2021年吉林省长春市高考物理质检试卷（二）(含答案详解)

2021年吉林省长春市高考物理质检试卷（二）

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.关于“亚洲一号”地球同步卫星，下面说法中正确的是（）

A.已知它的质量为1.24吨，若其增为2.48吨，则轨道半径将变为原来的2倍

B.它的运行速度比近地卫星的运行速度大

C.它可以通过北京的正上方，所以我们能用它来转播电视

D.若已知它距地面上高度约为地球半径5.6倍，所以其向心加速度约为其下方地面上重力加速

度的专

2.关于太阳，下列说法正确的是（）

A.是银河系的一个组成部分

B.是银河系中唯一发光的恒星

C.是一颗能发光、发热的液态星球

D.辐射能量主要来自于太阳内部的化学反应

3.如图所示，质量不计的水平横梁4B的4端插入竖直墙壁内，另一端装\c

有一个轻质小滑轮B，一轻绳的一端C固定于该墙壁上，另一端跨过光

滑小滑轮后悬挂一质量为m=5kg的物体，其中4CB4=30。，重力加彖》©8

速度为g=10m/s2,那么，横梁48对小滑轮的作用力的大小和方向j:：

分别为（）

A.50V3/V，方向沿着4TB方向水平向右

B.25N,方向沿着竖直向上的方向

C.50N,方向沿着NCBD的角平分线方向与8C绳子的夹角为120。斜向上

D.50N,方向沿着4CBD的角平分线方向与4B横梁的夹角为60。斜向上

4.如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量为1kg的物块在水平向右的外力尸的作用下做直线运动,

3s后撤去外力，物块运动的速度-时间图象如图乙所示。下列判断正确的是（）

甲乙

A.5s末物块返回出发点

B.0〜5s内，物块经过的路程是16M

C.物块在0〜1s内和3s〜5s内的平均速度大小相等

D.物块与水平面之间的动摩擦因数为0.5

5.一个电阻为R、面积为S的金属环，让磁感线垂直穿过环面，在t时间内，磁感应强度的变化是△B,

则通过金属环导线截面的电量与下述哪些量无关（）

A.时间tB.环所围面积S

C.环的电阻值RD.磁感应强度B的变化

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.如图，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心。

已知电场线与圆所在平面平行。下列有关圆心。和等分点a的电势、电场

强度的描述中正确的是（）

A.a点的电势为4V

B.a点的电势为6v

C.。点的场强方向由。点指向a点

D.。点的场强方向由0点指向电势为2V的点

7.如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向上滑

动的过程中，下列说法正确的是（）

-L_4p

A.电路中的总电流变大B.电源路端电压变大

C.通过电阻/?2的电流变大D.通过滑动变阻器治的电流变大

8.如图，拉动齿条可使玩具陀螺转动起来，设每次拉出齿条的长度都相同，则（）

A.拉力尸越大，陀螺获得的动能越大

B.拉出齿条的过程，系统机械能守恒

C.拉力尸做功全部转化为陀螺的动能

D.拉力F越大，拉大F的功率就越大

9.下列说法正确的是（）

A.分子间的引力随分子间距离增大先增大后减小

B.自然发生的热传递过程总是向着分子热运动无序性增大的方向进行的

C.人们感觉干燥，空气绝对湿度可能很大，而空气的相对湿度一定较小

D.液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动

E.液面上部的蒸汽达到饱和时，从宏观上来看液体不再蒸发，但仍有液体分子从液面飞出

10.如图甲所示，同一介质中两个波源M和N相距L=6.0m,起振后的振动图像分别如图乙和图丙所

示，位于M、N之间的质点P到波源M的距离d=2.25m.已知波源M产生的简谐横波的速度为u=

50m/s,则以下判断正确的是（）

MPN°

A.波源M产生的波的波长比波源N产生的波的波长长

B.波源M产生的波刚传播到P点时，质点P向y轴正方向运动的

C.两列波叠加后，P点的振幅是9cm

D.两列波叠加后，"、N连线的中点处的振幅是9cm

三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）

H.如图所示是教学演示用的某光导器件的截面图，它是由某种圆柱形玻璃拉成的一

半圆形器件，其外径为R.实验时，当一束激光从光导器件上端中点垂直端面射0,）

入时，发现激光在玻璃里面恰好发生三次全反射后平行入射光射出，则光导器

件的折射率为,从光进入到离开所用的时间为。

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

12.图示为“探究合力功与物体动能变化的关系”的实验装置，只改变重物的质量进行多次实验,

每次小车都从同一位置4由静止释放。请回答下列问题：

（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,其示数如图所示，则d=mmo

（2）平衡摩擦力时，（填“要”或“不要”）挂上重物。

（3）实验时,（填“需要”或“不需要”）满足重物的总质量远小于小车的总质量（包括拉力传感

器和遮光条）。

（4）按正确实验操作后，为了尽可能减小实验误差，若传感器的示数为F,小车总质量为M,重物的

总质量为m,4、B两点间的距离为L,遮光条通过光电门的时间为3则需要测量的物理量是

A.M、m、LB.F、M、L、tC.F、m、L、tD.F、M、L

（5）在实验误差允许范围内，关系式成立。（用测量的物理量表示）

13.某同学采用图甲所示的电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验中用电压表测量小

灯泡的电压，用多用电表的直流挡测量通过小灯泡的电流。

（1）图甲中多用电表的黑表笔是（填“p”或"Q”）,用多用电表的直流电流挡测量通过小灯泡

的电流时，需要将多用电表的两个表笔连接到a、b两处，其中黑表笔应与.(填“a”或

"b"）连接。

（2）实验配备的器材如下:

4待测小灯泡L(“2.5V,0.2W")

电压表V（量程0〜3V,阻值约3k。）

C.多用电表（三个直流电流挡量程分别为lnM,10mA,100mA）

D滑动变阻器&（阻值范围0〜100,额定电流24）

£滑动变阻器&（阻值范围0〜5000,额定电流1A）

F.电池组（电动势4.51Z,内阻约为10）

G.开关一只，导线若干

为了使测量尽可能地准确且能方便地进行调节，多用电表直流电流挡量程应选,滑动变阻器

应选。

(3)该同学选取合适的器材后，用导线将器材按图甲所示的电路连接起来，如图乙所示。他在实验前

进行电路检查时发现漏接了一根导线，请你在乙图上用笔画上这根漏接的导线。

(4)该同学纠正连线错误后，通过实验测得多组/、U值并描绘出小灯泡的/-U曲线如图丙所示。由

I-U曲线可以看出：当灯泡两端电压U=2.20U时小灯泡的电阻心=n(保留两位有效数

字)；

(5)我们知道，多用电表用久以后，表内电池的电动势会减小而内阻会增大。那么用久以后的多用电

表电流挡测得的电流与真实值相比(填“偏大”，“偏小”或“相同”)。

五、计算题(本大题共3小题，共42.0分)

14.如图所示为某同学设计的投射装置，水平地面上固定一根内壁光滑的细

管道(管道直径忽略不计)，管道下端固定在水平地面上，管道竖直4B部

分长度为2R,8c部分是半径为R的四分之一圆弧，管口沿水平方向，。为

圆弧的圆心。与圆心。水平距离为R的竖直墙壁上固定圆形靶子，圆心。'

与。等高，E、F为靶子的最高点和最低点。管道内4处有一插销，挡住

下面的小球，弹簧上端与小球并未连接，弹簧下端固定在金属杆MN上，

MN可通过上下调节改变弹簧压缩量。小球质量为m且可视为质点，不计空气阻力和弹簧的质量,

重力加速度为9.为了让小球击中靶子的圆心，求:

(1)小球从管口离开时的速度大小；

(2)小球对管道C处的压力；

(3)弹簧储存的弹性势能。

15.如图所示，圆形匀强磁场半径R=1cm,磁感应强度B=/7,方向垂直纸面向里，其上方有一

对水平放置的平行金属板M、N,间距d=lcm,N板中央开有小孔S.小孔位于圆心0的正上方,

S与。的连线交磁场边界于4两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连(为表示线圈的绕

向，图中只画了2匝)，线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场，穿过线圈的磁通量变化率为

詈=100wb/s.位于圆形磁场边界上某点(图中未画出)的离子源P,在纸面内向磁场区域发射速

度大小为17=58X105^/5,方向指向圆心的带正电的离子，离子的比荷为A=5xl07c〃g,

经一段时间后离子从磁场边界A点射出，沿直线AS进入M、N间的电场.(不计离子重力；离子

碰到极板将被吸附)求：

(1)M、N间场强的大小和方向;

(2)离子源「到4点的距离;

(3)请计算说明离子进入M、N间电场后能否返回？

(4)离子在磁场中运动的总时间(计算时取兀=3).

16.如图所示，一定质量的理想气体，经历4-BtC-4的过程，其中4-B是双曲线的一部分。

则

(1)气体从4到B的过程中，吸收热量还是放出热量，请分析说明;

(2)从C到4的过程中，气体对外做功还是外界对气体做功，做了多少功？

(3)若在力TB—CTA的整个过程中，气体对外界放出86/的热量，从4到B的过程中，对外做了多

少功？

E'xlO-Sm3

参考答案及解析

1.答案：D

解析：解：力、根据万有引力提供向心力。等=ma,轨道半径于质量无关，故A错误；

B、根据万有引力提供向心力可得，》=月轨道半径越大，线速度越小，所以同步卫星的运行速

度小于近地卫星的运行速度.故B错误.

C、同步卫星轨道是一定的，在赤道的上方，不可能通过北京的正上方.故C错误.

D、根据G等=ma,同步卫星在所在位置处的向心加速度等于该位置的重力加速度，g=等，同

步卫星距地面上高度约为地球半径5.6倍，即同步卫星的轨道半径是地球半径的6.6倍，则同步卫星的

向心加速度是地球表面重力加速度的六々三，故。正确.

6.6443

故选：D

同步卫星的特点：定周期（24人）、定轨道（赤道上方）、定高度、定速率.万有引力提供向心力，据此

分析即可.

解决本题的关键知道同步卫星的特点：定周期（24八）、定轨道（赤道上方）、定高度、定速率.以及掌

握万有引力提供向心力，万有引力等于重力.

2.答案：A

解析：解：4、太阳系是以银河系为中心，所以太阳系是银河系的一个组成部分。故A正确；

8、太阳不是银河系中唯一发光的恒星，所有恒星均发光•故8错误；

C、太阳是一颗能发光、发热的星球，但不是液态，故C错误；

。、太阳内部在进行剧烈的热核反应，释放出巨大的核能，不是化学反应。故。错误；

故选：Aa

对于太阳系中行星的运动规律，可根据开普勒三大定律进行研究；太阳内部发生的是热核反应，而

不是化学反应。

本题考查了热核反应、宇宙、银河系、恒星的基本知识和运动规律，关键是要在平时学习的过程中

结合地理知识，掌握天体运动的常识，再结合物理规律解答相关的问题。

3.答案：C

解析：解：对B点受力分析：滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉

力F］和尸2的合力?，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重量，即为：

&=尸2=G=mgo

用平行四边形定则作图，由于拉力&和尸2的夹角为120。；

则由几何知识得横梁4B对小滑轮的作用力方向沿着/C8。的角平分线方向与BC绳子的夹角为120。

斜向上，

大小为：F梁=F[=mg=5x10=50/V

所以横梁AB对小滑轮的作用力的大小是50N；方向与AB横梁的夹角为30。斜向上。故AB。错误，C

正确。

故选：Co

题中跨过光滑定滑轮的轻绳上张力大小处处相等，滑轮对绳子的作用力应该是两滑轮两侧细绳拉力

的合力，根据平衡条件和平行四边形定则求解。

本题考查共点力平衡条件中的动态平衡，要注意明确绳子上的张力等于mg,同时明确相的弹力可以

沿任意方向，只能根据两端绳子的合力求解杆的弹力。

4.答案：C

解析：解：4、根据速度图象可知，0〜5s内物块的速度方向相同，物块一直向右运动，5s末物块距

离发点最远，故A错误；

8、0〜5s内，物块经过的路程等于位移大小，即图乙中速度图象与坐标轴围成的面积，即为x=

（"：）+'x4zn=14m,故B错误；

C、根据匀变速直线运动的规律可知，物块在0〜1s内的平均速度为区=：7n/s=2m/s,3s〜5s内的

平均速度为/=：m/s=2m/s,所以物块在0〜1s内和3s〜5s内的平均速度大小相等，故C正确；

D、3s后撤去外力，物块减速运动的加速度大小为a=黑=衿m/s2=2m/s2,

根据牛顿第二定律可得ma，解得：尸；0.2,故。错误。

故选：Co

根据速度图象方向物块的运动情况；

根据匀变速直线运动的规律可知平均速度等于初末速度的平均值；

图乙中速度图象与坐标轴围成的面积表示位移；

求出物块减速运动的加速度大小，根据牛顿第二定律求解动摩擦因数。

本题主要是考查牛顿第二定律和图象的结合，关键是掌握图线斜率的物理意义是运动物体的加速度,

图线下的“面积”表示是运动物体在相应的时间内所发生的位移，t轴上面的位移为正值，t轴下面

的位移为负值。

5.答案：A

解析：解：由法拉第电磁感应定律得：E=^=^S,

△tAc

闭合电路欧姆定律得：I二,

通过金属环截面的电荷量为：q=/At,

解得：q=等，电荷量与R、s、A8有关，与t无关，故A正确；

故选：Ao

根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流与电量的关系式求解通过圆环的电荷量，然后分析仁

本题是电磁感应与电路相结合的综合题，分析清楚题意，应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律与电

流定义式可以解题。

6.答案：BD

解析：解：AB.在匀强电场中，根据电势差与场强的关系为U=Ed,/，‘‘

可知任意两平行直线上相等距离的电势差相等，由题图可知，<pa-10V/^V

<Pb=(Pc-(Pd<则。a=0b+Wc-3d=2V+1OU—6V=6V，故A,/，\

错误，B正确：y//

CD、因以=<Pd，所以ad连线是一条等势线，如图所示，根据电场线

与等势面垂直，且沿电场线电势逐渐降低，知。点的场强方向应指向/'

图中电势为2M的点，故C错误，。正确。

故选:BD。

匀强电场的电场线为相互平行间隔相等的平行线，而等势线与电场线垂直；在匀强电场中，电势差

与场强的关系为(7=5/沿任一方向相等距离电势差相等，由此求a点的电势。根据题意可以找到

一条等势线，根据电场线与等势线的特点确定电场线的方向。

本题的关键在于找出等势面，然后才能确定电场线，要搞清电场线与等势线的关系，能利用几何关

系找出等势点，再根据等势线的特点确定等势面。

7.答案：BC

解析：解：4、在滑动变阻器％的滑动触片P向上滑动的过程中，&变大，外电路总电阻变大，由闭

合电路欧姆定律分析电路中的总电流变小.故A错误.

B、路端电压〃=后一)，/变小，E、r不变，则U变大.故B正确.

C、路端电压U变大，通过电阻/?2的电流变大.故C正确.

。、总电流变小，通过电阻/?2的电流变大，所以通过滑动变阻器R1的电流必定变小.故。错误.

故选：BC.

在滑动变阻器％的滑动触片P向上滑动的过程中，&增大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定

律分析电路中的总电流和路端电压的变化，分析通过电阻Rz的电流变化，再判断通过滑动变阻器&的

电流的变化.

本题也可以利用结论进行判断：变阻器电阻变小，路端电压必定变小，其所在电路电流必定增大，

所并联的电路电压变小.

8.答案：AD

解析：解：

A、齿条的长度是固定的，即拉力作用的位移固定，拉力越大做的功越多，陀螺获得的动能越大，故

A正确.

8、由于拉力做功，故系统机械能不守恒.故8错误.

C、拉力做功，人的内能转化为陀螺的动能和摩擦产生的内能，故C错误.

。、拉力越大，陀螺的动能越大，即获得的速度越大，由功率P=Fu可知产的功率越大，故。正确.

故选：AD.

由于齿条的长度是固定的，故拉力越大，做的功越多，由此可判定4

只有重力做功机械能才守恒.

拉力F做功转化为陀螺动能和摩擦产生的内能.

结合前面对动能的分析，由功率P=F-可分析功率变化.

该题的关键是要知道拉力做功的位移是固定不变的，此位移就是齿条的长度；其次在拉动的时候会

摩擦生热，这点不要忽略了.

9.答案：BCE

解析：解：4、分子间的引力总是随分子间的距离增大而减小，故A错误；

8、根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程总是向着分子热运动无序性增大的方向进行,

故8正确；

C、人们感到干燥，是因为空气的相对湿度较小，若温度低，绝对湿度可能大，而相对湿度小，人们

也会感到干燥，故C正确；

。、液体分子就是在永不停息地做无规则运动，与布朗运动无关，故。错误；

£液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看,

液体不再蒸发，故E正确；

故选：BCE。

根据分子间的相互作用力与间距的关系分析；

热力学第二定律的一种表述方式为：对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行都具有方向性；

布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动；

液面上部的蒸汽达到饱和是一种动态平衡态，即在相同时间内从水面飞出去的分子数等于回到水中

的分子数。

本题考查了分子动理论、热力学第二定律、布朗运动和相对湿度，考查考生的理解能力，掌握教材

基本知识是关键。

10.答案：BC

解析：解：4、由于两波在同一介质中传播，故两波波速相等，均为u=50m/s,分析图象可知，两

波周期相同，均为7=0.02s,则波长均为;I==50x0.02m=1m,故A错误；

8、分析图乙可知，波源M起振方向向上，由于各质点起振方向和波源起振方向相同，故波传播到P点

时，质点P向y轴正方向运动，故8正确；

C、分析图乙和图丙可知，两波起振方向相反，且2点到两波源的波程差为4刀=«-£0-/代入

数据可知△%=1.5爪=1.5人为半波长的奇数倍，故P点为振动加强点，振幅为两波振幅之和，A=

+A2=5cm+4cm—9cm,故C正确；

D.MN连线的中点到两波源的波程差为0,且两波起振方向相反，故该点为振动减弱点，振幅为两

波振幅之差，A'=Ar-A2=(.5-4)cm=1cm,故。错误。

故选：BC。

根据图像可知周期相同，同一介质中传播的波波速相同，由；l=M'可知波长关系；根据各质点起振

方向和波源起振方向相同可判断波源M产生的波刚传播到P点时，质点P振动方向；两波叠加，频率

相同，发生稳定的干涉现象，结合两波源的起振方向和波程差判断振动加强点和减弱点。

本题属于波的干涉、振动图象的识图和对质点振动的判断问题。考查知识点全面，重点突出，充分

考查了学生掌握知识与应用知识的能力。

2近2场R

答案:

11.3C

解析：解：由对称性可得第二次发生全反射的点一定是与。点等高的B点，其光路图

如图所示。

由几何关系可知入射角a=60°=C

1_2V3

则n=s-i7n—Csin600-3

光在光导器件中传播的路程为s=2R+2Rcos60°=3R

传播时间为1=;=微=等

n

故答案为：逗,空史。

3c

根据题意画出光路图，由几何关系得到入射角，结合全反射条件求得临界角C,从而由sinC=a求得

n

折射率。根据光程和光速求从光进入到离开所用的时间。

本题关键是作出光路图，找出各个角度的关系，求出入射角和折射角，然后结合折射定律和全反射

条件解决这类问题。

12.答案：1.750不要不需要BFL=1M^2

解析：解：(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d=1.5rrnn+0.0nmnx25.0=1.750mm。

(2)平衡摩擦力时，不要挂上重物，只需让小车在木板上匀速运动即可。

(3)因有压力传感器测量拉力大小，故实验时，不需要满足重物的总质量远小于小车的总质量(包括

拉力传感器和遮光条)；

(4)小车经过光电门的速度u=m则要验证的关系是：FL=^M(}2,则还需要测量的物理量是：F、

M、L、3故选8；

(5)在实验误差允许范围内，关系式FL=：M《)2成立。

点睛：了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要

考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提。

故答案为：(1)1.750；(2)不要；(3)不需要；(4)B；(5)FL=：M()2

(1)明确螺旋测微器的读数方法，注意在读转动部分时需要估读；

(2)分析实验原理以及实验方法，从而确定实验中应测量的物理量；

(3)明确拉力的功以及动能的变化，根据动能定理即可确定应验证的表达式。

本题考查验证验证动能定理的实验，要注意明确实验原理，即可明确实验应需要的仪表以及实验数

据处理的基本方法

13.答案：Pb100mA%28相同

解析：解：(1)多用电表黑表笔接表的负插孔，故由图可知P为

多用电表的黑表笔；对于多用电表测量时因遵循电流由红表笔

进表，由黑表笔出表，故可知黑表笔应与b连接；

(2)根据小灯泡的规格可知电路中电流约为/=£=慧4=0Q84=80mA

灯泡电阻约为&=臂=霁0=31.250

故为了测量准确减小误差多用电表直流电流挡量程应选10064因采用分压接法，故滑动变阻器应

选总阻值较小的%;

(3)滑动变阻器是采用的分压式接法，故连接图如图所示

(4)根据图丙可知当灯泡两端电压U=2.20V,电流/=78mA=0.0784故此时小灯泡的电阻％=

—U=-2-.2-0fclx2c8c0c

I0.078

(5)使用多用电表电流档测电流时并不会用到表内的电池，即表内电池电动势和内阻的大小对多用电

表电流档的测量无影响，故测得的电流与真实值相比是相同的。

故答案为：(1)P;b；(2)100m4；&；(3)如图所示；(4)28；(5)相同。

(1)明确多用电表原理，知道黑表笔接负插孔，红表笔接正插孔；

(2)根据灯泡额定功率可确定额定电流和灯泡电阻，从而确定量程，再根据电路接法确定滑动变阻器;

(3)根据原理图即可确定实物图；

(4)由图丙确定电压2.20了时的电流，再由欧姆定律即可求出灯泡的电阻；

(5)知道多用电表中电源只用来测量电阻，测电流和电压时内部电源不起作用.

本题考查用描绘灯泡的伏安特性曲线以及多用电表的原理以及使用，要求明确多用电表结构；同时

掌握用伏安法描述灯泡伏安特性曲线的实验原理。

14.答案：解：(1)小球从C点离开后到圆心。'的过程做平抛运动，则水平方向，有：R=vct

竖直方向，有：R=\gt2

可得：%=

(2)设在C处，管道对小球的作用力方向竖直向下，大小为F,由牛顿第二定律得

mg+F=

可得尸=-,m9,负号表示F的方向竖直向上

根据牛顿第三定律知小球对管道C处的压力大小为方向竖直向下。

(3)小球由4至C运动过程中，取4所在水平面为零势能面。

根据能量守恒可知：EP=mg-3R+

解得弹簧储存的弹性势能：EP=^mgR

答：(1)小球从管口离开时的速度大小是与^；

(2)小球对管道C处的压力为方向竖直向下；

(3)弹簧储存的弹性势能为当mgR。

解析：(1)小球从C点离开后做平抛运动，由平抛运动的规律求小球从管口离开时的速度大小；

(2)小球到达C处时，由合力提供向心力，由牛顿第二定律求管道对小球的作用力，从而得到小球对

管道C处的压力；

(3)小球由4至C运动过程中，取4所在水平面为零势能面。根据能量守恒可求得弹性势能。

本题考查了平抛运动的规律、牛顿第二定律、能量守恒的综合应用，解题的关键是明确小球的运动

过程选择合适的规律，熟练运用运动的分解法求平抛运动的初速度。

15.答案：解：(1)由法拉第电磁感应定律得，M、N之间的电压

U="丝=100x100=104匕