高考物理第二次联考试卷

高考物理第二次联考试卷

试题总分150分　考试时间120分钟

I卷(选择题，共38分)

一．单项选择题，本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题只有一个选项符合题意

1．关于气体的压强，下列说法中正确的是（　　　 ）

A．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

B．气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大

C．气体的压强等于器壁单位面积、单位时间所受气体分子冲量的大小

D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零

2．光子能量为E的一束光照射容器中的氢（设氢原子处于n=3的能级），氢原子吸收光子后，能发出频率为υ₁、υ₂、υ₃、υ₄、υ₅、υ₆的六种光谱线，且υ₁＜υ₂＜υ₃＜υ₄＜υ₅＜υ₆，则E等于（　　　）

A．hυ₁　　 B．hυ₆　　  C．h（υ₆-hυ₁）　　 D．h（υ₁+υ₂+υ₃+υ₄+υ₅+υ₆）

3．海水压力随着深度增加， 一般的探测仪器无法承受深海的压力．此外， 海水也会吸收

阳光， 所以阳光不能穿透至深海．基于以上叙述， 目前科学家探测海底地形， 主要利

用的仪器是　（　　　）

A．数字摄影机　　B．回音探测系统(声纳)　  C．都卜勒雷达　　  D．全球定位系统(GPS)

4．如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为a 的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须（　　）

　　A．匀速向下奔跑

　　B．以加速度向下加速奔跑

　　C．以加速度向上加速奔跑

D．以加速度向下加速奔跑

5．某电厂发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器，经降低电压后输送到用户，设升、降变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但电厂输送的总功率增加，这时　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(  　 )

A．升压变压器的副线圈的电压变大　B．降压变压器的副线圈的电压变大

C．高压输电线路的电压损失变大　　D．用户的负载增多，高压输电线中的电流减小

6．图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气. 现将活塞杆与外界连接并使之缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功. 若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是（　　　）

A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律

B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律

C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律

D．A、B、C三种说法都不对　　　　　　　　　　　　　　　　

二、多项选择题：本题共5 小题，每小题4分，共20分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2 分，错选或不答的得0分．

(★★★★)7．一轻弹簧的一端固定在地面上，另外一端与质量为m的物体相连，静止时如图所示，现在m上竖直向下施加一力F，下降h后无初速释放，则（　 ）

A．物体运动是以某一位置为平衡位置、振幅为h的简谐振动

B．物体m的最大动能为mgh

C．物体在上升到最高点的过程中弹性势能一定先减小后增大

D．物体在上升到最高点的过程中动能一定先增大后减小

(★★★)7．蹦极运动员将一根弹性长绳系在身上，弹性长绳的另一端固定在跳台上，运动员从跳台上跳下，如果把弹性长绳看做是轻弹簧，运动员看做是质量集中在重心处的质点，忽略空气阻力，则下列论述中正确的是　（　　　）

A．运动员的速度最大时，系统的重力势能和弹性势能的总和最大

B．运动员的速度最大时，系统的重力势能和弹性势能的总和最小

C．运动员下落到最低点时，系统的重力势能最小，弹性势能最大

D．运动员下落到最低点时，系统的重力势能最大，弹性势能最大

8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（　　　）

A．这列波的波速可能为150m/s

B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm　　

C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm

D．如果T=0.8s，则当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同

(★★★★)9．左图为富兰克(Franck)—赫兹(Hertz) 实验装置示意图，其中夫兰克－赫兹管内含有水银蒸气．1914年，夫兰克与赫兹用实验观察热电子被加速穿透汞蒸气时，到达回路阳极的热电子流大小的起伏变化，以验证汞原子内的电子能态是量子化的．右图为实验结果电流与电压的关系．下列有关此实验的叙述正确的是（　　　）

A．右图中甲乙之间为原子吸收电子能量， 使得电流降低

B．富兰克-赫兹管中汞原子的电离能为4 .9 eV

C．富兰克-赫兹管中电子由右向左运动

D．可验证原子具不连续能量稳定态

(★★★)9．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，由图可知　 （　 ）

A．该金属的极限频率为4.27×10¹⁴ Ｈz

B．该金属的极限频率为5.5×10¹⁴ Ｈz

C．该图线的斜率表示普朗克常量

D．该金属的逸出功为0.5eV

10．如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（　　）

　　　 A．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽

　　　 B．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽

　　　 C．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽

　　　 D．红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽

11．在竖直平面内有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v₀进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为(　　  )

　 A．0　　　　 B．

C．　　　D．

Ⅱ卷（非选择题　共112分）

三、实验题：本题共2小题，共23分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．

12．（1）（4分）用游标卡尺测量某一物体的厚度，如图所示，正确的读数是　　　　cm．　

（2）（9分）为了初步研究某太阳能电池的伏安特性，给出下列器材：光源，直流电压表V，量程3V，直流电流表A量程0.6A，最大电阻为30Ω的滑动变阻器R，电键S及导线若干．

①在虚线框中画出研究太阳能电池伏安特性的原理图．（3分）

②某次测量结果如下表所示，试在给定的坐标中描绘出该太阳能电池的伏安特性曲线．（3分）

次数	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
I（mA）	135	135	135	132	132	132	132	132	130	130	130	128	120	100	55
V（V）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4	1.48

③请对该太阳能电池的内阻、输出功率的特点给出定性描述．（3分）

13．（10分）为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数（设为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中，弹力所做的功为．于是他设计了下述实验：

第1步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止（保证滑块已离开弹簧）；

第2步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态．

回答下列问题：（将第（1）题正确选项前的符合填在题后括号内）．

（1）（3分）对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述，正确的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　①当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达最大值　　　　　　　　　  （　　　）

　　②当弹簧恢复原长时，滑块的速度达最大值

　　③滑块加速度先增大，后减小，然后保持不变

　　④滑块加速度先减小，后增大，然后保持不变

A．①③　　　B．②④　　  C．③　　　D．④

（2）（3分）你认为，该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符合号表示）：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

（3）（4分）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数的计算式：　　　 ．

四、计算或论述题：本题共 6小题，共89分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位 ．

14．（14分）一级方程式(F₁)汽车大赛中，冠军舒马赫驾驶着一辆总质量是M (M约1.5吨)的法拉利赛车经过一半径为R的水平弯道时的速度为v．工程师为提高赛车的性能，都将赛车形状设计得使其上下方空气存在一个压力差——气动压力(行业术语)，从而增大了赛车对地面的正压力，行业中将正压力与摩擦力的比值称为侧向附着系数，用η表示．为使上述赛车转弯时不致侧滑，则

（1）所需的向心力为多大？

（2）所需的摩擦力为多大？

（3）所需的气动压力为多大？

15．（14分）在地球表面发射卫星，当卫星的速度超过某一速度时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行，这个速度叫做第二宇宙速度．已知地球对物体的万有引力势能可表示为U(r)＝－≤0，r为物体离地心的距离．设地球半径为r₀，地球表面重力加速度为g₀，忽略空气阻力的影响，试根据所学的知识，推导第二宇宙速度的表达式（用r₀、 g₀表示）．

16、（14分）抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表．用多用表测量得其中一只电动机的线圈电阻R=90Ω．若保险丝的熔断电流是保险丝允许通过的电流的1.5倍，启动时电动机当作纯电阻处理，则　　

额定电压(两电机、照明灯)	AC220V　50Hz
额定输入功率	2×185W
抽排风量(两电机同时工作)	≥15m3/min
风压(两电机同时工作)	≥300Pa
照明灯	40W
排烟管内径	φ150mm

(1)　这种抽油烟机保险丝的熔断电流不得低于多少?

(2)　两电动机每分钟消耗的电能为多少？　　　　 

(3)　两电动机每分钟所做的有用功是多少？

(4)　这种油烟机的机械效率是多少？

参数表右图：

17、（15分）半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，并且处于水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向外的匀强磁场B中．环上套有一个质量为m的带电小球，让小球从与环心等高的P点由静止释放，恰好能滑到圆环的最高点A．求：

（1）小球的带电性质和带电量．

（2）小球运动过程中对环的最大压力．　

18．（16分）现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E₁=－13.6 eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r，静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10^－34 J·s.则：

（1）电子在n=4的轨道上运动的动能是多少

（2）电子实际运动有题中所说的轨道吗？

（3）这群氢原子发光的光谱共有几条谱线？

（4）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？

(★★★★)19．（16分）如图所示，水平放置的光滑平行导轨的宽L=0.2m，轨道平面内有竖直向上的匀强磁场， 磁感应强度B=0.5T，ab和cd棒均静止在导轨上，质量相等为m=0.1kg，电阻相等为R=0.5Ω．现用F=0.2N向右的水平恒力使ab棒由静止开始运动，经t=5s，ab棒的加速度a=1.37m/s²，则：

⑴此时ab和cd两棒的速度v_ab、 v_cd各为多大？

⑵稳定时两棒的速度差是多少？

(★★★)19．（16分）如图所示，足够长的金属导轨MN和PQ与R相连，平行地放在水平桌面上，质量为m的金属杆可以无摩擦地沿导轨运动．导轨与ab杆的电阻不计，导轨宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面．现给金属杆ab一个瞬时冲量I₀，使ab杆向右滑行．

（1）求回路的最大电流．

（2）当滑行过程中电阻上产生的热量为Q时，杆ab的加速度多大？

（3）杆ab从开始运动到停下共滑行了多少距离？

九校联考(二)物理参考答案：

1．C

2．A

3．B

4．D

5．C

6．C

7．AD(★★★★)

7．BC(★★★)

8．ACD

9．AD（(★★★★)提示：电子的定向移动形成电流，甲、乙之间的电流突然减小，说明电子的速度减小，也即其能量减小，只有是被汞原子吸收的结果，选项A正确．4.9eV 的能量只对应汞原子低能级之间的一次跃迁，而不是其电离能，B错．从左图的电路可知，电子从左右两个阴极向之间阳极运动，C错．从右图可知，电流随电压是起伏变化的，即汞原子吸收电子的能量而跃迁是不连续的，故选项D正确．）

9．AC(★★★)

10．CD （提示：紫光的频率比红光大，故三棱镜对紫光的折射率比对红光大，通过三棱镜后紫光偏离入射方向的角度大，当光屏离三棱镜的距离适当时，紫光既可以在红光的上面，也可以在红光的下面．）

11．BCD（提示：当电场力与重力平衡时，粒子将水平匀速到达对边，动能不变，C正确．当电场力向上且大于重力时，粒子将从上边离开正方形区域，由动能定理得选项B正确．当电场力向下时，粒子将在电场力和重力的共同作用下从下边离开正方形区域，由动能定理得选项D正确．）

12．解析：⑴ 2.935cm　．

⑵① 原理图如图所示　 ．

② 伏安特性曲线如图所示　．

 

③ 太阳能电池的内阻是变化的；输出功率是先增大后减小（或功率有最大值）．

13．解析: （1）D　．

（2）弹簧被压缩的长度，滑块滑行的距离s，悬挂时弹簧伸长量．

（3）　 ．

14．解：（1）由题义得赛车转弯时所需的向心力为：F = M ． (3分)

（2）赛车转弯时所需的向心力由地面的摩擦力提供，即f = F = M ．（3分）

  　　　（3）设赛车受到的气动压力为N，受到地面的支持力为N′，则：

N′= N + Mg　．（3分）

　　　　　 　 由题知  η = 　　 （2分）　　　　　

　　　解得：N = ηM - Mg　． 　（3分）

15．解：卫星从发射到脱离地球引力的过程中机械能守恒．设卫星以v₀的速度从地面附近发射时能脱离地球的引力，则其在地面时的能量为：

E₀＝　　　　 （4分）

由题意知 E₀ ≥0　　　　　　　　

即　 ≥0　　 （4分）

又因为在地球表面时，物体的重力等于万有引力，有：

 　　　（4分）

解得第二宇宙速度v₀满足：v₀≥　 ．　（2分）

16．解：（1）电动机启动时通过的电流大于正常工作时的电流，所以保险丝的熔断电流应以启动时通过的电流来确定．

启动时电路电流 （4分）

所以保险丝的熔断电流至少为  ．（1分）

  　　 （2）两电动机每分钟消耗的电能　．（3分）

　　　 （3）电动机所做的有用功是用于排风的，故两电动机每分钟所做的有用功为：　．（4分）

  　　 （4）该抽油烟机的效率 　 ．　（2分）

17．解：（1）小球在沿圆环运动的过程中，只有重力和电场力做功，在小球从P点到达A点的过程中，重力做负功，电场力必做正功，故小球带正电（2分）

因小球恰好到达A点，故小球在A点的速度为零，有：

q ER – mgR = 0　　 （3分）　

解得：q = ． （1分）

(2) 小球到达等效最低点时的压力才最大，设此时速度为v，受到环的压力为N，则：

　　qE (R + Rcos45⁰) + mg Rcos45⁰ = mv²　 （3分）

　　N – qvB – qEcos45⁰ – mgcos45⁰ = m 　（3分）

　　解得：N =（2+3）mg+ mg　 （2分）

　 由牛顿第三定律得小球对环的压力为（2+3）mg+ mg ．

（1分）

18．解：（1）电子绕核运动，由库仑引力提供向心力，则：

k =m　　（2分）

又 r₄=4²r　　（2分）

解得电子绕核运动的动能为E_k= 　 ．　 （2分）

(2) 电子绕核运动没有题中所说的轨道。（3分）

（3）这群氢原子的能级图如图所示，由图可以判断出，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的光谱线共有6条. （3分）

（4）频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能量差也最大，即由n=4跃迁到n=1发出的光子能量最大，据玻尔理论得，发出光子的能量

hv =E₁（－）　 （4分）

解得：v =3.1×10¹⁵ Hz.  （2分）

19．(★★★★)解：⑴ab棒在外力F的作用下向右运动，从而产生感应电动势，使得ab棒受到水平向左的安培力，cd棒受到水平向右的安培力，两棒同时向右运动，均产生感应电动势，其回路的等效电动势

E_等 = E_ab - E_cd = BLv_ab - BLv_cd = BL(v_ab-v_cd) = BL△v　（2分）

根据牛顿第二定律有：F - F_安= ma　 （2分）

又此时的安培力F_安= BIL =　 （2分）

因为是非匀变速运动，故用动量定理有：

（F - F_安）t = mv_ab-0　　 （1分）

F_安t = mv_cd-0　　 （1分）

得此时ab、cd两棒的速度分别为：v_ab =8.15m/s　v_cd=1.85m/s　．（2分）

　　　 ⑵该题中的“稳定状态”又与前面两种情况不同，系统的合外力不为零且不变， “平衡状态”应该是它们的加速度相同，此时两棒速度不相同但保持“相对”稳定，所以整体以稳定的速度差、相同的加速度一起向右做加速运动．

用整体法有：F = 2ma′　 （2分）

对cd棒用隔离法有： = ma′（2分）

从而可得稳定时速度差△v=v_ab-v_cd=10m/s　． （2分）

19．(★★★)解：（1）由动量定理I₀ = mv₀ – 0 得v₀ =  （2分）

金属杆在导轨上做减速运动，刚开始时速度最大，感应电动势也最大，有：

E_m = BLv　 （1分）

所以回路的最大电流I_m = =  ．（1分）

　　　　(2) 设此时杆的速度为v，由能的转化和守恒有：

　　　　　  Q = mv² - mv²₀　 （2分）

解得：v = 　 （1分）

由牛顿第二定律得：BIL = ma　 （1分）

由闭合电路欧姆定律得：I = 　（1分）

解得：a =  ．（1分）

　　　　 （3）对全过程应用动量定理有：

—BIL·Δt = 0 – I₀　（2分）

而I =  = 　（2分）

解得：x = 　．（2分）