湖南省衡阳市2021年高三第二次联考(二模)理综物理试题

湖南省衡阳市2021年高三第二次联考（二模）理综物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列叙述错误的是A．图甲：观察桌面微小形变的实验，采用了放大法B．图乙：伽利略研究力和运动关系时，运用了理想实验方法C．图丙：利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，体现了等效替代的思想D．图丁：探究影响电荷间相互作用力的因素时，运用了类比法2．汽车甲和乙在同一公路上做直线运动，下图是它们运动过程中的U-t图像，二者在t1和t2时刻的速度分别为v1和v2，则在t1到t2时间内A．t1时刻甲的加速度小于乙的加速度B．乙运动的加速度不断增大C．甲与乙间距离越来越大D．乙的平均速度等于3．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直.a连接在竖直固定在地面的弹簧上端现在b盒内缓慢放入适量砂粒，abe始终处于静止状态，下列说法正确的是A．弹簧的弹力可能增大B．b盒所受的摩擦力一定减小C．斜面体c对地面的压力可能不变D．地面对c的摩擦力一定不变4．2021年1月12日，我国成功发射北斗三号组网卫星．如图为发射卫星的示意图，先将卫星发射到半径为r的圆轨道上做圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为2r的圆轨道．已知卫星在椭圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(忽略卫星的质量变化)（）A．B．C．D．5．如图所示，由Oa、Ob、Oc三个铝制薄板互成120°角均匀分开的I、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域，其磁感应强度分别用B1、B2、B3表示．现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向射入磁场中，带电粒子完成一周运动，假设带电粒子穿过铝质薄板过程中电荷量不变，在三个磁场区域中的运动时间之比为1：3：5，轨迹恰好是一个以O为圆心的圆，不计粒子重力，则XA．磁感应强度B1：B2：B3=1：3：5B．磁感应强度B1：B2：B3=5：3：1C．其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为25：2D．其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为27：5二、多选题6．质量M=1kg，长为L=6m的长木板静置于粗糙水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.1．可视为质点的A、B两物块静放在木板上，其所在位置恰把木块的长度三等分，A、B质量分别为m1=2kg和m2=1kg，与木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.5，现让一水平恒力F作用在物块A上，如图所示．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，则A．若F=3N，木板受到B的摩擦力大小为3NB．若F=5N，物块B受到的摩擦力大小为5NC．若F=10N，2s时物块A将会从木板左端滑离D．无论力F多大，物体B一定不会从长木板的右端掉落7．如图是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，R0是定值电阻，保持交变电压U1不变，下列说法正确的是A．若P的位置不变，S由a合到b处，则电压表示数增大B．若P的位置不变，S由a合到b处，则电流表示数减小C．若S置于b处，将P向上滑动，则电流表示数增大D．若S置于b处，将P向上滑动，则电压表示数增大8．如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1.0×104N/C．现有一电荷量q=+1.0×10-4C，质量m=0.1kg的带电体(可视为质点)，与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，现让带电体从水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点，取g=10m/s2．A．带电体在圆形轨道C点的速度大小为4m/sB．释放位置P点到B点距离为2mC．落点D与B点的距离为0D．带电体在从B到C运动的过程中对轨道最大压力在B点9．下列说法正确的是A．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果B．热量不能自发地从低温物体传到高温物体C．因为布朗运动的剧烈程度跟温度有关，所以布朗运动叫分子热运动D．知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离E.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面10．甲乙两列简谐横波波速均为v=2m/s，甲沿x轴负方向传播，乙沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是_________．A．甲波中的M处质点比P处质点先回到平衡位置B．从图示的时刻开始，P处质点与Q处质点同时回到平衡位置C．从图示的时刻开始，经过1.0s，P质点沿x轴负方向通过的位移为2mD．从图示的时刻开始，经过1.0s，M质点沿通过的路程为20cmE.如果这两列波相遇不可能形成稳定的干涉图样三、实验题11．现提供了如图甲所示的实验器材，来探究“合外力做的功与物体速度变化的关系”的实验，由图可知：（1）平衡摩擦力时，小车是否要挂纸带_____（填“要”或“不要”）；（2）在某次实验中，得到如图乙所示的一条纸带，在A、B、C三个计数点中应该选用_____（选填“A”、“B”或“C”）点的速度才符合实验要求；（3）某同学采用如图甲所示的装置来做实验，先使小车不连接橡皮筋，发现小车在木板上加速下滑．那么，在橡皮筋弹力的作用下，合外力对小车所做的功_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）橡皮筋弹力所做的功．12．国标规定自来水在时电阻率应大于．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞活塞电阻可忽略，右活塞固定，左活塞可自由移动，实验器材还有：电源电动势约为3V，内阻可忽略，电压表量程为3V，内阻很大，电压表量程为3V，内阻很大，定值电阻阻值），定值电阻（阻值），电阻箱R(最大阻值9999Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺，实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径dB．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度LC．把S拨到1位置，记录电压表示数D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值RE.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值RF.断开S，整理好器材（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则______mm；（2）玻璃管内水柱的电阻的表达式为Rx______用R1、R2、R表示；（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的图象，则坐标轴的物理量分别为______；（4）本实验中若电压表内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将______填“偏大”、“不变”或“偏小”．四、解答题13．弹跳杆运动是一项广受青少年欢迎的运动．弹跳杆的结构如图甲所示，一根弹簧的下端固定在跳杆的底部，上端固定在一个套在跳杆上的脚踏板底部．质量为5m的小明站在脚踏板上，当他和跳杆处于竖直静止状态时，弹簧的压缩量为x0，小明先保持稳定姿态竖直弹跳．某次弹跳中，从弹簧处于最大压缩量为5x0，开始计时，如图乙(a)所示；上升到弹簧恢复原长时，小明抓住跳杆，使得他和弹跳杆瞬间达到共同速度，如图乙(b)所示；紧接着他保持稳定姿态竖直上升到最大高度，如图乙(c)所示．已知全程弹簧始终处于弹性限度内(弹簧弹性势能满足，k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量)，跳杆的质量为m，重力加速度为g．空气阻力、弹簧和脚踏板的质量、以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均可忽略不计．求：(1)弹跳杆中弹簧的劲度系数k；(2)从开始计时至竖直上升到最大高度过程中小明的最大速度vm；(3)跳杆离地后上升的最大高度．14．如图所示，足够长的水平轨道左侧b1b2﹣c1c2部分轨道间距为2L，右侧c1c2﹣d1d2部分的轨道间距为L，曲线轨道与水平轨道相切于b1b2，所有轨道均光滑且电阻不计．在水平轨道内有斜向下与竖直方向成θ=37°的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1T．质量为M=0.2kg的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为m=0.1kg的导体棒A自曲线轨道上a1a2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，B棒总在窄轨上运动．已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为R=0.2Ω，h=0.2m，L=0.2m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2求：（1）金属棒A滑到b1b2处时的速度大小；（2）金属棒B匀速运动的速度大小；（3）在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电量；（4）在两棒整个的运动过程中金属棒A、B在水平导轨间扫过的面积之差．15．如图所示，两竖直固定且正对放置的导热气缸内被活塞各封闭一定质量的理想气体，活塞a、b用刚性杆相连，两活塞及杆总质量为m，且mg=P0Sa上下两活塞的横截面积Sa：Sb=1：2，活塞处于平衡状态时，A、B中气体的体积均为V0，温度均为300K，B中气体压强为1.5P0，P0为大气压强，活塞与气缸内壁间摩擦不计)(i)求A中气体的压强；(ⅱ)现对B中气体加热，同时保持A中气体温度不变，活塞重新达到平衡状态后，A中气体的压强为2P0，求此时B中气体的温度.16．如图表示一个盛有某种液体的槽，槽的中部扣着一个横截面为等腰直角三角形的薄壁透明罩CAB，罩内为空气，整个罩子浸没在均匀液体中，底边AB上有一个点光源D，其中BD=AB．P为BC边的中点，若要在液面上方观察BC部分，只能够看到P的上半部分被照亮，试求槽内液体的折射率应为多大．参考答案1．D【详解】A．用镜面反射观察桌面微小变形时，是根据：入射光线不变时，当入射角改变α时，反射角改变2α，所用的物理思想方法是放大法，A正确，不符合题意；B．在研究力和运动的关系时，伽利略运用了理想实验方法，巧妙地设想了两个对接斜面的实验，B正确，不符合题意；C．利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，采用物理思想方法是等效替代法，C正确，不符合题意；D．研究影响电荷间相互作用力的因素时，所用的物理思想方法是控制变量法，D错误，符合题意．故选Ｄ。2．A【解析】试题分析：在速度-时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度，图线上每一点切线的斜率表示物体的瞬时加速度，根据图象的斜率可知加速度的变化；由速度公式可求得位移及平均速度．v-t图像的斜率表示加速度，所以时刻甲的加速度小于乙的加速度，乙的斜率越来越小，所以加速度越来越小，A正确B错误；由于甲乙不知道t=0时刻甲乙两车的位置关系，则无法判断两者间的距离如何变化，C错误；甲做匀减速直线运动，在t1和t2时间内，甲的平均速度为，由于乙的位移小于甲的位移，故乙的平均速度，D错误．3．D【详解】A．a、b、c始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变，A错误；B．由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大，B错误；C．以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，在b盒内缓慢加入适量砂粒后，竖直向下的重力增大，而其他的力不变，所以整体受到的支持力一定增大，即斜面体c对地面的压力一定增大，C错误；D．因为弹簧的弹力大小不变，a的重力恒定，所以绳子的拉力恒定，以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，而在水平方向上绳子的拉力有一个向右的分力，与摩擦力等大反向，故地面对c的摩擦力一定不变，D正确．故选D。4．B【解析】由可知，卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小，在半径为2r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为，设卫星在椭圆轨道上B点的速度为，由，可知在A点时发动机对卫星做功，在B点时发动机对卫星做的功为，因此，B正确，ACD错误．故选：B．5．C【解析】试题分析：利用洛伦兹力提供向心力求出半径公式，结合粒子在三个区域中运动的半径相同，粒子在三个区域中运动的时间之比为1：3：5，结合粒子转过的圆心角，再利用比例性质，联立即可求出粒子在b、c处穿越铝板所损失的动能之比．带电粒子在磁场中运动的时间为，在各个区域的角度均为，根据洛伦兹力提供向心力可得，粒子在磁场中的运动的周期，所以，故，又因为m、q均为定值，则三个区域的磁场应强度之比为：，AB错误；三个区域的磁场半径相同，为，又因为动能：，联立可得，因为q、m和r均相同，故三个区域中运动的动能之比为，设比例中的每一份为k，在b处穿越铝板所损失的动能为，在c处穿越铝板所损失的动能为，所以可得其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比，C正确D错误．6．CD【解析】A要发生运动的最大静摩擦力为，而木板要发生运动的最大静摩擦力为，故当F=3N时，三者都处于静止，所以B在水平方向上不受外力，摩擦力为零，A错误；若，三者相对静止的发生滑动，对整体有，解得，而B在水平方向上受到的摩擦力提供加速度，故对B有，B错误；若F>6N，当A相对长木板滑动，A会给长木板一个水平向左，大小为6N的摩擦力，这也是长木板在水平方向上受到的最大的力，即长木板受到的最大的力为，假如此过程中B不会相对木板运动，则，解得，对B分析，，即假设成立，所以无论力F多大，物体B一定不会从长木板的右端掉落，若，则A相对B和木板滑动，B和木板相对静止，对A分析，，解得，而B和木板整体的加速度为，所以两者相对加速度为，又都是从静止开始运动的，所以，解得，即2s时物块A将会从木板左端滑离，CD正确．7．AD【解析】S由a切换到b原线圈匝数变小，由于原线圈两端的电压恒定不变，根据公式可知，所以副线圈电压变大，电阻不变，所以R上电压增大，即电压表示数增大，电阻不变，所以R上电流增加，副线圈消耗的功率增大，所以原线圈输入功率增大，而输入电压不变，则将增大，电流表示数增大，故A正确B错误；若S置于b处，将P向上滑动，变阻器电阻变大，输出功率变小，输入功率变小，根据，知变小，则电流表示数减小，两端电压变小，滑动变阻器电压变大，即电压表示数增加，C错误D正确．【点睛】理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电流与匝数成反比，原副线圈电压与匝数成正比．8．BC【解析】试题分析：带电体恰好到达最高点C，在最高点C，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出带电体在圆形轨道C点的速度大小；对全过程应用动能定理，求解PB间的距离；带电体在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀变速直线运动，抓住等时性，求出D点到B点的距离；电场力与重力大小相等，将其合力等效为重力，则在等效最低点的速度最大，对轨道的压力也是最大．设带电体通过C点时的速度为，依据牛顿第二定律：，解得，A错误；从P到C过程中，根据动能定理可得，解得，B正确；设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t，根据运动的分解有：，故，联立解得，故C正确；由P到B带电体作加速运动，故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中．在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方，故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45°处，D错误．9．BDE【详解】A．足球充足气后很难压缩是由于足球内外有压强差的原因，与气体分子之间的作用力无关，故A错误；B．热量在外界做功的情况下可以从低温物体传递到高温物体，但不能自发的传递，故B正确；C．布朗运动的剧烈程度跟温度有关，但它不是分子热运动，故C错误；D．根据阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离，故D正确；E．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BDE．10．ADE【解析】甲沿x轴负方向传播，则甲波中的M处质点沿y轴负方向振动，比P处质点先回到平衡位置，选项A正确；因甲乙两波的波长不同，虽然传播速度相同，但是周期不同，则从图示的时刻开始，P处质点与Q处质点回到平衡位置的时间不同，选项B错误；甲简谐横波沿x轴负方向传播，介质中质点只在各自平衡位置附近上下振动，不沿x轴负方向移动，故C错误．甲波的周期，则t=1.0s=0.5T，则从图示的时刻开始，经过1.0s，M质点通过的路程为2A=20cm，选项D正确；，乙波的周期，周期不同，两波频率不同，不能产生稳定的干涉，选项E正确；故选ADE.点睛：波的基本特点是波传播的是振动形式和能量，而质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动．要熟练进行质点振动方向和波的传播方向关系的判断．11．要C大于【解析】试题分析：橡皮条做功完毕小车速度最大，做匀速直线运动；不加橡皮筋时，木块加速下滑，说明合外力不为零，因此橡皮筋弹力作用下，合外力对小车做的功大于橡皮筋弹力所做的功．（1）平衡摩擦力是为了保证橡皮筋的拉力等于合力，是重力平行斜面的分力平衡摩擦力，故不需要挂纸带．（2）橡皮条做功完毕小车速度最大，做匀速直线运动，点迹均匀，故选C点．（3）不加橡皮筋时，木块加速下滑，说明合外力不为零，此时在橡皮筋弹力作用下时，合外力大于橡皮筋的拉力，因此合外力对小车做的功大于橡皮筋弹力所做的功．12．30.00纵坐标应该表示电阻箱阻值R，横坐标应该表示对应水柱长度的偏大【详解】［1］游标卡尺的主尺读数为3.0cm=30mm，20分度游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为30.00mm；［2］设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则此时电路电流为，总电压当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为，总电压由于两次总电压相等，都等于电源电动势E，可得，解得玻璃管内水柱的电阻的表达式［3］由电阻定律电阻箱阻值R=所以纵坐标应该表示电阻箱阻值R，横坐标应该表示对应水柱长度的；［4］若电压表V2内阻不是很大，则把S拨到2位置时，此时电路电流大于，实际总电压将大于=+U所以测量的将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大．13．（1）（2）（3）【解析】（1）竖直静止时，对小孩受力分析：；（2）当小孩的合力为零时，速度最大即小孩上升高度为4x0时，速度最大；对系统运用能的转化和守恒定律；得；（3）设弹簧恢复原长时小孩速度为v1，对系统运用能的转化和守恒定律；小孩抓住跳杆瞬间，小孩和跳杆动量守恒；之后小孩和跳杆一起竖直上抛至最高点，得；14．（1）2m/s（2）0.44m/s（3）5.56C（4）27.8m2【解析】A棒在曲轨道上下滑，由机械能守恒定律得：