2021省大庆高三下学期第二次教学质量监测试题（二模）（4月）物理含答案

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理科综合 物理部分

2021.04

本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分300分，考试时间150分钟。

考生注意：

1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。

2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。非选择题用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。

3.考试结束，将本试卷、答题卡一并收回。

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.氢原子的核外电子吸收光子后从低能级向较高能级跃迁过程中

A.电子的动能增大       B.电子的动能不变

C.原子的电势能增大     D.原子的电势能减小

15.如图所示，质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连，系在a上的细线竖直悬挂于固定点O，a、b与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则

A.弹簧弹力小于mg                       B.细线的拉力可能等于mg

C.剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g     D.剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g

16.如图所示，理想变压器原线圈接在输出电压不变的交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是

A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大

B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大

C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大

D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大

17.质子和α粒子在同一点由静止出发，经过相同的加速电场后，垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，不考虑质子与α粒子间的相互作用。则质子与α粒子在磁场中做圆周运动的半径之比和周期之比分别为

A.1：2，1：2     B.1：，1：2     C.1：，1：     D.1：2，1：

18.在星球M上将一物体从某高度处由静止自由释放，物体下落的高度h与下落时间的平方t2的关系如图中实线a所示。在另一星球N上用同一物体完成同样的下落过程，其h－t2的关系如图中虚线b所示。已知星球M与星球N的半径之比为4：1，忽略两星球的自转，不计大气阻力，则星球M与星球N的质量之比为

A.1：4     B.4：1     C.1：16     D.16：1

19.如图所示为摩托车在水平赛道上匀速转弯时的照片，为了安全经过弯道，人和摩托车整体会向弯道内侧倾斜，可把人和摩托车看成在同一倾斜的平面内。现将人和摩托车看成一个整体，则下列说法正确的是

A.整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用

B.水平路面对整体支持力的方向竖直向上

C.水平路面对整体的摩擦力与支持力的合力充当向心力

D.摩擦力沿转弯半径方向的分力充当向心力

20.如图所示为探究滑块从同一高度沿不同轨道下滑时，水平位移大小关系的示意图，所有轨道均处在同一竖直平面内。某次实验中让滑块沿AB轨道从A点由静止释放，滑块最终停在水平面上的C点，且A、C连线与水平方向夹角为30°。滑块可视为质点，且不计经过弯角处的能量损失，滑块与所有接触面的动摩擦因数均相同。以下结论正确的是

A.滑块从A点由静止释放，沿AD轨道下滑，将停止在C点

B.滑块从A点由静止释放，沿AED轨道下滑，将停止在C点

C.滑块从A点由静止释放，沿AED轨道下滑与沿AD轨道下滑，到达D点时速度大小相等

D.滑块与接触面间的动摩擦因数为

21.如图所示，宽度均为L的两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上。一边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd，其bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，t=0时刻线框从磁场的左边界由静止开始沿x轴正方向匀加速直线通过磁场区域。规定逆时针方向为电流的正方向，已知导线框在t1、t2、t3时刻所对应的位移分别是L、2L、3L，下列关于感应电流随时间变化的i－t图象和导线框消耗的电功率随位移变化的P－x图象描述正确的是

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

(一)必考题：共129分。

22.(5分)

图甲为某同学“测电源电动势和内电阻”的实验电路图，图乙是根据电压表和电流表测量的数据绘制的U－I图象。

(1)为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于         端(选填“A”或“B”)

(2)由图乙可知，电源的电动势测量值E=      V，内阻的测量值r=      Ω。(计算结果保留两位有效数字)

23.(10分)

如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，质量为m1和m2的滑块与质量为m0的动滑轮用不可伸长的轻质绳按图示方式连接(绳竖直)。m2的右侧有宽度为d、质量忽略不计的遮光条。现让m2从距离光电门高度为h处由静止释放，发现光电计时器显示遮光条经过光电门的时间为t。已知重力加速度大小为g，且d远小于h。

(1)m2经过光电门时的速度大小为         ；

(2)若将m0、m1和m2看做一个系统，则m2下落h过程中，系统减少的重力势能为       ，系统增加的动能为         。

(3)经过多次实验发现m0、m1和m2组成的系统减少的重力势能△Ep与系统增加的动能AEk并不相等，请从系统误差的角度分析二者不相等的可能原因是(写出一条即可)：         ，即△Ep       △Ek(选填“大于”或“小于”)。

24.(12分)

地面上一质量为m的烟花获得动能E后，竖直上升至最高点时，被炸成质量比为1：2的两块，动能之和为2E，且均沿水平方向。已知爆炸时间极短，烟花和爆炸后形成的两块均可视为质点，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求

(1)烟花从地面开始上升至最高点的时间；

(2)两块烟花落地点间的水平距离。

25.(20分)

受到回旋加速器的启发，某科研团队设计了另一种加速带电粒子的仪器，基本原理如图所示，以两虚线MN、PQ为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为d，两侧为相同的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为+q(不计重力)的带电粒子，以初速度v垂直MN边界射入磁场做匀速圆周运动后进入电场做匀加速直线运动，然后垂直PQ边界进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知从带电粒子第二次进入电场开始，每次进入电场的瞬间，距离粒子较远的磁场向外移动距离d，使电场的宽度增加距离d，不考虑由于电磁场的移动对空间电磁场带来的影响。已知带电粒子每次进入电场时均做匀加速直线运动，且粒子在磁场中运动的半径是上一次在磁场中运动半径的v倍。求：

(1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W1；

(2)粒子第n次经过电场时电场强度的大小En；

(3)从开始运动到第n次经过电场时所用的总时间t。

(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)由于水的表面张力作用，荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为         (选填“引力”或“斥力”)。分子势能Ep和分子间距离r的关系如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子势能Ep的是图中         (选填“A”或“B”或“C”或“D”)的位置。在小水滴内部，水分子间的距离在r0左右(分子间的距离等于r0时，分子力为0)，则分子间距离等于r0的位置是图中         点(选填“A”或“B”或“C”或“D”)。

(2)(10分)如图所示，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h=3.0cm，a距缸底的高度为H=12cm，活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m=5.0kg，面积为S=1.0×10－3m2，厚度可忽略，活塞和汽缸壁均绝热，不计活塞与气缸间的摩擦。开始时活塞静止于b处，且活塞与卡口刚好没有作用力，气体温度为T0=300K，大气压强为P0=1.0×105Pa。现将一质量也为m的物体轻放在活塞上，活塞刚好到达a处后保持静止。重力加速度大小为g=10m/s2。求：

(i)活塞到达a处后气缸内的压强；

(ii)活塞到达a处后气缸内的温度。

34.[物理——选修3－4](15分)

(1)(5分)下列说法正确的是         (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.电磁波在真空中以光速c传播

B.偏振是纵波所特有的现象

C.观察者听到靠近的列车发出的汽笛声，音调(频率)会变高

D.受迫振动稳定后，其振动的周期总等于系统的固有周期

E.双缝干涉实验中，若入射光由黄光改为红光，干涉条纹的间距将会增大

(2)(10分)如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点。图(b)为质点Q的振动图象，求：

(i)波的传播方向及传播速度；

(ii)波从t1=0时刻传播到t2时刻所用的时间。