；A错误，副线圈中流过的总电流为，副线圈两端电压U2=10V；原线圈流经的电流I1=0.15A，原线圈两端电压U1=100V，所以电压表示数为U=U0- U1=100V，故B正确，C错误；综上，R1的阻值应该为R1=U/I1=666.7Ω，D错误。

18. 【答案】B
【解析】根据v2－v02＝2ax得：图线斜率＝－，可知＝，解得刹车过程中加速度的大小a＝5 m/s2，故B正确；刹车过程持续的时间t＝＝ s＝4 s，故C错误；刹车过程中6 s内的位移等于4 s内的位移，则x＝＝ m＝40 m，故A错误。由题图可知，新能源动力车的初速度的平方v＝400 m2/s2，则v0＝20 m/s，故D错误。
19.【答案】AD
【解析】：根据Ep＝qφ，E＝，得E＝·，由数学知识可知Ep－x图象切线的斜率等于，x1处切线
斜率为零，则知x1处电场强度为零，故A正确；由题图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知电场强度减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，x1～x2段图象切线的斜率不断增大，电场强度增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动，x2～x3段斜率不变，电场强度不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B错误，D正确；根据Ep＝qφ，粒子带负电，q<0，则知，电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有φ1>φ2＝φ0>φ3，故C错误．

20.【答案】ABC
【解析】：由牛顿第二定律得，Mg－mgsinθ＝(M＋m)a，解得线框进入磁场前运动的加速度为，A错误；由平衡条件，Mg－mgsin θ－F安＝0，F安＝BIl1，I＝，E＝Bl1v，联立解得线框进入磁场时匀速运动的速度为v＝，B错误；线框做匀速运动的总时间为t＝＝，C错误；由能量守恒定律，该匀速运动过程中产生的焦耳热等于系统重力势能的减小量，为(Mg－mgsin θ)l2，D正确．
20.【答案】BD
【解析】下滑过程中,圆环先加速然后减速,其加速度开始时竖直向下(大小逐渐减小),然后改为竖直向上(其大小逐渐增大),选项A错误;设下滑过程克服摩擦力做功为Wf,则上滑过程克服摩擦力做功也为Wf,对下滑过程由动能定理有mgh-Wf-W弹=0,对上滑过程由动能定理有W弹-mgh-Wf=0-mv2,联立以上两式得Wf=mv2,E弹C=W弹=mgh-mv2,可知选项B正确,C错误;设环下滑时经过B点时速度为v1,对环由A至B的过程有mghAB-Wf'-W弹'=-0,设环上滑时经过B点时速度为v2,对环由B至A的过程有-Wf'-mghAB+W弹'=0-,比较以上两式易知v2>v1,选项D正确。

22.【答案】（每空2分）　(1)a＝ (2)0.02(0.018～0.022均正确) (3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】(1)根据逐差法得：s4－s2＝2aT2解得a＝.
(2)根据牛顿第二定律可知，a＝，则F即为a－图象的斜率，所以小沙袋的总重力
m′g＝F＝ N＝0.2 N，解得m′＝0.02 kg.
(3)由图(c)可知，图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，可知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
另外，看斜率，图（c）的斜率更小表示合力更小，
23.【答案】 (1). 54.14 （2分） (2)26×102或2.6×103 （2分） (3). （3分）
(4). （2分）
【解析】(1).该游标卡尺为50分度游尺，主尺上为54毫米，游尺上0刻线后第7刻度线与主尺对齐，所以游尺上的读数应为：，所以玻璃管的内径为： 。多用电表读数为26、档位为“×100”挡，所以水柱体的电阻为： 。
(2).因为电压表V内阻约30kΩ，与水体电阻接近，电流表A内阻约50Ω，远小于水体电阻，所以应用内接法连接电表，也就是待测电阻与电流表串联后再与电压表并联；又因滑动变阻器R0（0~100Ω，允许最大电流1A），所以滑动变阻器应为分压式连接；也就是电压表负接线柱与电流表负接线柱连接，再与滑动变阻器上滑片连接。
(3).电阻率为：， 为电阻阻值，为电阻横截面积，为电阻长度，所以可得：
24.【答案】：(1)v0　(2)　　
【解析】：(1)若粒子第一次在电场中到达最高点P，则其运动轨迹如图所示，粒子在O点时的速度大小为v，OQ段为圆周，QP段为抛物线，根据对称性可知，粒子在Q点时的速度大小也为v，方向与x轴正方向成45°角，可得：v0＝vcos 45°（2分）
解得：v＝v0。（2分）

(2)在粒子从Q运动到P的过程中，由动能定理得：－qEL＝mv02－mv2（2分）
解得：E＝（1分）
又在匀强电场由Q到P的过程中，水平方向的位移为：x＝v0t1（1分）
竖直方向的位移为： y＝t1＝L（1分）
由OQ＝2Rcos 45°，故粒子在OQ段圆周运动的半径：R＝L（1分）
及qvB＝（1分）
解得：B0＝。（1分）
25.【答案】：(1)30 N　(2) Q＝3.75J　(3) v＝ m/s
【解析】：(1)物块从圆弧轨道A点滑到B点的过程中机械能守恒：mgR＝mv（2分）
解得：vB＝3 m/s（1分）
在B点由牛顿第二定律得FN－mg＝m（2分）
解得：FN＝30 N（1分）
据牛顿第三定律，物块滑到B点时对轨道的压力FN′＝FN＝30 N. （1分）
(2)物块滑上平板车后，系统的动量恒，
mvB＝(m＋M)v共（2分）
Q=mv-(m+M)v共2（2分）
解得Q＝3.75J. （1分）
(3) 根据图像，求得L=0.75m时，Ff’=8N（1分）
物块在平板车上滑行时克服摩擦力做的功为Ff－L图线与横轴所围的面积，则克服摩擦力做功为
Wf＝ （2分）
求得Wf=3.75J；（1分）
物块在平板车上滑动的过程中，由动能定理得：
－Wf＝mv2－mv（3分）
解得：v＝ m/s. （1分）
33（1）【答案】　C （2分）　B→C （2分）　25（1分）
【解析】　在A→B的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功，A错误；B→C的过程中，气体对外界做功，W＜0，且为绝热过程，Q＝0，根据ΔU＝Q＋W，知ΔU＜0，即气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误；C→D的过程中，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D→A的过程为绝热压缩，故Q＝0，W＞0，根据ΔU＝Q＋W，ΔU＞0，即气体的内能增加，温度升高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，D错误．
从A→B、C→D的过程中气体做等温变化，理想气体的内能不变，内能减小的过程是B→C，内能增大的过程是D→A.气体完成一次循环时，内能变化ΔU＝0，热传递的热量Q＝Q1－Q2＝(63－38)kJ＝25 kJ，根据ΔU＝Q＋W，得W＝－Q＝－25 kJ，即气体对外做功25 kJ.
（2）【答案】：2 cm
【解析】：由题意可知，当温度为T0时B管中气体的压强pB1＝30 cmHg （1分）
当温度为2.4T0时，B管中气体体积不变，设其压强为pB2，B中气体状态变化为等容过程，由查理定律有：
＝（2分）解得：pB2＝72 cmHg（1分）
当温度为T0时A管中气体的压强pA1＝20 cmHg，体积为VA1＝h1S（1分）
设流入A管的水银柱的长度为x，则温度为2.4T0时，压强pA2＝pB2－ρ(h＋x)g＝(62－x) cmHg（1分）
体积VA2＝(h1－x)S（1分）
A中气体状态变化符合理想气体状态方程，则
＝（2分）
代入数据整理得：x2－72x＋140＝0解得：x＝2 cm(另一解舍去)．（1分）
34.(1)（5分）【答案】BCE
【解析】　
由y－t图象可知，t＝0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动，A错误；由y－t图象可知，波的振动周期T＝0.2 s，由y－x图象可知λ＝8 m，故波速v＝＝40 m/s，根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播，则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离Δx＝vΔt＝6 m，C正确；t＝0.25 s时，波形图如图中虚线所示，此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y轴正方向，B正确；Δt＝0.15 s＝T，质点P在其中的T内路程为20 cm，在剩下的T内包含了质点P通过最大位移的位置，故其路程小于10 cm，因此在Δt＝0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm，D错误；由y－t图象可知质点Q做简谐运动的表达式为y＝0.10·sin t(m)＝0.10sin 10πt(m)，E正确．
(2) （10分）【答案】（1）i＝45°（2）t＝L
【解析】　①根据全反射定律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得
sin C＝①（1分）
代入数据得C＝45°②（1分）


设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得
r＝30°③（1分）
由折射定律得
n＝④（1分）
联立③④式，代入数据得
i＝45°.⑤（1分）
②在△OPB中，根据正弦定理得
＝⑥（2分）
设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得
OP＝vt⑦（1分）
v＝⑧（1分）
联立⑥⑦⑧式，代入数据得t＝L. （1分）